处理废碱液的方法及其设备技术

本发明专利技术提供了一种处理在炼油工艺、石化工艺和环境设施中产生的废碱液的方法及其装置，其中与常规的废碱液处理方法相比，可以在有催化剂结构堆叠的反应器中于室温和大气压下通过类芬顿氧化反应经济地处理废碱液。

Methods and equipment for treating waste alkali liquid

The present invention provides a method and device for treating waste alkali liquid produced in a refining process, petrochemical process and environmental facilities, in which the waste alkali solution can be economically treated at room temperature and atmospheric pressure in a reactor with a stacked catalyst structure at room temperature and atmospheric pressure in a reactor with a catalyst structure stacking.

【技术实现步骤摘要】
处理废碱液的方法及其设备相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119要求于2016年10月25日向韩国知识产权局提交的第10-2016-0138865号韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及处理在炼油工艺、石化工艺和环境设施中产生的废碱液的方法以及处理废碱液的设备。
技术介绍
废碱液被认为是具有高pH的碱性废水，其主要产生于炼油工艺或石化工艺中的脱硫过程。废碱液含有硫化物、硫醇盐、各种酚类成分、油成分等，具有较高的化学需氧量和生物需氧量，有异味，对生命非常有害。因此，在将各种工艺或设施中产生的废碱液排放到环境之前，需要进行适当的处理。用于处理废碱液的常规方法包括焚烧或湿法空气氧化。在焚烧处理中，将有害成分从诸如焚化炉的处理设备中除去并排放到大气或水中，处理和排放的方式使得燃料或燃料油被气体燃烧(gas-combusted)，然后使用燃烧热处理废碱液。在焚烧处理中，产生含有大量硫氧化物、一氧化氮、大量碳氢化合物的白烟和气味，在处理设备中残留的钠会导致结垢，这使设施的维护变得困难且成本很高。湿法氧化处理是在反应器中使用空气中的氧气在200℃以上的高温和20-200kgf/cm2高压下通过氧化反应处理含有硫化合物等的废水的方法，其中有机材料转化为二氧化碳，各种硫化合物转化为硫代硫酸盐或硫酸盐。已证实湿法空气氧化是废碱液的合适处理方法，因此已经使用了很长时间。然而，氧化基本上伴随着高温和高压条件下的操作环境，导致非常高的投资和操作成本。为了解决处理这种现有废碱液的方法中存在的问题，第2014-0346121号美国专利申请公开了对各种处理方法的研究，包括使用从声音装置产生的超声波的处理方法等。为了解决处理废碱液的常规方法中的问题，本专利技术还旨在提供一种处理废碱液的方法，其所需的用于处理废碱液的成本低、简单，并且不需要高温高压条件。相关技术文献(专利文献1)第2014-0346121号美国专利申请公开。
技术实现思路
本专利技术的实施方案涉及提供一种低成本的不需要高温和高压条件且安全简单的处理废碱液的方法及其装置。在总的方面，一种处理废碱液的方法包括：制备包含废碱液和氧化剂的混合溶液，通过在照射紫外线的同时使混合溶液通过催化剂结构来氧化废碱液，以及在氧化步骤之后分离在氧化步骤中产生的气体和液体。催化剂结构可以包括通过湿法浸渍二氧化钛和底灰产生的氧化钛光催化剂。氧化步骤可以在在反应器中进行，在该反应器中，包括堆叠在其中的催化剂结构的复合结构和紫外线(UV)灯被布置为在与复合结构中催化剂结构的堆叠方向平行的方向上穿过。氧化步骤可在催化剂结构的堆叠方向上进行，氧化步骤中产生的气体和液体可以通过反应器以同向流的形式被氧化，然后在分离步骤被分离。处理废碱液的方法的所有步骤均可在40-70℃的温度和1-2kgf/cm2的压力下进行。在另一个总的方面，处理在炼油工艺、石化工艺或环境设施中产生的废碱液的设备包括：向反应器供给废碱液的废碱液供给装置110；向反应器供给氧化剂的氧化剂供给装置120；对从废碱液供给装置110向反应器供给的废碱液和从氧化剂供给装置120向反应器供给的氧化剂混合所得的混合溶液进行氧化的反应器130；分离在反应器130中通过氧化处理混合溶液产生的气体和液体的气体分离器140；和排出完成氧化处理的废碱液的排出装置150。附图说明图1示出本专利技术处理废碱液的方法的流程图，示出了该方法进行两次以上的情况。图2示出二氧化钛光催化剂。图3示出催化剂结构，二氧化钛光催化剂和载体结合至该催化剂结构。图4示出两个复合结构是堆叠的，该两个复合结构包括与堆叠的催化剂结构相结合的紫外灯。图5示出废碱液的处理设备。图6示出处理前后的废碱液的比较，具体而言，图6(A)表示处理前的废碱液，图6(B)表示处理1小时后的废碱液，图6(C)表示处理2小时后的废碱液。