一种含有机污染物的硫酸再利用的方法技术

本发明专利技术提供一种含有机污染物的硫酸再利用的方法，所述方法包括如下步骤：(1)含有机污染物的硫酸溶液经催化提浓，得到硫酸浓度为80～85wt％的待处理液；(2)步骤(1)所述待处理液经稀释后进行纳滤，得到硫酸溶液产品。本发明专利技术通过催化提浓发生磺化反应，将原本能够透过纳滤膜的小分子物质转化为不能透过纳滤膜的有机物，从而实现与硫酸的分离，整体分离过程简单且硫酸的回收浓度高，实现了废水资源的有效利用。利用。利用。

【技术实现步骤摘要】
一种含有机污染物的硫酸再利用的方法


[0001]本专利技术涉及废水处理
，尤其涉及一种含有机污染物的硫酸再利用的方法。

技术介绍

[0002]浓硫酸可应用于干燥剂、净化剂、催化剂等一系列重要的工业生产环节，在使用过程中，随着水分及有机物杂质的进入，无法满足工艺要求循环使用，成为废硫酸，造成资源浪费，废硫酸呈黑色不透明液体，散发特殊气味，如处理不当，会对环境造成严重污染。
[0003]目前国内外废硫酸处理工艺主要有中和沉淀法、热分解法、结晶回收法、催化分解法、还原剂法、树脂吸附法等，以上诸多工艺均存在环境污染、投资大、效益低甚至负效益等问题。
[0004]其中CN1751984A公开了一种烷基化废硫酸的处理方法，该方法采用高温裂解，绝热增湿酸洗净化、两转两吸工艺，使硫酸在1000
‑
1100℃高温下裂解，经过酸洗净化、两次接触转化及两次吸收，生产出合格的硫酸产品，该方法流程复杂，难于操作。
[0005]CN108622863A公开了一种含有机物废硫酸处理方法，该方法以废硫酸自身为催化剂，以双氧水为氧化剂，自催化氧化废硫酸中的有机物，其步骤如下：向含有机物废硫酸中按一定比例、一定流量、在搅拌条件下加入双氧水；加热升温至100
‑
130℃，优选110
‑
120℃，恒温5
‑
80min，优选10
‑
60min，将有机物初步催化氧化；加热升温至140
‑
180℃，优选150
‑/>160℃，恒温5
‑
80min，优选10
‑
60min，将有机物彻底催化氧化；将处理完的硫酸蒸发浓缩；反应产生的含双氧水的蒸汽冷凝后回收至系统再次参与反应，不凝气体经碱洗中和后放空；该方法工艺流程简单、操作方便，废硫酸净化后可循环利用，处理过程无废液产生，绿色环保。CN1034903A同样公开了催化氧化回收含有机物废硫酸的方法，以废硫酸为氧化剂，通过催化氧化反应，缩短氧化时间，降低反应温度，去除硫酸总有机碳。但上述氧化的方法无法实现有机物的回收利用。
[0006]因此，需要开发新的含有机污染物的硫酸再利用的方法，使现有废硫酸资源的再利用成本更低，资源利用率更高。

