[发明专利]一种利用浓缩杂盐溶液催化煤气化反应的方法

说明书

本发明提供了一种利用浓缩杂盐溶液催化煤气化反应的方法，涉及煤催化气化领域，将浓缩杂盐溶液作为催化剂原料负载于煤粉上，利用煤化工处理后端废水中的碱金属离子和/或碱土金属离子催化煤气化反应；同时，浓缩杂盐溶液中残留的酚类、多环芳烃等有机质还可参与煤气化反应，提高气体产率。通过这种方法不仅能实现杂盐废水的回收再利用，还可促进煤气化反应，实现废水的资源化利用。该方法包括：提供浓缩杂盐溶液；浓缩杂盐溶液包括：杂盐和有机质；杂盐的金属离子包括：碱金属离子和/或碱土金属离子；将杂盐中的金属离子和有机质负载在煤粉上；对负载有金属离子和有机质的煤粉进行干燥处理；将干燥处理后的煤粉输送至气化炉中进行煤气化反应。

技术领域

本发明涉及煤催化气化领域，尤其涉及一种利用浓缩杂盐溶液催化煤气化反应的方法。

背景技术

煤化工废水具有废水量大，水质复杂，含有大量酚类、多环芳烃等有机质，含盐量高的特点；而按环保要求，企业需要达到废水零排放。显然，煤化工废水的处理问题已成为制约煤化工发展的瓶颈。

现有技术中，煤化工废水通常经过物化预处理+生化处理+深度处理回用几道处理工艺，最终留下的浓盐水经蒸发结晶达到零排放的处理要求。对于后端的深度处理，针对煤化工废水的水质复杂、盐分高的特性，较常用的处理方法为反渗透工艺，利用反渗透工艺中采用的纳滤膜对小分子和离子的选择透过性对煤化工废水进行盐分回收利用。小分子和离子在纳滤膜两侧的移动趋势为从高浓度一侧向低浓度一侧进行渗透，因此存在一定的渗透平衡，故废水的回收率较低，一般为60％左右，还存在30～40％的浓盐水需要处理，处理量仍然很大。并且，由于剩余待处理的浓盐水含盐量往往较高，有机物浓度也较高，处理难度更大。

另外，反渗透工艺处理前的浓盐水中盐分主要以NaCl、Na₂SO₄为主，采用纳滤膜浓缩工艺，将NaCl与Na₂SO₄进行分离再分质结晶，由于Cl^-离子较小，因此从NaCl母液中结晶出的NaCl纯度较高，可直接再利用回用于去离子交换工段；而SO₄^2-离子较大，Na₂SO₄母液中残存有较大量的有机质和少量的未渗透的Cl^-离子，即形成NaCl，对Na₂SO₄母液进行结晶的纯度不高，Na₂SO₄杂盐处理难度更大，成为目前制约工厂环保问题的一大难题，急需寻求一种高效的解决方法。

发明内容

鉴于此，为解决现有技术的问题，本发明的实施例提供一种利用浓缩杂盐溶液催化煤气化反应的方法，通过将浓缩杂盐溶液作为催化剂原料负载于煤粉上，利用煤化工处理后端废水中的碱金属离子和/或碱土金属离子催化煤气化反应；同时，浓缩杂盐溶液中残留的酚类、多环芳烃等有机质还可参与煤气化反应，提高气体产率。通过这种方法不仅能实现杂盐废水的回收再利用，还可促进煤气化反应，实现废水的资源化利用。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种利用浓缩杂盐溶液催化煤气化反应的方法，所述方法包括：提供浓缩杂盐溶液；所述浓缩杂盐溶液包括：杂盐和有机质；其中，所述杂盐的金属离子包括：碱金属离子和/或碱土金属离子；将所述杂盐中的所述金属离子和所述有机质负载在煤粉上；对负载有所述金属离子和所述有机质的所述煤粉进行干燥处理；将干燥处理后的所述煤粉输送至气化炉中进行煤气化反应。

可选的，所述将所述杂盐中的所述金属离子和所述有机质负载在煤粉上的步骤之前，所述方法还包括：将所述浓缩杂盐溶液部分转化为碱性溶液。