[發(fā)明專利]處理含硫化物廢堿的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280070243.1
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN104125930B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: U.波施爾;C.奧利維力
• 申請（專利權(quán)）人: 超聲系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/36
• 分類號(hào): C02F1/36;C02F1/78;C02F1/66;C02F103/18;C02F103/36;C02F103/28;C02F101/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 賈靜環(huán)

本發(fā)明涉及一種通過硫化物的化學(xué)反應(yīng)處理含硫化物廢堿的方法，其中該方法包括以下步驟:將廢堿引入由至少一個(gè)聲波功率轉(zhuǎn)換器(22)和至少一個(gè)成穴元件(20)組成的反應(yīng)室(18)；使用來自所述至少一個(gè)聲波功率轉(zhuǎn)換器(22)的超聲波處理廢堿；將含臭氧的氣體混合物進(jìn)料至所述反應(yīng)室中，并使用成穴元件(20)使含臭氧的氣體混合物分布在所述廢堿中；其中含硫化物廢堿與含臭氧的氣體混合物反應(yīng)，從而生成非硫化物形式的無機(jī)硫化合物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過硫化物的化學(xué)反應(yīng)(chemical conversion)、特別是通過氧化反應(yīng)來處理含硫化物廢堿的方法。

背景技術(shù)

在眾多的工業(yè)過程中出現(xiàn)含硫化物的堿性污水和工藝水(process water),下文也被稱為“廢堿(spent caustics)”。堿性廢堿通常用于從各種氣體流中洗去酸性組分或用于廢堿流的萃取。在石油化工、煉油、制漿和造紙以及各種化工生產(chǎn)過程產(chǎn)生氣體流。酸性組分包括硫化氫(H₂S)、硫醇(RSH)和可能的二氧化碳以及其他有機(jī)酸。此外，含硫化物廢堿還可以包含提高堿液化學(xué)需氧量(COD)的其他有機(jī)物。所述有機(jī)物包括特別是酚類、有機(jī)酸和油類。

被污染的含硫化物廢堿既因其含堿性內(nèi)含物又因其中所含的酸性組分(特別是硫化物)而存在相當(dāng)多的處置問題。通過添加酸中和含硫化物廢堿會(huì)導(dǎo)致毒性硫化氫的釋放。因此，有必要使廢堿中所包含的酸性組分轉(zhuǎn)變成適于釋放到環(huán)境中的形態(tài)。

已知有各種用于處理含硫化物廢堿的方法。DE 19612945A1描述了硫化物和二氧化硫在pH約為6的條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并生成硫代硫酸鹽。然而，二氧化硫和硫代硫酸鹽均是毒理學(xué)上有害的。此外，所需的廢堿酸化導(dǎo)致了還必須處置的大量鹽。

從US 4,350,599獲知通過濕法氧化反應(yīng)(wet oxidation)來處理含硫化物廢堿的方法。該方法中，在高溫和高壓下廢堿的酸性組分和大氣中的氧氣經(jīng)過氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成無機(jī)硫酸鹽、二氧化碳和水。氧化反應(yīng)在封閉系統(tǒng)中進(jìn)行，從而基本防止了有害物質(zhì)向大氣中逃逸。但是，含硫化物廢堿的強(qiáng)堿性使得有必要使用特殊的構(gòu)造材料，例如能夠承受在濕法氧化反應(yīng)進(jìn)行過程中常見的壓力和溫度條件的耐腐蝕性鎳鋼。因此，這些方法是非常昂貴的。

從WO 2008/080618A1中得知用于處理廢堿的具有設(shè)置在腔室中的機(jī)械成穴元件(mechanical cavitation element)和貫穿該成穴元件延伸的氣體供應(yīng)系統(tǒng)的裝置。該裝置還包括直接向腔室發(fā)射聲波的聲波功率轉(zhuǎn)換器(acoustic power conventer)。成穴元件的運(yùn)動(dòng)提供了供應(yīng)至待處理堿液的氣體混合物。作為第二措施，借助聲波功率轉(zhuǎn)換器將聲波直接輸送至廢堿中，由此減小了整個(gè)堿液中的平均氣泡尺寸。該功率轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)成特別是提供在400～1500kHz范圍、優(yōu)選在600～1200kHz范圍內(nèi)的頻率的超聲發(fā)生器。建議通過臭氧處理將該裝置用于消毒污水。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是基于提供處理含硫化物廢堿的高性價(jià)比的方法這一問題，使用該方法能避免在現(xiàn)有技術(shù)中已知方法的一些缺點(diǎn)。

為了解決該問題，本發(fā)明提供了有通過硫化物的化學(xué)反應(yīng)來處理含硫化物廢堿的方法，該方法包括以下步驟:

將廢堿引入包括至少一個(gè)聲波功率轉(zhuǎn)換器和一個(gè)成穴元件的反應(yīng)室；

使用來自至少一個(gè)聲波功率轉(zhuǎn)換器的超聲處理廢堿；

將含臭氧的氣體混合物進(jìn)料至反應(yīng)室中，并使用成穴元件使含臭氧的氣體混合物分布在所述廢堿中；

其中含硫化物廢堿和含臭氧的氣體混合物反應(yīng)，從而生成非硫化物形式的無機(jī)硫化合物(non-sulphide-bearing inoganic sulphur compound)。