技术实现思路

[0007]鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种含有机污染物的硫酸再利用的方法，所述方法相较于传统催化氧化而言，通过采用催化提浓并同时发生磺化反应的原理，将原本能够透过纳滤膜的有机物反应形成大分子有机物从而后续通过纳滤膜与硫酸分离，显著提升了资源的利用率。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]本专利技术提供一种含有机污染物的硫酸再利用的方法，所述方法包括如下步骤：
[0010](1)含有机污染物的硫酸溶液经催化提浓，得到硫酸浓度为80～85wt％的待处理液；
[0011](2)步骤(1)所述待处理液经稀释后进行纳滤，得到硫酸溶液产品。
[0012]本专利技术中通过催化提浓步骤具有如下几个作用：A.催化提浓过程能够对硫酸进行提浓，从而将硫酸的浓度直接提升，使后续产品中硫酸的浓度高；B.提浓后高浓度的硫酸能够作为催化剂和反应物与有机污染物反应进行磺化反应，从而将原本分子量较小的有机物转化为分子量较大的有机物，为后续纳滤分离提供基础；C.在高浓度硫酸条件下，部分小分子有机物脱水聚合形成大分子有机物，进一步为后续纳滤分离提供基础。
[0013]一般纳滤对于酸浓度有较高的要求，比如强酸极易对纳滤膜产生腐蚀导致对于浓硫酸一般不采用纳滤处理，本专利技术通过先将硫酸提浓实现有机物分子的变大，再通过水稀释降低硫酸的浓度从而能够通过纳滤膜实现有机物与硫酸的分离。分离后的水和有机物能够回收利用，资源化利用的效果较好。
[0014]本专利技术通过催化提浓和纳滤步骤实现了有机污染物和硫酸的分离，同时能够直接得到高浓度硫酸，资源利用率高。
[0015]本专利技术经催化提浓后待处理液中硫酸的浓度高达80～85wt％，例如可以是80wt％、80.6wt％、81.2wt％、81.7wt％、82.3wt％、82.8wt％、83.4wt％、83.9wt％、84.5wt％或85wt％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。本专利技术经催化提浓后能够得到浓度高达80～85wt％的硫酸，该浓度的硫酸有利于有机污染物的转化，同时能够直接回收高浓度硫酸，产品价值更高。
[0016]优选地，步骤(1)中所述含有机污染物的硫酸溶液中有机物的分子量为100～1500，例如可以是100、250、400、500、720、870、1030、1180、1340或1500等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0017]正是由于本申请中有机污染物中有机物的分子量跨度较大，分子量可低至100，能够透过纳滤膜，而硫酸根为二价离子，需要采用纳滤膜才能透过，因此难以通过膜分离的方式实现其中有机物与硫酸的分离，本专利技术通过将小分子有机物转化为大分子有机物，从而能够简单的采用纳滤实现硫酸与有机物的分离，工艺流程简单可行，操作成本低且硫酸回收率高，浓缩的有机物经水解后可再利用，提高了资源的利用率。
[0018]优选地，所述含有机污染物的硫酸溶液中有机物的含量为0.5～1.5wt％，例如可以是0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1.0wt％、1.1wt％、1.2wt％、1.3wt％或1.5wt％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0019]优选地，所述含有机污染物的硫酸溶液中含有苯环、杂环或胺基中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合为苯环和杂环的组合，杂环和胺基的组合，胺基和苯环的组合。
[0020]优选地，所述含有机污染物的硫酸溶液中硫酸的质量浓度为50～65wt％，例如可以是50wt％、52wt％、54wt％、55wt％、57wt％、59wt％、60wt％、62wt％、64wt％或65wt％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0021]本专利技术原本含有机污染物的硫酸溶液中硫酸的质量浓度较低，该浓度条件下难以实现催化磺化反应，因此需要对硫酸进行提浓处理。
[0022]优选地，步骤(1)中所述催化提浓的温度为100～150℃，例如可以是100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、145℃或150℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0023]本专利技术优选催化提浓的温度在上述温度，当温度过高时容易出现有机物裂解破坏无法回收的困难，当温度过低时容易出现无法实现磺化分子量变大的问题。
[0024]优选地，所述催化提浓的时间为1.5～5h，例如可以是1.5h、1.9h、2.3h、2.7h、3.1h、3.5h、3.9h、4.3h、4.7h或5h等，但本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有机污染物的硫酸再利用的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)含有机污染物的硫酸溶液经催化提浓，得到硫酸浓度为80～85wt％的待处理液；(2)步骤(1)所述待处理液经稀释后进行纳滤，得到硫酸溶液产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述含有机污染物的硫酸溶液中有机物的分子量为100～1500；优选地，所述含有机污染物的硫酸溶液中含有苯环、杂环或胺基中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述含有机污染物的硫酸溶液中硫酸的质量浓度为50～65wt％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述催化提浓的温度为100～150℃；优选地，所述催化提浓的时间为1.5～5h。4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述催化提浓的催化剂包括金属和/或金属氧化物；优选地，所述金属包括铈、锆或银中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述金属氧化物包括氧化铈、氧化锆或氧化银中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述催化剂的加入量为含有机污染物的硫酸溶液的3～10wt％。5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述稀释为稀释至硫酸的浓度≤30wt％；优选地，所述纳滤采用的纳滤膜材质包括聚四氟乙烯和/或聚偏四氟乙烯；优选地，所述纳滤的纳滤膜的孔隙大小为1～20nm。6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述纳滤的温度为20～60℃；优选地，所述纳滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎超，杨添，
申请(专利权)人：无锡中天固废处置有限公司，
类型：发明
国别省市：