[發(fā)明專利]合成有機(jī)硅氧烷時產(chǎn)生的廢棄物的處理方法

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• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111804130A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周廷廷;陳偉;張金剛;余德平;蔣磊;陳宏
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇帕斯瑪環(huán)境科技有限公司
• 主分類號: B01D53/32
• 分類號: B01D53/32;B01D53/00;C02F9/10;B01D53/14;B01D53/78;F23G7/04;F23G7/06;F23G5/46;C01B33/12;B82Y40/00;C01B7/01
• 代理公司: 北京市領(lǐng)專知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11590
• 代理人: 張玲

本發(fā)明公開了一種合成有機(jī)硅氧烷時產(chǎn)生的廢棄物的處理方法，包括以下步驟：(1)裂解反應(yīng)：a、有機(jī)硅氧烷工序產(chǎn)生的廢氣預(yù)熱后送至廢氣等離子裂解反應(yīng)器裂解；b、生產(chǎn)工序收集的廢液預(yù)熱后送至廢液等離子裂解反應(yīng)器裂解；c、在廢氣等離子裂解反應(yīng)器和廢液等離子裂解反應(yīng)器尾端補(bǔ)入空氣，空氣與所有裂解氣混合后一起通入二燃室，生成穩(wěn)定的物質(zhì)；(2)回收二燃室尾氣的余熱以預(yù)熱步驟(1)中的廢氣、廢液和空氣；(3)急冷收塵；(4)尾氣的洗滌及排放。本發(fā)明使得廢氣、廢液中的硅轉(zhuǎn)化成納米級的二氧化硅副產(chǎn)品，并且無二噁英產(chǎn)生，可以做到污染物的零排放。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種合成有機(jī)硅氧烷時產(chǎn)生的廢棄物的處理方法。

背景技術(shù)

有機(jī)硅化合物是一個龐大的體系，是目前研究較廣的一類有機(jī)物，其品種已經(jīng)達(dá)數(shù)千種，年產(chǎn)量達(dá)到數(shù)十萬噸，產(chǎn)值達(dá)數(shù)十億，已經(jīng)成為了化工材料中發(fā)展最快的品種之一，其應(yīng)用領(lǐng)域也十分廣泛，涉及到航空航天、建筑、機(jī)械、紡織、醫(yī)療、運(yùn)輸?shù)戎T多行業(yè)。

有機(jī)硅氧烷是偌大的有機(jī)硅化合物中的一種基礎(chǔ)原料，其分子中含有兩種不同性質(zhì)的官能團(tuán)，一種與無機(jī)物反應(yīng)一種與有機(jī)物反應(yīng)，通過這種作用可以把兩種不同的材料緊密的連接到一起。除了本身的這種偶聯(lián)作用之外，本身還可以作為原料來制備硅油、硅橡膠及硅樹脂等上千種的有機(jī)硅產(chǎn)品。

合成硅氧烷的主要化學(xué)反應(yīng)包括兩步，第一步是氯硅烷和各種烯烴單體加成得到氯硅烷中間體，第二部是氯硅烷中間體醇解，生成不同聚合度的硅氧烷。硅氧烷在合成過程中需要精餾，進(jìn)而產(chǎn)生低分子的硅氧烷廢氣和大分子的硅氧烷廢液。而由于硅氧烷是一種偶聯(lián)劑，易于其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且硅氧鍵結(jié)合牢固，因此，難以采用生物降解的方法進(jìn)行處理廢氣、廢液。而硅氧烷的廢氣、廢液中會殘留有氯硅烷，因此常規(guī)的焚燒工藝難以避免二噁英的生成。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決目前合成硅氧烷時產(chǎn)生低分子的硅氧烷廢氣和大分子的硅氧烷廢液處理時會產(chǎn)生二噁英的問題，為此提供了一種合成有機(jī)硅氧烷時產(chǎn)生的廢棄物的處理方法，包括以下步驟：

(1)裂解反應(yīng)：

a、有機(jī)硅氧烷工序產(chǎn)生的廢氣預(yù)熱后送至廢氣等離子裂解反應(yīng)器裂解；

b、生產(chǎn)工序收集起來的廢液通過泵、流量計(jì)計(jì)量后先進(jìn)入余熱回收器進(jìn)行廢液的預(yù)熱，經(jīng)預(yù)熱后送至廢液等離子裂解反應(yīng)器裂解；

c、在廢氣等離子裂解反應(yīng)器和廢液等離子裂解反應(yīng)器尾端補(bǔ)入空氣，空氣與所有裂解氣混合后一起通入二燃室，生成穩(wěn)定的CO₂、H₂O、SiO₂、HCl等物質(zhì)；

(2)回收二燃室尾氣的余熱以預(yù)熱步驟(1)中的廢氣、廢液和空氣；

(3)急冷收塵；

(4)尾氣的洗滌及排放。

作為優(yōu)選，步驟(2)采用余熱回收器回收余熱，1000-1200℃的高溫尾氣依次通入廢液余熱回收器、廢氣余熱回收器、補(bǔ)氣余熱回收器分別與廢液、廢氣、壓縮空氣進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)廢液、廢氣、壓縮空氣的預(yù)熱，尾氣則降溫至600-620℃。

作為優(yōu)選，步驟(3)將余熱回收后的尾氣通入噴霧急冷塔急冷降溫至180-200℃，此時尾氣中水依舊以過熱的水蒸氣形式存在，尾氣中的二氧化硅為納米級，因此以固體形式懸浮在尾氣中，降溫后的尾氣直接進(jìn)入袋式補(bǔ)集器，尾氣中的納米級二氧化硅被收集下來作為副產(chǎn)品銷售。

作為優(yōu)選，步驟(5)中尾氣依次經(jīng)水洗和堿洗之后由煙囪排出。而由于尾氣中的粉塵已經(jīng)被袋式補(bǔ)集器補(bǔ)集下來，因此水洗過程中吸收氯化氫產(chǎn)生的鹽酸清澈透明，可作為副產(chǎn)品銷售。而余下的尾氣則再經(jīng)堿洗塔由25％的氫氧化鈉溶液洗滌后，經(jīng)煙囪高空排放。

本發(fā)明的有益效果是：