处理废离子液体的系统和方法技术方案

本发明专利技术属于废水处理技术领域，一种处理废离子液体的系统和方法。其中，该系统包括：依次连通的混合装置(1)、除油装置(2)、电解槽(3)、中和沉淀装置(4)、超滤装置(5)、以及与所述中和沉淀装置(4)连通的脱水机(6)；所述电解槽(3)的阴极为铜电极，阳极为铝电极。本发明专利技术提供的处理废离子液体的系统和方法，电解液中的Cu

【技术实现步骤摘要】
处理废离子液体的系统和方法
本专利技术属于废水处理
，更具体地，涉及一种处理废离子液体的系统和方法。
技术介绍
油品中烯烃和芳烃的烷基化是油品质量升级的重要措施，可以减少挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds，简称VOCs)排放，从而减少油品使用过程中对环境的污染。油品精制以及炼油等工艺需要离子液体作为反应介质和催化剂。离子液体是由烷基季铵阳离子与复合阴离子组成的复合盐溶液。离子液体烷基化装置运行过程中，为保持离子液体的活性，必须按比例补充新鲜离子液体，并排出等量的废离子液体。对于排出的废氯铝酸离子液体必需进行消解处理。改性的氯铝酸盐离子液体对油品中烯烃和芳烃的烷基化效率很高，并且已有工程化应用。以某种改性的氯铝酸盐离子液体为例，该废离子液体主要组分是油20％，氯离子56％，铜离子13％，铝离子11％，消解的处理流程大致为：消解→中和→沉淀→脱水→干化，其中沉淀和脱水出水流入循环盐水罐，循环盐水罐出水重新返回消解单元。专利技术人经研究发现上述处理流程存在以下不足：(1)每吨废离子液体产生固体1.7～1.8吨，其中包括：Al(OH)3占比约为26％，Cu(OH)2占比约为8％，NaCl占比约为65％，以及石油类约为1％。这些中固体属于危险废物，需要进一步处理，处置费用高达3000～5000元/吨，运行成本很高；(2)使用的干化设备中有高浓度油气，需要氮封以防爆炸，进一步增加运行成本；(3)产生的固体气味很大，对环境污染严重。因此，亟需一种回收重金属污染物、回收盐、低运行成本的废离子液体处理方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种既能除去离子液体中的油，又能回收其中的铜和盐的处理废离子液体的系统和方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种处理废离子液体的系统。该系统包括：依次连通的混合装置、除油装置、电解槽、中和沉淀装置、超滤装置、以及与所述中和沉淀装置连通的脱水机；所述电解槽的阴极为铜电极，阳极为铝电极。具体地，所述混合装置为喷射器，所述喷射器包括：喷嘴、吸入管、扩压管、进液口、吸入口、以及出液口；所述喷嘴位于所述吸入管内，并且与所述进液口连通；所述吸入管与所述扩压管连通；所述吸入口设置于所述吸入管上；所述出液口设置于所述扩压管上，并且与所述除油装置连通；优选地，该系统还包括：污油罐，所述污油罐的进油口与所述除油装置的出油口连通，所述污油罐的污油切水出液口与所述除油装置的进液口连通。具体地，所述除油装置包括：依次连通的静态除油器、旋流除油器、过滤除油器、以及陶瓷膜除油器；其中，所述静态除油器与所述混合装置连通；所述陶瓷膜除油器与所述电解槽连通。具体地，所述静态除油器包括：与所述混合装置连通的第一除油室和与所述旋流除油器连通的第二除油室；所述第一除油室和第二除油室的底部连通。具体地，所述旋流除油器包括：密封承压壳体和至少一个旋流除油器本体；所述密封承压壳体上设置有进液口、出油口、以及出液口，并且所述密封承压壳体的内部自上而下包括不连通的溢流腔、入口腔、以及底流腔；所述出油口设置在所述溢流腔对应的所述密封承压壳体上；所述进液口设置在所述入口腔对应的所述密封承压壳体上，所述进液口与所述静态除油器连通；所述出液口设置在所述底流腔对应的所述密封承压壳体上，所述出液口与所述过滤除油器连通；所述至少一个旋流除油器本体位于所述入口腔内；所述旋流除油器本体包括：壳体、旋流器入口、旋流器溢流管、以及底流尾管；所述壳体的内部自上而下包括：圆柱形的旋流腔、倒锥形的收缩腔、以及倒锥形的尾锥腔；所述旋流器入口沿所述旋流腔对应的壳体的切向设置，并且与所述进液口连通；所述旋流器溢流管设置在所述壳体的顶部，并且与所述溢流腔连通；所述底流尾管设置在所述壳体的底部，并且与所述底流腔连通。