廢鹽在燃煤電廠摻燒的可行性

摘 要：本文主要論述了玖源新材料公司廢鹽的組成，以及在不同摻配比的燃燒試驗(yàn)結(jié)果，得出廢鹽的可綜合利用的可行性。

關(guān)鍵詞：廢鹽;組成;摻燒;可行性

1 概述

我國(guó)目前化工行業(yè)產(chǎn)生的高鹽危廢超過(guò)千萬(wàn)噸，其中大部分沒(méi)有得到合理處置，給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)巨大壓力。這些固體廢棄物很可能屬于危廢，難以填埋、難以處理，處理費(fèi)用很高。廣安的玖源新材料公司，主要生產(chǎn)產(chǎn)品是用對(duì)二氯笨和氫氧化鈉合成聚笨硫醚樹(shù)脂（簡(jiǎn)稱PPS材料），在未來(lái)環(huán)保方面有廣闊的前景。同時(shí)每年大概會(huì)產(chǎn)生5000t的固體廢棄物，后面都稱為廢鹽。該廢鹽的主要成份由2～5%的揮發(fā)份、75～80%的氯化鈉、15%的醋酸鈉還有5～10%的水不溶物組成。該廢鹽是一種帶有刺激性氣味的土黃色的粉狀的固體物質(zhì)，現(xiàn)玖源新材料公司堆放存儲(chǔ)，不滿足環(huán)保要求。四川電廠為了開(kāi)辟新的市場(chǎng)，準(zhǔn)備利用現(xiàn)有的設(shè)備，把該廢鹽用于鍋爐摻燒，產(chǎn)生的廢氣利用脫硝和脫硫進(jìn)行處理。為了確保在處置廢鹽的過(guò)程中保障機(jī)組安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，現(xiàn)對(duì)該廢鹽用于燃煤鍋爐摻燒進(jìn)行了初步可行性研究。

2 廢鹽組分

2.1 揮發(fā)份：2～5%（N-甲基吡咯烷酮）

N-甲基吡咯烷酮作為合成工藝溶劑，在合成中不發(fā)生化學(xué)變化，大部分溶劑回收利用，少部分留在廢鹽中通過(guò)干燥設(shè)備回收。廢鹽放置一段時(shí)間后由于氯化鈉鹽有吸潮的問(wèn)題，分析出的廢鹽揮發(fā)份中可能有少量水份。

2.2 醋酸鈉：～15%（含少量碳酸鈉）

醋酸鈉作為合成工藝原料加入，在生產(chǎn)過(guò)程中未發(fā)生化學(xué)變化，最后和副產(chǎn)物氯化鈉一起進(jìn)入干燥設(shè)備干燥，根據(jù)物料衡算在廢鹽中的含量約15%。少量碳酸鈉是合成主要原料硫化鈉中帶入的，在系統(tǒng)中也未發(fā)生化學(xué)變化，最后也和副產(chǎn)物氯化鈉一起進(jìn)入干燥設(shè)備干燥。

2.3 水不溶物：5～10%（主要是低分子聚苯硫醚）

在聚苯硫醚合成過(guò)程中，由小分子聚苯硫醚逐步聚合成大分子聚苯硫醚的，大部分小分子聚苯硫醚聚合成大分子聚苯硫醚，在合成結(jié)束冷卻時(shí)結(jié)晶成顆粒狀，有少部分小分子不能聚合成大分子，在合成結(jié)束冷卻時(shí)變成粉沫狀的懸浮物，最后也和副產(chǎn)物氯化鈉一起進(jìn)入干燥設(shè)備干燥。

2.4 氯化鈉：75～80%

聚苯硫醚合成為一個(gè)縮聚反應(yīng)，有小分子氯化鈉生成，大約生產(chǎn)1t聚苯硫醚樹(shù)酯就有約1.1t的副產(chǎn)物氯化鈉生成，在系統(tǒng)中副產(chǎn)物氯化鈉和固體物醋酸鈉、低聚物等進(jìn)入干燥設(shè)備干燥，干燥后的廢鹽混合物中氯化鈉約占75～80%重量百分比。

