本發(fā)明屬于環(huán)境保護和化工廢棄物綜合處理利用領域，涉及一種工業(yè)氯化鈉廢鹽的凈化處理及資源化再利用方法，具體涉及一種含有機污染物的工業(yè)氯化鈉廢鹽的凈化處理及資源化利用方法。

背景技術：

許多化工產(chǎn)品，尤其是農(nóng)藥的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的副產(chǎn)鹽渣。據(jù)估算，我國僅農(nóng)藥廢鹽年產(chǎn)生量達到500多萬噸。廢鹽具有種類繁多、成分復雜、有毒有害物質含量高、處理成本高、環(huán)境危害大等特點。廢鹽的主要成分是氯化鈉，另外還含有少量的水及有機物，這些有機物均含有較大的毒性，若處置不當將對生態(tài)環(huán)境和人體健康構成重大威脅，因而化工廢鹽屬于危險固廢。同時，廢鹽因含有水分而易結塊，不利于用作其它相應產(chǎn)品的原料。另一方面，氯化鈉作為一種重要的化工原料，是一種重要的戰(zhàn)略資源，許多化工生產(chǎn)中以氯化鈉作原料。因此，利用合適的工藝和設備回收利用這種工業(yè)廢鹽作為工業(yè)原料用鹽，不僅可以消除對環(huán)境污染，還可以充分利用寶貴的鹽資源，將副產(chǎn)資源化，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟。

由于廢鹽的資源化利用和無害化處置的總體水平較低，規(guī)范化程度參差不齊。面對日趨嚴格的環(huán)保政策，廢鹽的處理處置成了亟待解決的問題。根據(jù)廢鹽處置后的歸向，廢鹽處置手段可分為排海、填埋法和資源化利用。在國外，廢鹽的處理多采用無害化處理后將鹽直接向海洋傾倒或直接填埋，但這種處理方式有很大的局限性，不但成本高昂，對廠址的要求較高，而且要求廢鹽中不能包含有毒無機物。此外，還會造成無機廢鹽中氯化鈉資源的嚴重浪費。所以，資源化利用是廢鹽處理的主要方向。目前，資源化利用廢鹽的方法包括：①洗鹽法，將鹽渣用水或有機溶劑洗滌，盡量洗去鹽渣中的雜質，處理后的鹽用于聯(lián)堿工業(yè)。但洗鹽法中洗鹽水用量較大，洗滌水易產(chǎn)生二次污染，再處理費用高，且廢鹽中的有機雜質難以除凈。②高溫處理法：將鹽渣高溫處理，使鹽渣中含的有機雜質在高溫下分解成氣體，從而達到去除有機雜質的目的，得到純凈的氯化鈉。如在cn207222538u公開了將廢鹽粉末直接噴入焚燒爐中，其中的有機物和可分解組分高溫下發(fā)生分解，可以很好地處理廢鹽中的有機物。但氯化鈉800℃便會發(fā)生熔融，造成設備的腐蝕和管道的堵塞，對設備造成很大的保養(yǎng)壓力，而且能耗較高。此外，高溫下一旦氣相中cl-的濃度提高，則很容易對后系統(tǒng)的設備器壁發(fā)生腐蝕。③微波處理法，將廢鹽通過微波裝置進行加熱分解廢鹽中的有機物及可分解無機鹽，得到可利用的鹽。如cn104344407a提出利用微波處理廢鹽，其技術關鍵在于氮氣氛圍下，450～500℃條件下的微波處理100min以上，使廢鹽中的有機物分解揮發(fā)，實現(xiàn)廢鹽的無害化。但對微波解析產(chǎn)生的有機蒸汽處理復雜，溫度需1100℃以上，能耗及成本高。④熔融法，cn205659976u公開了一種處理廢鹽的工藝，采用“熔融除雜-冷凝”的辦法去除有機物，得到高質量的鹽，但其能耗過高，對設備的要求較高。⑤碳化法，cn107803395a公開了碳化法的廢鹽處理工藝，但存在著工藝能耗高、對設備要求高的弊病。

綜上可知，目前已存的工業(yè)廢鹽處置方法仍然存在很多不足。本發(fā)明旨在解決這些問題，提供一種將工業(yè)廢鹽無害化處理、處理能耗低的技術方法并將廢鹽進行資源化回收再利用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有廢鹽處理技術的不足，提供一種工業(yè)氯化鈉廢鹽的凈化處理及資源化再利用方法，該方法結合微波裂解處理方法和臨氧裂解技術，適用于各種類型的含有有機雜質的氯化鈉廢鹽，能夠實現(xiàn)廢鹽的無害化，無害化后的氯化鈉送入純堿工藝，對其進行資源化回收再利用，同時微波裂解產(chǎn)生的含有機廢氣的氣體采用臨氧裂解凈化技術，使廢鹽處理過程不會產(chǎn)生二次污染。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種工業(yè)氯化鈉廢鹽的凈化處理及資源化再利用方法，包括：在空氣氛圍下，對氯化鈉廢鹽中有機物進行微波熱解處理，得到的氯化鈉用于生產(chǎn)純堿，微波熱解產(chǎn)生的含有有機雜質的空氣進入臨氧裂解裝置，在催化劑作用下進行催化氧化裂解處理實現(xiàn)凈化。

本發(fā)明所述的工業(yè)氯化鈉廢鹽的凈化處理及資源化再利用方法，具體包括以下步驟：

步驟(1)、氯化鈉廢鹽粉碎，在空氣氛圍下進行微波熱解處理，微波熱解溫度為廢鹽中有機物吸波后產(chǎn)生的自熱溫度；

步驟(2)、微波熱解后的氯化鈉配成飽和溶液，過濾除去其中的焦碳等機械雜質，送入純堿生產(chǎn)工藝；

步驟(3)、微波熱解產(chǎn)生的含有有機雜質的空氣通入臨氧裂解裝置，在催化劑作用下進行催化氧化裂解處理。

所述的氯化鈉廢鹽中氯化鈉含量為90％～95％，廢鹽的toc為10000～30000mg/kg。

所述的氯化鈉廢鹽中有機雜質選自苯、甲苯、苯酚、鄰苯二酚、乙二醇單甲醚、醋酸甲酯、叔丁醇、正丁醇中的至少一種。

所述的微波熱解處理為：空氣的通入量為5～10m3/kg鹽，微波處理能力5～10kg鹽/(h·kw)，溫度為400～700℃，時間為20～40min。微波熱解處理后的氯化鈉中toc為0～6mg/kg。

所述的臨氧裂解裝置可以選用固定床反應器。

所述的催化劑以比表面積比較大、機械強度和耐高溫性能相對較強的氧化鋁為載體，以cuo為活性組分，cuo負載量為10～15％。為減少催化氧化裂解過程中裝置的熱負荷，催化劑裝填量控制為固定床反應器體積的60％。

所述的含有有機雜質的空氣的空速為10～20h-1。所述的催化氧化裂解處理的溫度為250～450℃。經(jīng)過催化氧化裂解處理后，臨氧裂解裝置出口處的水中toc值為0～20mg/l，排放出的廢氣中voc為0～10mg/m3。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明利用有機物可以吸收微波而氯化鈉鹽無法吸收微波的性能，在空氣氛圍下使微波直接作用于含有機物的廢鹽，使廢鹽中的有機物吸收微波后自身產(chǎn)生熱量從而升高溫度，在較短時間內(nèi)使其自身產(chǎn)生汽化，部分有機物在揮發(fā)的同時被氧化，從而使有機物與氯化鈉分離，最終使氯化鈉得到凈化。氣化物料進行臨氧裂解處理，大大降低了處理能耗和成本。本發(fā)明具有處理時間短，效率高，能耗低的特點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明工業(yè)氯化鈉廢鹽的凈化處理及資源化再利用方法的工藝流程圖。

具體實施方式

下面通過具體的實施例子并結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述。

實施例中臨氧裂解裝置為固定床反應器，催化劑裝填量為固定床反應器體積的60％；催化劑以氧化鋁為載體，以cuo為活性組分，cuo負載量為10％。

實施例1

待處理工業(yè)氯化鈉廢鹽組成：氯化鈉質量分數(shù)為95％，苯酚質量分數(shù)為1％，鄰苯二酚質量分數(shù)為1％，苯質量分數(shù)為0.5％，廢鹽總toc為18820mg/kg。

如圖1所示，工業(yè)氯化鈉廢鹽粉碎至顆粒狀后以200kg/h的流量送入微波解析裝置中，按流量1000m3/h通入空氣，在微波功率為30kw、溫度為500℃下微波熱解處理30min，即空氣的通入量為5m3/kg鹽，微波處理能力為6.67kg/(h·kw)。

微波解析裝置排出的空氣中有機物濃度約為5000mg/m3，以體積空速20h-1通入臨氧裂解裝置，在溫度400℃下進行催化氧化裂解處理，測得臨氧裂解裝置出口水中的toc為3.21mg/l，排放出的廢氣中voc為3mg/m3。

微波熱解處理后氯化鈉中toc為2.76mg/kg，氯化鈉回收率為99.5％。氯化鈉配成氯化鈉飽和水溶液，過濾后進行純堿的生產(chǎn)，得到143kg純度為98％純堿。

實施例2

待處理工業(yè)氯化鈉廢鹽組成：氯化鈉質量分數(shù)為90％，乙二醇單甲醚質量分數(shù)為2％，鄰苯二酚為1％，苯質量分數(shù)為0.5％，廢鹽總toc為20647mg/kg。

工業(yè)氯化鈉廢鹽粉碎至顆粒狀后按150kg鹽/h的流量送入微波解析裝置中，按流量1050m3/h通入空氣，在微波功率為30kw、溫度為500℃下微波熱解處理40min，即空氣的通入量為7m3/kg鹽，微波處理能力為5kg/(h·kw)。

微波解析裝置排出的空氣中有機物濃度約為5000mg/m3，以體積空速20h-1通入臨氧裂解裝置中，在溫度450℃下進行催化氧化裂解處理，測得臨氧裂解裝置出口水中的toc為4.63mg/l，排放出的廢氣中voc為5mg/m3。

微波熱解處理后氯化鈉廢中toc為2.68mg/kg，氯化鈉回收率為99.6％。氯化鈉配成氯化鈉飽和水溶液，過濾后進行純堿的生產(chǎn)，得到135kg純度為98％純堿。

實施例3

待處理工業(yè)氯化鈉廢鹽組成：氯化鈉質量分數(shù)為92％，醋酸甲酯質量分數(shù)為1％，甲苯1％，叔丁醇質量分數(shù)為1％，正丁醇質量分數(shù)為1％，廢鹽總toc為26968mg/kg。

工業(yè)氯化鈉廢鹽粉碎至顆粒狀后按150kg鹽/h的流量送入微波解析裝置中，按流量1200m3/h通入空氣，在微波功率為30kw、溫度為500℃下微波熱解處理40min，即空氣的通入量為8m3/kg鹽，微波處理能力為5kg/(h·kw)。

微波解析裝置排出的空氣中有機物濃度約為5000mg/m3，以體積空速20h-1通入到臨氧裂解裝置中，在溫度350℃下進行催化氧化裂解處理，測得臨氧裂解裝置出口水中的toc為7.34mg/l，尾氣vocs為6mg/m3。

微波熱解處理后氯化鈉中toc為4.17mg/kg，氯化鈉回收率為99.2％。氯化鈉配成氯化鈉飽和水溶液，過濾后進行純堿的生產(chǎn)，最終得到138kg純度為98％純堿。

實施例4

待處理工業(yè)氯化鈉廢鹽組成：氯化鈉質量分數(shù)為92％，乙二醇單甲醚質量分數(shù)為2％，鄰苯二酚為0.5％，廢鹽總toc為12758mg/kg。

將工業(yè)氯化鈉廢鹽粉碎至顆粒狀后按300kg鹽/h的流量送入微波解析裝置中，按流量1875m3/h通入空氣，在微波功率為40kw、溫度為600℃微波熱解處理20min，即空氣的通入量為6.25m3/kg鹽，微波處理能力為7.5kg/(h·kw)。

微波解析裝置排出的空氣中有機物濃度約為4000mg/m3，以體積空速20h-1通入臨氧裂解裝置中，在溫度300℃下進行催化氧化裂解處理，測得臨氧裂解裝置出口水中的toc為2.62mg/l，尾氣vocs為2mg/m3。

微波熱解處理后氯化鈉中toc為1.87mg/kg，氯化鈉回收率為99.8％。氯化鈉配成氯化鈉飽和水溶液，過濾后進行純堿的生產(chǎn)，最終得到137kg純度為98％純堿。

表1：實施例1-實施例4的數(shù)據(jù)