具体地，所述过滤除油器中的填料包括：石英砂、无烟煤、核桃壳、纤维球、或纤维束。具体地，所述过滤除油器为具有机械搅拌功能的核桃壳过滤器。具体地，所述陶瓷膜除油器的陶瓷膜孔径为0.05～0.1μm。具体地，所述中和沉淀装置包括：沉淀器和与所述沉淀器连通的集泥罐；所述沉淀器与所述超滤装置连通；所述集泥罐与所述脱水机连通。更具体地，所述超滤装置包括：超滤设备和与所述超滤设备连通的集水罐；所述超滤设备与所述沉淀器的出液口连通；所述集水罐与所述沉淀器的进液口连通，并且与所述脱水机连通；所述超滤设备的内部设置有超滤膜，所述超滤膜的孔径为0.1～0.2μm，膜通量为40～50L/m2·h。超滤膜可以为聚偏氟乙烯中空纤维管，所述纤维管的内径为0.5～1mm，外径为1.1～1.6mm，所述纤维管具有大量的过滤孔，所述过滤孔的孔径为0.1～0.2μm。更具体地，该系统还包括：循环盐水罐、结晶蒸发设备、以及干燥机；所述循环盐水罐与所述超滤装置、所述混合装置、以及所述结晶蒸发设备连通；所述结晶蒸发设备与所述干燥机连通；所述干燥机与所述脱水机的出泥口连通。优选地，该系统还包括：尾液罐和淘洗槽；所述尾液罐与所述结晶蒸发设备的尾液出口连通，并与所述干燥机的进液口连通；所述淘洗槽与所述脱水机互通。本专利技术还提供一种处理废离子液体的方法，该方法在上述的系统中进行，所述废离子液体为废氯铝酸盐离子液体，所述方法包括以下步骤：废离子液体和消解液在所述混合装置混合，混合液体流入所述除油装置，经所述除油装置分离污油后，形成油相和混合液相，所述混合液相流入所述电解槽，作为电解液进行电解反应，电解液中的Cu2+被还原为单质铜，并且附着于阴极上，同时阳极被氧化，向电解液中释放Al3+；所述电解反应产生的废电解液进入所述中和沉淀装置，并且向所述中和沉淀装置中添加碱液，进行酸碱中和反应，并进行沉淀，上清液流入所述超滤装置进行超滤处理，沉淀于所述中和沉淀装置底部的污泥流入所述脱水机进行脱水处理。具体地，所述方法还包括：所述油相流入所述污油罐中贮存，所述污油罐的污油切水返回至所述除油装置继续进行除油处理；更具体地，所述酸碱中和反应pH调节目标值为8.0～9.0；更具体地，向所述中和沉淀装置中添加助凝剂，所述助凝剂的用量为20～40mg/L。更具体地，所述助凝剂为聚丙烯酰胺。更具体地，所述混合液体流入所述除油装置，经所述除油装置油液分离后，形成油相和混合液相的步骤包括以下步骤：首先混合液体流入所述静态除油器中，重力除油停留时间不小于6小时，混合液体分为第一油相和第一液相；所述第一液相流入所述旋流除油器中，经过旋流分离，形成第二油相和第二液相；所述第二液相流入所述过滤除油器中，经过过滤分离，形成第三油相和第三液相；所述第三液相流入所述陶瓷膜除油器中，经过膜分离，形成第四油相和第四液相；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理废离子液体的系统，其特征在于，该系统包括：依次连通的混合装置(1)、除油装置(2)、电解槽(3)、中和沉淀装置(4)、超滤装置(5)、以及与所述中和沉淀装置(4)连通的脱水机(6)；/n所述电解槽(3)的阴极为铜电极，阳极为铝电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种处理废离子液体的系统，其特征在于，该系统包括：依次连通的混合装置(1)、除油装置(2)、电解槽(3)、中和沉淀装置(4)、超滤装置(5)、以及与所述中和沉淀装置(4)连通的脱水机(6)；
所述电解槽(3)的阴极为铜电极，阳极为铝电极。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述混合装置(1)为喷射器，所述喷射器包括：喷嘴(101)、吸入管(102)、扩压管(103)、进液口(104)、吸入口(105)、以及出液口(106)；