图7示出在本专利技术的处理废碱液的方法中，废碱液中包含的(a)COD和(b)硫化物离子(S2-)随时间的减少量。[主要元件的详细说明]1：氧化剂供给装置2：废碱液供给装置3：反应器4：气液分离器5：排气装置6：集液器20：与载体结合的催化剂结构21：载体22：催化剂结构30：复合结构31：催化剂结构32：紫外(UV)灯100：处理废碱液的设备101：反应器排气装置102：氧化剂液位计103：反应器循环泵吸入侧截止阀104：反应器循环泵吸入侧过滤器105：反应器循环泵106：反应器循环流量计107：处理水移动泵108：测量处理水污染物(COD)的装置109：气液分离器液位计110：废碱液供给装置120：氧化剂供给装置130：反应器131：第一复合结构132：第二复合结构133：第三复合结构134：第四复合结构140：气液分离器150：排出装置具体实施方式对本专利技术进行详细描述。在用于描述本专利技术的内容的附图中，为了理解本专利技术，可省略或夸大可能使本专利技术的要点模糊的部分。用于描述本专利技术的术语应当在本专利技术所属领域中通常理解的意义上解释，除非另有定义。本专利技术提供了一种处理废碱液的方法，其包括：制备包含废碱液和氧化剂的混合溶液，通过在照射紫外线的同时使所述混合溶液通过催化剂结构来氧化废碱液，以及在氧化步骤之后分离在氧化步骤中产生的气体和液体。废碱液是在炼油工艺、石化工艺和环境处理设备中除去硫的过程中产生的碱性废水之一，主要包括硫化物和硫醇盐。废碱液具有较高的化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)，当被释放到环境中时对生物体有害，因此需经过处理过程才能被排放到大气或水中。作为废碱液产生的实例，在精炼工序中，硫化氢(H2S)可与氢氧化钠(NaOH)反应形成硫化钠(Na2S)，硫化钠可再次与硫化氢反应形成硫化氢钠(NaHS)，从而产生含有NaHS的废碱液，或硫醇(RSH)可与氢氧化钠反应形成硫醇盐(RSNa)以产生含有RSNa的废碱液。在本专利技术中，对与废碱液混合的氧化剂没有限制，只要其能够在紫外线下反应以产生羟基自由基(OH·)和氧自由基(O·)即可，优选过氧化氢(H2O2)、臭氧(O3)和过硫酸盐(过硫酸钾、硫酸氢钾等)。羟基自由基可以氧化和分解不能用常用氧化剂(如O2、O3、Cl-或KMnO4)分解的物质，并且这种氧化和分解方法被称为高级氧化工艺(AOP)。在本专利技术中，包含废碱液和氧化剂的混合溶液的制备对应于氧化处理的制备步骤，并且可以根据需要适当地调整注入氧化剂的时间。例如，可以首先将废碱液注入反应器，再将氧化剂注入反应器，由此制备包含废碱液和氧化剂的混合溶液。可以将废碱液和氧化剂同时注入反应器，从而制备包含废碱液和氧化剂的混合溶液。可以将废碱液和氧化剂预先混合以制备包含废碱液和氧化剂的混合溶液，然后将混合溶液注入反应器中。可以首先将氧化剂注入反应器中，再将废碱液注入反应器，从而制备包括氧化剂和废碱液的混合溶液。在本专利技术中，除非另有定义，术语“混合溶液”是指其中混合了废碱液和氧化剂的溶液。根据本专利技术的示例性实施方案，催化剂结构可以是可通过使用过氧化氢作为氧化剂来氧化废碱液的催化剂结构。例如，优选的催化剂结构可以包括氧化钛。本专利技术的处理方法可包括制备包含废碱液和氧化剂的混合溶液的步骤，然后包括通过在照射紫外线的同时使混合溶液通过催化剂结构来氧化废碱液的步骤。包含在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理废碱液的方法，其包括：制备包含废碱液和氧化剂的混合溶液，通过在照射紫外线的同时使混合溶液通过催化剂结构来氧化废碱液，以及在氧化步骤之后分离在氧化步骤中产生的气体和液体。

【技术特征摘要】
2016.10.25 KR 10-2016-01388651.一种处理废碱液的方法，其包括：制备包含废碱液和氧化剂的混合溶液，通过在照射紫外线的同时使混合溶液通过催化剂结构来氧化废碱液，以及在氧化步骤之后分离在氧化步骤中产生的气体和液体。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂结构包括通过湿法浸渍二氧化钛和底灰制备的氧化钛光催化剂。3.根据权利要求2所述的方法，其中氧化步骤在反应器中进行，在所述反应器中包括堆叠在其中的催化剂结构的复合结构和紫外线(UV)灯被布置为在与复合结构中催化剂结构的堆叠方向平行的方向上穿过。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述氧化是在所述反应器中发生的类芬顿氧化反应。5.根据权利要求3所述的方法，其中所述氧化步骤在催化剂结构的堆叠方向上进行，氧化步骤中产生的气体和液体通过所述反应器以同向流的形式被氧化，然后在分离步骤被分离。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述处理废碱液的方法的所有步骤均在40-70℃的温度和1-2kg...

【专利技术属性】
技术研发人员：李星昊，李尚镐，李民熙，柳智勋，
申请(专利权)人：SK仁川石油化学株式会社，SBEE有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR