[發明專利]一種生物質發電含酚焦油廢水回收利用的方法

有效

• 申請號: 201811099930.1
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109306043B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 王曉峰;朱燕超;楊曉敏;田玉美;王子忱
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C08G8/28
• 分類號: C08G8/28;C08G8/10;C08H7/00;C09J161/14;C02F1/28;C02F101/34
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所(普通合伙) 22206
• 代理人: 李曉莉

一種生物質發電含酚焦油廢水回收利用的方法，屬于生物質能源化工領域，具體涉及：(1)生物質熱解制備熱解氣和熱解炭；(2)熱解氣噴淋水洗焦油，凈化氣體發電；(3)熱解炭吸附水洗焦油，返回熱解塔焦油重整；(4)富酚焦油廢水與木質素預聚后，與甲醛三元共聚制備酚醛樹脂膠黏劑。本發明利用熱解炭吸附熱解發電含酚焦油廢水中的大分子焦油，返回熱解爐，在堿金屬和堿土金屬催化劑的作用下，催化焦油重整和水煤氣反應生產富氫高能燃氣，使廢水中的焦油得到高值化利用；(2)用富酚焦油廢水替代苯酚，焦油廢水得到了充分利用，不僅解決了含酚焦油廢水污染環境的問題，還生產出生物質酚基酚醛樹脂膠黏劑，具有較好的產業化前景。

技術領域

本發明屬于生物質能源化工領域，尤其是涉及一種生物質發電含酚焦油廢水回收利用的方法。

背景技術

熱化學過程，包括燃燒、熱解和氣化，能夠轉化生物質為有用的生物質能(即燃料氣體和生物質油)和生物炭。其中，生物質熱解或氣化被認為作為最有前途技術之一，生產可持續燃料用于發電和合成氣應用。

生物質熱解生產熱解炭和熱解氣，熱解氣噴淋水洗凈化后熱解氣燃燒發電已經成為我國大力推廣的項目，特別在稻米加工廠，稻殼熱解發電已經成為發展趨勢。但是熱解氣噴淋水洗凈化后，產生的焦油廢水是一種成分極為復雜的物質,含有大量的酚類物質,如苯酚、甲酚、鄰苯二酚愈創木酚和鄰苯三酚,同時還有大量的結構不詳的其他芳香族物質以及羧酸、醛類以及醇類物質等。含酚廢水是危害十分嚴重的有毒廢水之一，在1977年就被美國國家環保局列為129種優先控制的污染物之一，也是我國當前水污染控制中重點解決的有害廢水之一和急需解決的三廢治理對象。但是，到目前為止，生物質熱解產生的這種含酚廢水，還沒有引起有關部門的關注，已經成為制約生物質熱解發電行業發展的潛在威脅。

生物質熱解焦油產物中酚羥基含量高于木素,而甲氧基含量低于木素,具有很高的反應活性,是制取酚醛樹脂膠黏劑很好的原料。CN101974301A公開了一種生物質油-苯酚-甲醛共縮聚樹脂木材膠黏劑的制備方法。該發明首先經過復雜的步驟對生物質油進行了精制提純，再加入硫、堿催化劑、尿素制備出替代率為60％～75％的膠黏劑，其膠合強度為0.93MPa～1.41MPa。CN101602838A公開了一種用于人造板的木材熱解油改性酚醛樹脂的制備方法。該方法將生物質油、苯酚、甲醛、戊二醛或乙二醛和復合堿催化劑混合共聚縮合，制出替代率為40％～60％的膠粘劑，膠合強度為0.78MPa～1.04MPa。CN101328396A公開了一種落葉松樹皮快速熱解油改性酚醛樹脂膠粘劑的方法，該方法通過中期加入熱解油、分批加入甲醛和催化劑的方法制備出替代率為40％的膠粘劑，其膠合強度為0.95MPa。CN101519572公開了一種用生物油制備酚醛樹脂膠粘劑的方法，苯酚替代率為50％，膠合強度1.40MPa。CN107502250A公開了一種生物質油/葡萄糖樹脂膠粘劑的制備方法，將生物質油、苯酚、堿催化劑和水按比例加入到反應釜中,先進行酚化反應,再加入甲醛和交聯劑進行羥甲基化反應,最后加入葡萄糖進行多元共聚反應；苯酚取代率75％，甲醛取代率為0～85％，膠合強度2.43MPa～0.75MPa。

上述專利利用生物質焦油替代部分苯酚制備膠黏劑具有較好的膠合性能，為相關領域的深入研究發展提供了重要的參考。但是一般熱解的焦油分子量較大，只能部分取代，制備的膠黏劑綜合性能還有待提高。到目前為止，不僅利用生物質酚全部代替苯酚生產酚醛樹脂膠黏劑未見報道，而且生物質發電含酚焦油廢水的處理還未見報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：為了處理熱解發電產生的含酚焦油廢水，提出了一種生物質發電含酚焦油廢水回收利用的方法。

一種生物質發電含酚焦油廢水回收利用的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

(1)配置含5wt％～20wt％催化劑的催化劑水溶液，加入吸焦油熱解炭，攪拌成催化劑漿料；