[發(fā)明專利]一種含酚廢水的精制方法及設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810538438.3
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108751278B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樊永勝;陳玉煒;嚴(yán)軍;熊永蓮;金麗珠
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城工學(xué)院
• 主分類號: C02F1/00
• 分類號: C02F1/00;C02F101/34
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

本發(fā)明屬于生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化利用及環(huán)境保護領(lǐng)域，涉及一種含酚廢水的精制方法及設(shè)備，包括如下步驟：步驟一、采用粉碎機將廢塑料粉碎，每處理1L生物油的水相或工業(yè)廢水需要用3?10kg的廢塑料；步驟二、在真空熱解反應(yīng)器中進行真空熱解處理，得到熱解后的蒸氣；真空熱解的壓力為5?15kPa，升溫速率為10?50℃/min，升溫溫度為500?600℃；步驟三、蒸氣采用低溫等離子體放電反應(yīng)器進行活化，得到高活性物質(zhì)；活化時低溫等離子體放電反應(yīng)器的放電電壓為15?20kV，放電頻率為8?12kHz；步驟四、將高活性物質(zhì)通入生物油的水相或工業(yè)廢水，高活性物質(zhì)與酚類發(fā)生反應(yīng)。其能利用塑料廢棄物實現(xiàn)對工業(yè)廢水中的酚類物質(zhì)進行精制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化利用及環(huán)境保護領(lǐng)域，涉及工業(yè)廢水的精制方法，更具體的涉及生物油精制分離后水相的精制方法，詳細(xì)地涉及一種含酚廢水的精制方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

生物質(zhì)能作為唯一可直接轉(zhuǎn)換成含碳液體燃料的可再生能源，對其開發(fā)利用在化石燃料日益枯竭和環(huán)境日趨惡化的今天變得越來越重要。生物質(zhì)熱解油(下稱生物油)作為一種初級燃料，在理化性質(zhì)方面存在明顯缺陷，必須對其進行改性精制，以提高生物油的品質(zhì)。目前，精制改性方法主要有催化裂解、催化加氫和催化酯化等方法，其中，催化裂解精制方法安全性較高，反應(yīng)條件相對溫和，受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。初級生物油經(jīng)分子篩催化裂解提質(zhì)后，所得液相產(chǎn)物會發(fā)生明顯分層，上層為油相產(chǎn)物，主要以烴類物質(zhì)為主，下層為水相，水相中含有較多種類的有機物。油相產(chǎn)物及水相產(chǎn)物中的大部分有機物可通過萃取分離提取分離，分離的有機物可直接或間接用作燃料。

但萃取分離后，水相中仍含有以酚類為主的殘留有機物，酚類化合物屬于毒性(致癌率)較高的有機污染物，但酚類中含有大量的羥基，羥基具有較強的親水性，使得水相中的酚類很難得到有效分離。

但工業(yè)制造中酚類不僅存在于生物油的水相中，還廣泛存在于石化、印染、農(nóng)藥等行業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水中，由于工業(yè)污水中酚類物質(zhì)無法得到有效的酚類，使地表水極易受到污染。

現(xiàn)有技術(shù)中，針對生物油的水相中酚類的轉(zhuǎn)化利用研究較少，少量的研究多集中在：一、水相酯化分離，如中國專利CN104628558A公開的一種回收生物油加氫水相中有機酸的超聲輔助酯化耦合萃取方法，其特征在于具體步驟如下：取質(zhì)量比為1:2～4:1的有機溶劑和生物油加氫水相混合物，將其加熱到60℃后加入與有機酸摩爾量之比為1:1～1:3的無水乙醇，并加入有機酸摩爾量10％的無機酸催化劑或固體酸性酯化反應(yīng)催化劑，混合均勻；在超聲頻率為40kHz的超聲波條件下，保持60℃反應(yīng)2～3h至反應(yīng)結(jié)束；分離獲得反應(yīng)后的有機層，酯類物質(zhì)通過精餾法從有機層中分離回收。二、化學(xué)萃取等方面，如中國專利CN102976906B公開了一種從生物油中分離酚類的方法，涉及一種從生物質(zhì)熱解油中分離酚類的方法。包括以下步驟：將生物油進行蒸餾，截取160℃以下的餾分，加入堿溶液進行堿化至pH＞10；取堿化溶液用萃取劑萃取，萃取后剩下的水相用酸進行酸化，再加入鹽溶液，用反萃取劑再萃取，通過減壓蒸餾除去有機相，即獲得酚類混合物。三、利用低溫等離子體技術(shù)進行含酚廢水的處理，目前已有所報道和研究，但現(xiàn)有的技術(shù)方法是主要利用低溫等離子體技術(shù)產(chǎn)生強氧化性的活性物質(zhì)，直接通入廢水或利用曝氣方式強制氧化分解酚類物質(zhì)。

同時，工業(yè)上治理含酚類廢水的方法一般分為物化法、化學(xué)法、生化法等三大類，其中，物化法主要利用吸附、萃取、電滲吸、超過濾等方式來除去酚類物質(zhì)，化學(xué)法則主要通過沉淀、中和、氧化、電解、光催化等方式直接除去酚類物質(zhì)。這些方法基本都涉及使用氧氣、溶劑或催化劑等化學(xué)化工材料，存在對這些材料的再處理問題，同時再處理時的二次污染風(fēng)險較高。因此，需要開發(fā)一種新型的避免使用氧氣、溶劑和催化劑的新方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種含酚廢水的精制方法及設(shè)備，其能利用塑料廢棄物實現(xiàn)對工業(yè)廢水中的酚類物質(zhì)進行精制。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為，一種含酚廢水的精制方法，包括如下步驟：