[發(fā)明專利]一種焦化脫硫廢液高效脫色方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210853218.6
• 申請日: 2022-07-08
• 公開（公告）號: CN115159750A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設計）人: 張亞峰;方田;安路陽;楊爽;裴振
• 申請（專利權）人: 中鋼集團鞍山熱能研究院有限公司
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C02F1/28;C02F1/30;C02F1/72;C02F101/30;C02F103/34
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 佟寧

一種焦化脫硫廢液高效脫色方法，脫色過程分為三個階段，1)低溫等離子體氧化分解；2)過渡金屬離子活化過硫酸鹽氧化分解；3)活性炭活化過硫酸鹽氧化分解及吸附。與現(xiàn)有的技術相比，本發(fā)明的有益效果是：將脫硫廢液中難處理的大分子有機有色物質(zhì)氧化分解為易處理的有無小分子或無色小分子；有效結合高效的化學氧化脫色以及傳統(tǒng)的物理吸附脫色，使得脫硫廢液脫色效果更加高效和徹底，由此減少活性炭用量并降低脫色成本；整個過程并未引入其他雜質(zhì)，有利于后續(xù)提取高品質(zhì)鹽產(chǎn)品。

技術領域

本發(fā)明屬于煤化工廢水處理及資源回收利用領域；尤其涉及一種焦化脫硫廢液高效脫色方法。

背景技術

焦化脫硫廢液中含有大量硫氰酸鹽、硫代硫酸鹽、硫酸鹽等副鹽，當前焦化行業(yè)普遍采用“脫色—蒸發(fā)濃縮—結晶”工藝提取其中副鹽，實現(xiàn)焦化脫硫廢液資源化利用。然而，脫硫廢液中脫硫催化劑(PDS、HPF等)和有機物含有烯鍵、羧基、酰胺基、磺酰胺基、硝基和金屬雜質(zhì)離子等生色基團以及—NH₂、—NHR、—NR₂、—OR、—OH和—SH等助色基團，其相互作用使得脫硫廢液色度極高，其表色通常趨近黑色，極大影響鹽產(chǎn)品品質(zhì)并制約鹽產(chǎn)品銷售市場。因此，脫色是保證提取高品質(zhì)鹽產(chǎn)品的重要先決條件，故而必須在提鹽過程中對脫硫廢液進行脫色處理。

目前，焦化行業(yè)主要采用活性炭吸附法對脫硫廢液進行脫色，但活性炭在低用量情況下脫色效率很低，過多又顯著提高脫硫廢液提鹽工藝運行成本。同時，一些活性炭使用過程中需加入助脫色劑。申請?zhí)?00910081755.8中國專利文件提出一種組成為螯合劑18-30 份、沉淀劑18-30份、消泡劑3-6份、膦酸鹽2-4份的脫硫廢液脫色助劑，其組成復雜，使用過程中必然帶入大量雜質(zhì)基團，如水溶性膦酸鹽會在硫氰酸鹽結晶時留在其中而影響硫氰酸鹽產(chǎn)品純度。申請?zhí)?01310362603.1中國專利文件提出一種采用浸漬法制備的負載型脫色劑，此種脫色劑不僅制備過程繁瑣，而且所用脫色劑載體(硅藻土、白炭黑、蒙脫土等) 和活性組分(氯化鈣、醋酸鋅、硫酸鎂、氯化鐵、氯化鋁等)中雜質(zhì)和金屬離子會進入脫硫廢液，使得脫硫廢液組分更加復雜，更加難以提取高品質(zhì)鹽產(chǎn)品。因此，亟需優(yōu)化焦化脫硫廢液領域現(xiàn)有活性炭脫色及脫色劑和脫色助劑技術。

此外，以自由基氧化為基礎的各種高級氧化技術(AOPs)，如催化濕式氧化、光催化氧化、UV/H₂O₂、UV/O₃等技術越來越受到廢水處理領域科技工作者關注；尤其低溫等離子體技術作為一種新興AOPs，不僅具備高活性自由基氧化等共性之外，而且兼具紫外輻射、高溫熱解、液電空化等諸多有利于有機物降解的特性，但焦化脫硫廢液領域尚未見AOPs 脫色報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種焦化脫硫廢液高效脫色方法，其目的在于改進或優(yōu)化焦化脫硫廢液提鹽工藝中脫色技術。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案實現(xiàn)：

一種焦化脫硫廢液高效脫色方法，脫色過程分為如下三個階段：

1)低溫等離子體氧化分解：利用脈沖電暈放電產(chǎn)生高活性低溫等離子體(·OH、H₂O₂、 O₃等)，低溫等離子體與脫硫廢液中大分子有機有色物質(zhì)分子碰撞和反應，通過自由基氧化、高溫熱解、紫外輻射、液電空化等作用，使分子鍵斷裂形成有機有色小分子；

2)過渡金屬離子活化過硫酸鹽氧化分解：向脫硫廢液中添加過硫酸鹽，利用脫硫廢液中催化劑中所含過渡金屬離子原位均相活化過硫酸鹽，產(chǎn)生強氧化性硫酸根自由基(SO₄^-·)，化學氧化分解脫硫廢液中有機有色小分子；

3)活性炭活化過硫酸鹽氧化分解及吸附：向脫硫廢液中添加活性炭，非均相活化殘余的過硫酸鹽產(chǎn)生硫酸根自由基，繼續(xù)氧化分解有機有色小分子，同時利用活性炭吸附作用去除難以氧化分解的有機有色物質(zhì)和無機有色物質(zhì)。