所述喷嘴(101)位于所述吸入管(102)内，并且与所述进液口(104)连通；
所述吸入管(102)与所述扩压管(103)连通；
所述吸入口(105)设置于所述吸入管(102)上；
所述出液口(106)设置于所述扩压管(103)上，并且与所述除油装置(2)连通；
优选地，该系统还包括：污油罐(7)，所述污油罐(7)的进油口与所述除油装置(2)的出油口连通，所述污油罐(7)的污油切水出液口与所述除油装置(2)的进液口连通。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述除油装置(2)包括：依次连通的静态除油器(201)、旋流除油器(202)、过滤除油器(203)、以及陶瓷膜除油器(204)；
其中，所述静态除油器(201)与所述混合装置(1)连通；
所述陶瓷膜除油器(204)与所述电解槽(3)连通；
优选地，所述静态除油器(201)包括：与所述混合装置(1)连通的第一除油室(2011)和与所述旋流除油器(202)连通的第二除油室(2012)；所述第一除油室(2011)和第二除油室(2012)的底部连通；
优选地，所述旋流除油器(202)包括：密封承压壳体(2021)和至少一个旋流除油器本体(2022)；
所述密封承压壳体(2021)上设置有进液口(20211)、出油口(20212)、以及出液口(20213)，并且所述密封承压壳体(2021)的内部自上而下包括不连通的溢流腔(W)、入口腔(X)、以及底流腔(Y)；
所述出油口(20212)设置在所述溢流腔(W)对应的所述密封承压壳体(2021)上；
所述进液口(20211)设置在所述入口腔(X)对应的所述密封承压壳体(2021)上，所述进液口(20211)与所述静态除油器(201)连通；
所述出液口(20213)设置在所述底流腔(Y)对应的所述密封承压壳体(2021)上，所述出液口(20213)与所述过滤除油器(203)连通；
所述至少一个旋流除油器本体(2022)位于所述入口腔(X)内；
所述旋流除油器本体(2022)包括：壳体(20221)、旋流器入口、旋流器溢流管(20222)、以及底流尾管(20223)；
所述壳体(20221)的内部自上而下包括：圆柱形的旋流腔、倒锥形的收缩腔、以及倒锥形的尾锥腔；
所述旋流器入口沿所述旋流腔对应的壳体的切向设置，并且与所述进液口连通(20213)；
所述旋流器溢流管(20222)设置在所述壳体(20221)的顶部，并且与所述溢流腔(W)连通；
所述底流尾管(20223)设置在所述壳体(20221)的底部，并且与所述底流腔(Y)连通；
优选地，所述过滤除油器中的填料包括：石英砂、无烟煤、核桃壳、纤维球或纤维束；
优选地，所述过滤除油器(203)为具有机械搅拌功能的核桃壳过滤器；
优选地，所述陶瓷膜除油器(204)的陶瓷膜孔径为0.05～0.2μm。


4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中和沉淀装置(4)包括：沉淀器(401)和与所述沉淀器(401)连通的集泥罐(402)；
所述沉淀器(401)与所述超滤装置(5)连通；
所述集泥罐(402)与所述脱水机(6)连通。


5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述超滤装置(5)包括：超滤设备(501)和与所述超滤设备(501)连通的集水罐(502)；
所述超滤设备(501)与所述沉淀器(401)的出液口连通；
所述集水罐(502)与所述沉淀器(401)的进液口连通，并且与所述脱水机(6)连通；
所述超滤设备(501)的内部设置有超滤膜，所述超滤膜的孔径为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：安景辉，亓昊，王小红，
申请(专利权)人：中国石化工程建设有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11