一种废磷酸三丁酯/煤油热解焚烧的乳化方法技术

本发明专利技术涉及一种废磷酸三丁酯/煤油热解焚烧的乳化方法，包括：将固磷剂、乳化剂、水混合均匀得到悬浮液，再将TBP/OK废液加入悬浮液中并混合均匀，得到TBP/OK乳化液；其中乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚。与现有技术相比，本发明专利技术提高了废有机相的处理效率，减少了时间成本和人力成本的投入，具有较大的经济效益和环保效益。益。益。

【技术实现步骤摘要】
一种废磷酸三丁酯/煤油热解焚烧的乳化方法


[0001]本专利技术属于低放射性有机废液处理
，涉及一种模拟废磷酸三丁酯/煤油热解焚烧的乳化悬浮液配方及其制备方法，尤其涉及一种模拟低放有机废液——体积比为55％～65％的磷酸三丁酯/煤油在热解焚烧过程中的乳化悬浮液配方及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，乏燃料后处理普遍采用的是普雷克斯(Purex)流程中的湿法工艺，其基本原理是用磷酸三丁酯(TBP)作为萃取剂，煤油(OK)为稀释剂，硝酸为盐析剂，利用铀、钚和裂变产物的不同价态在有机萃取剂和水相中有着不同的分配系数，将其一一分离。因此在进行Purex流程时，在共去污单元、铀纯化单元及钚纯化单元中，会有放射性的废有机溶剂磷酸三丁酯/煤油(以下简称“TBP/OK”)的生成。
[0003]现阶段，针对乏燃料后处理厂运行期间产生的大量含放射性的废TBP/OK，国内外主要采用热解焚烧的技术对其进行减容处理，为了避免TBP的热解产物P2O5及其与水反应生成的H3PO4对设备的腐蚀，需在料液中加入CaO、Ca(OH)2或Mg(OH)2等固体粉末，将废料液配制成乳化悬浮液再送入热解炉进行热解，将热解产生的含磷化合物转变成极难溶的磷酸盐或焦磷酸盐并分离出反应器，作二次废物处理；产生的热解气及汽化的煤油则在焚烧炉中进一步燃烧，经尾气处理系统处理后检测达标排放。
[0004]在热解焚烧处理TBP/OK的工艺流程中，将废料液配制成乳化悬浮液是一个极为关键的步骤。2017年，中核四川环保工程有限责任公司自主研发了一种模拟低放有机废液热解焚烧悬浮液的配方(中国专利CN105161154B)，该配方包含质量比25％～30％的固磷剂氢氧化钙，32％～40％的乳化剂和32％～40％的去离子水，且需要添加添加剂碳酸镁。所得悬浮乳化液稳定时间达1.5小时，粘度在1.24mPa
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S～1.46mPa
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S。但是，该配方所适用的TBP/OK体积比在20％～30％，处理的TBP含量较少；配制的悬浮液稳定时间为1.5小时，稳定时间较短。此外，废物源项主要为共去污分离单元产生的废TBP/OK经过油水分离设备之后的废有机相；但对于新型热解焚烧处理TBP/OK的工艺流程中，共去污分离单元产生的废TBP/OK经过两级真空精馏后产生的精馏残液，再与真空精馏处理产生的煤油馏分混合后，配制成的高体积比：55％～65％(v/v)的TBP/OK，该配方已不具有适用性，具体表现为在悬浮液配制过程中，将石灰乳料液加入TBP/OK料液并进行搅拌后，两相无法混合形成稳定的悬浮液，在静置10min以内即可出现水油两相的分离。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是提供一种废磷酸三丁酯/煤油热解焚烧的乳化方法，用于解决低TBP含量的TBP/OK悬浮液乳化过程中，乳化稳定性较差的问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]一种废磷酸三丁酯/煤油热解焚烧的乳化方法，包括：将固磷剂、乳化剂、水混合均匀得到悬浮液，再将TBP/OK废液加入悬浮液中并混合均匀，即得到TBP/OK乳化液；其中，所
述的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚。
[0008]进一步地，所述的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚NP
‑
7。
[0009]进一步地，所述的固磷剂为氢氧化钙。
[0010]进一步地，所述的悬浮液中，乳化剂质量含量为3～5％，水质量含量为20～30％。
[0011]进一步地，所述的悬浮液的配制过程包括：在搅拌状态下，向水中缓慢加入乳化剂并搅拌均匀，之后再缓慢加入固磷剂并搅拌均匀，得到悬浮液。
[0012]进一步地，水与乳化剂的混合过程中，搅拌转速为180～220rpm，搅拌时间为8～12min。