3 廢鹽有刺鼻氣味

廢鹽中組分比較復(fù)雜，廢鹽中刺鼻氣味可能有：醋酸鈉中的醋酸氣味、溶劑N-甲基吡咯烷酮?dú)馕?、未洗的低聚物有溶劑氣味、殘存的?duì)二氯苯和硫化氫氣味等。

4 廢鹽的試驗(yàn)分析

4.1 水溶性

為了更好的了解廢鹽和高溫燃燒后殘余物的水溶性和在溶液狀態(tài)的組成，分別對(duì)廢鹽和850度燃燒后殘余物進(jìn)行了水溶性分析及試驗(yàn)。

4.1.1 殘余物的水溶性

取3g廢鹽經(jīng)850度灼燒30min后，得到白色晶體狀殘余物重量為2.4g。將這2.4g固體物質(zhì)用除鹽水溶解后，測(cè)得pH為10.35，鈉離子含量為950mg/L，氯離子含量為1351mg/

L，說(shuō)明該晶體物質(zhì)主要成分是氯化鈉。因溶液呈堿性，懷疑其中還有碳酸鈉成分，于是取少量殘余物溶于很少的水中，再滴加鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，可以證明殘余物中有碳酸鈉。

4.1.2 廢鹽的水溶性

在實(shí)驗(yàn)室里我們稱取了50g廢鹽溶于500mL水中，經(jīng)過(guò)充分的攪拌，放置一個(gè)小時(shí)后，還是黃色渾濁狀的液體，杯底有沉淀。同時(shí)測(cè)得水溶液的pH為9.92，氯離子含量為52.8%，電導(dǎo)率為2180us/cm。

4.2 測(cè)熱

廢鹽在爐膛高溫狀態(tài)會(huì)發(fā)發(fā)生什么的變化和生成哪些殘余物，對(duì)廢鹽按照入爐煤進(jìn)行化學(xué)分析。分析結(jié)果如表1：

從上表可以看出，廢鹽還是有一點(diǎn)發(fā)熱量，還含有少量硫份。

4.3 摻燒試驗(yàn)情況

在馬弗爐里模擬爐膛高溫燃燒的狀態(tài)進(jìn)行另外一組試驗(yàn)。稱取試樣總重量在1g左右，按照廢鹽和煤粉不同的摻配比例從0～100%，稱取了8個(gè)樣放入馬弗爐中，在850度燃燒30min后，對(duì)其燃燒的殘余物進(jìn)行對(duì)比分析，具體的情況見(jiàn)表2、表3。

通過(guò)以上的模擬試驗(yàn)可以得出一個(gè)結(jié)論：廢鹽摻配比在低于5%的時(shí)候?qū)γ悍廴紵腿紵蟮漠a(chǎn)生的灰渣量及狀態(tài)影響較小，摻配比在5%時(shí)，殘余物量比不摻配廢鹽時(shí)只增加了1.25%。摻配比例達(dá)到10%以上會(huì)明顯影響煤粉燃燒。

5 結(jié)論

從以上的試驗(yàn)可以得出的一些結(jié)論：

化工行業(yè)產(chǎn)生的廢鹽可以經(jīng)過(guò)燃煤電廠鍋爐的高溫燃燒進(jìn)行處理，廢鹽摻到煤中的比例低于5%的時(shí)候，煤粉能夠燃燒充分，對(duì)燃燒后的灰渣外觀影響不大，摻配比例達(dá)到10%以上會(huì)明顯影響煤粉燃燒。廢鹽經(jīng)高溫爐燃燒后的殘余物主要是氯化鈉，廢鹽中的其他組分在燃燒過(guò)程中分解成氣體形態(tài)，隨煙氣進(jìn)入目前已有的脫硝和脫硫設(shè)備中，大部分廢氣經(jīng)廣安電廠的除塵、脫硝和脫硫等設(shè)備處理后，沒(méi)有增加其他有害物質(zhì)，從理論上看基本上達(dá)到了無(wú)害化處理。

玖源新材料公司的廢鹽如果在大型燃煤電廠進(jìn)行成功摻燒，那將解決很多化工廠高鹽廢棄物的綜合利用問(wèn)題，也減輕了化工廠的環(huán)保壓力，同時(shí)也為電廠增收節(jié)支開(kāi)辟出一條新路。

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作者簡(jiǎn)介：

殷春玉，1997年畢業(yè)于武漢水利電力大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，工作單位：四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司。