技術特征：

1.一種工業(yè)氯化鈉廢鹽的凈化處理及資源化再利用方法，其特征在于在空氣氛圍下，對氯化鈉廢鹽中有機物進行微波熱解處理，得到的氯化鈉用于生產(chǎn)純堿，微波熱解產(chǎn)生的含有有機雜質的空氣進入臨氧裂解裝置，在催化劑作用下進行催化氧化裂解處理。

2.根據(jù)權利要求1所述的工業(yè)氯化鈉廢鹽的凈化處理及資源化再利用方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟(1)、氯化鈉廢鹽粉碎，在空氣氛圍下進行微波熱解處理；

步驟(2)、微波熱解后的氯化鈉配成飽和溶液，過濾除雜后送入純堿生產(chǎn)工藝；

步驟(3)、微波熱解產(chǎn)生的含有有機雜質的空氣通入臨氧裂解裝置，在催化劑作用下進行催化氧化裂解處理。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的工業(yè)氯化鈉廢鹽的凈化處理及資源化再利用方法，其特征在于氯化鈉廢鹽中氯化鈉含量為90％～95％，廢鹽的toc為10000～30000mg/kg。

4.根據(jù)權利要求1或2所述的工業(yè)氯化鈉廢鹽的凈化處理及資源化再利用方法，其特征在于所述的氯化鈉廢鹽中有機雜質選自苯、甲苯、苯酚、鄰苯二酚、乙二醇單甲醚、醋酸甲酯、叔丁醇、正丁醇中的至少一種。

5.根據(jù)權利要求1或2所述的工業(yè)氯化鈉廢鹽的凈化處理及資源化再利用方法，其特征在于所述的微波熱解處理為：空氣的通入量為5～10m3/kg鹽，微波處理能力5～10kg鹽/(h·kw)，溫度為400～700℃，時間為20～40min。

6.根據(jù)權利要求1或2所述的工業(yè)氯化鈉廢鹽的凈化處理及資源化再利用方法，其特征在于微波熱解處理后的氯化鈉中toc為0～6mg/kg。

7.根據(jù)權利要求1或2所述的工業(yè)氯化鈉廢鹽的凈化處理及資源化再利用方法，其特征在于所述的催化劑以氧化鋁為載體，以cuo為活性組分，cuo負載量為10～15％。

8.根據(jù)權利要求1或2所述的工業(yè)氯化鈉廢鹽的凈化處理及資源化再利用方法，其特征在于所述的臨氧裂解裝置為固定床反應器；催化劑裝填量為固定床反應器體積的60％。

9.根據(jù)權利要求1或2所述的工業(yè)氯化鈉廢鹽的凈化處理及資源化再利用方法，其特征在于所述的含有有機雜質的空氣的空速為10～20h-1；催化氧化裂解處理的溫度為250～450℃。

10.根據(jù)權利要求1或2所述的工業(yè)氯化鈉廢鹽的凈化處理及資源化再利用方法，其特征在于臨氧裂解裝置出口處的水中toc值為0～20mg/l，排放出的廢氣中voc為0～10mg/m3。

技術總結

本發(fā)明公開了一種工業(yè)氯化鈉廢鹽的凈化處理及資源化再利用方法，在空氣氛圍下，對氯化鈉廢鹽中有機物進行微波熱解處理，得到的氯化鈉用于生產(chǎn)純堿，微波熱解產(chǎn)生的含有有機雜質的空氣進入臨氧裂解裝置，在催化劑作用下進行催化氧化裂解。本發(fā)明利用有機物可以吸收微波而氯化鈉鹽無法吸收微波的性能，在空氣氛圍下使微波直接作用于含有機物的氯化鈉廢鹽，使廢鹽中的有機物吸收微波后自身產(chǎn)生熱量從而升高溫度，在較短時間內(nèi)使其自身產(chǎn)生汽化，部分有機物在揮發(fā)的同時被氧化，從而使有機物與氯化鈉分離，最終使氯化鈉得到凈化。氣化物料進行臨氧裂解處理，大大降低了處理能耗和成本。本發(fā)明具有處理時間短，效率高，能耗低的特點。

技術研發(fā)人員：崔咪芬;喬旭;邢佑鑫;劉清;陳獻;湯吉海

受保護的技術使用者：南京工業(yè)大學;南京資環(huán)工程技術研究院有限公司

技術研發(fā)日：2020.05.26

技術公布日：2020.10.30