[0013]进一步地，与固磷剂混合过程中，搅拌转速为280～320rpm，搅拌时间为12～18min。
[0014]进一步地，配制过程在室温下进行。
[0015]进一步地，所述的TBP/OK废液中，磷酸三丁酯体积百分含量为55～65％，加氢煤油的体积百分含量为35～45％。
[0016]进一步地，所述的悬浮液与TBP/OK废液的体积质量比为(1.5～1.8)mL:1g。
[0017]进一步地，乳化过程在室温下进行。
[0018]进一步地，TBP/OK废液与悬浮液的混合过程包括：
[0019]将TBP/OK废液与悬浮液混合后，以240～260rpm的转速搅拌5～15min；再提高转速至280～320rpm，并搅拌12～18min，得到TBP/OK乳化液。
[0020]本专利技术针对现有乳化剂配方对高TBP含量的TBP/OK悬浮液，乳化效果较差，稳定时间较短等问题，提供了一个全新的配方，适用于55％～65％体积比的TBP/OK悬浮液配制，悬浮液稳定时间达12小时以上，不仅提高了可有效处理的悬浮液中TBP的体积比，减少了热解焚烧过程中的废物处理量，而且具有极大的经济效益和环保效益。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下特点：
[0022]1)相比于CN105161154B，本专利技术配制的氢氧化钙悬浮液中包含质量比25％～30％的固磷剂氢氧化钙，32％～40％的乳化剂和32％～40％的去离子水，且需要添加添加剂碳酸镁。而在本专利技术中，配制的石灰乳料液中包含质量比10％～15％的固磷剂氢氧化钙，3％～5％的乳化剂和20％～30％的去离子水，且不需要加入添加剂。本专利技术在达到同等乳化效果的同时，具有更大的经济效益和环保效益；
[0023]2)本专利技术提出了一个全新的配方，适用于55％～65％体积比的TBP/OK的乳化悬浮液配制，提高了处理的废物源项中TBP的体积比，降低了固磷剂、乳化剂、去离子水的用量，且不需要加入添加剂，极大限度的减少了热解焚烧过程中的废物处理量。经过测定，最终配制的悬浮液成乳时间＜2h、粘度为80.68mPa
·
S左右，相分离时间＞50h，满足相关工艺指标：成乳时间＜4h、粘度≤130mPa
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S、相分离时间≥12h的要求，符合工艺需求；
[0024]3)本专利技术提高了废有机相的处理效率，减少了时间成本和人力成本的投入，具有较大的经济效益和环保效益。
附图说明
[0025]图1为本专利技术中一种废磷酸三丁酯/煤油热解焚烧的乳化方法的流程图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0027]一种废磷酸三丁酯/煤油热解焚烧的乳化方法，如图1所示，包括：
[0028]S1：石灰乳料液的配制：
[0029]在180～220rpm的搅拌状态下，向水中缓慢加入乳化剂并继续搅拌8～12min，之后再将转速提升至280～320rpm，缓慢加入固磷剂并继续搅拌12～18min，得到石灰乳料液；
[0030]在一些具体的实施例中，固磷剂为氢氧化钙，采用工业纯级即可满足配制需求本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废磷酸三丁酯/煤油热解焚烧的乳化方法，其特征在于，该方法包括：将固磷剂、乳化剂、水混合均匀得到悬浮液，再将TBP/OK废液加入悬浮液中并混合均匀，得到TBP/OK乳化液；其中，所述的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚。2.根据权利要求1所述的一种废磷酸三丁酯/煤油热解焚烧的乳化方法，其特征在于，所述的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚NP
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7。3.根据权利要求1所述的一种废磷酸三丁酯/煤油热解焚烧的乳化方法，其特征在于，所述的固磷剂为氢氧化钙。4.根据权利要求1所述的一种废磷酸三丁酯/煤油热解焚烧的乳化方法，其特征在于，所述的悬浮液中，乳化剂质量含量为3～5％，水质量含量为20～30％。5.根据权利要求1所述的一种废磷酸三丁酯/煤油热解焚烧的乳化方法，其特征在于，所述的悬浮液的配制过程包括：在搅拌状态下，向水中缓慢加入乳化剂并搅拌均匀，之后再缓慢加入固磷剂并搅拌均匀，得到悬浮液。6.根据权利要求5所述的一种废磷酸三丁酯/煤油热解焚烧的乳化方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张静，张立东，郭建锋，寇子琦，赵亮，刘俊恺，赵婉婷，
申请(专利权)人：中核四零四有限公司，
类型：发明
国别省市：