[发明专利]多氯联苯废液的等离子无害化处理方法

说明书

本发明公开了一种多氯联苯废液的等离子无害化处理方法，包括以下步骤：(1)残液裂解：多氯联苯废液在等离子电弧炉内经高温裂解，大部分残液分解成单原子物质，少量残液分解成小分子后进入等离子裂解管式反应器，残液中的硅粉、铜粉则在高温下与通入的玻璃粉一起熔融混合变成流体熔渣排出炉膛；进入等离子裂解管式反应器的小分子裂解成单原子物质，并与补入的空气一起进入二燃室反应；(2)对二燃室排出的尾气进行余热回收后急冷收尘；(3)尾气的洗涤及排放。本发明的整个处理过程是一套密封循环和非焚化的过程，利用高能量密集的等离子场将废弃物的化学键分解并使其重组，转化成有价值的商品，并可以做到污染物的零排放。

技术领域

本发明涉及一种多氯联苯废液的等离子无害化处理方法。

背景技术

苯基硅烷单体是一种重要的有机硅化合物，可用于苯基硅油、苯基硅树脂、苯基硅橡胶的生产，这一类产品对于高新产业和国防工业具有非常重要的价值。苯基硅烷单体的主要合成方法是利用氯苯和硅粉在铜粉等催化剂作用下高温合成苯基氯硅烷，再经过醇解等工艺来合成苯基硅烷单体。在这个过程中会生成含有硅粉、铜粉、碳化物和大量多氯联苯的高沸有机残液。

多氯联苯是一类人工合成的氯代联苯化合物的总称，根据氯原子取代数和取代位的不同，理论上可以组合到209种异构体，同族体分子结构和物化性质比较接近，非常稳定，本身不易分解，不与酸、碱等化学物质反应，极难溶于水，而对脂类具有很强的亲和性，极易富集于生物体的脂肪内。在常温下，多氯联苯是比水重的液体，多氯联苯的理化性质很稳定，一旦进入环境就会长时间地存在于环境中，非常难以降解(其半衰期长达40年左右)，在环境中潘留时间相当长。多氯联苯在环境中不能通过水解或类似的反应以明显的速度降解，只有很少部分通过土壤中生物酶作用和日光紫外的光解作用发生转化，受污染的水和土壤也很难得到恢复，在环境中有很高的残留性。动物实验表明，多氯联苯对皮肤、肝脏、胃肠系统、神经系统、生殖系统、免疫系统的病变甚至癌变都有诱导效应。

国外在上世纪五十至七十年代逐渐意识到多氯联苯的危害，开始制定管理政策来控制和逐步清除多氯联苯带来的污染。这些多氯联苯废液具有有机物含量高，热值高；毒性大，对环境污染严重；难降解，常规方法很难处理；成分复杂，无害化难度大等特点。传统的物理处理法、化学处理法、物理化学处理法、生物处理法等都难以处理，只能采用焚烧进行处理。而由于多氯联苯中含有大量的氯，因此在焚烧过程中极易生成二噁英，同时传统的焚烧工艺使用明火去焚烧含渣废液，由于火焰温度只能达到1000℃左右，在此温度下废液中的硅粉、铜粉等废液虽能熔融，但流动性差，难以排出焚烧炉，不易处理。

发明内容

本发明为了克服上述的不足，提供了一种无污染物排放的多氯联苯废液的等离子无害化处理方法，包括以下步骤：

(1)残液裂解：

多氯联苯废液在等离子电弧炉内经高温裂解，大部分残液分解成单原子物质，少量残液因未来得及裂解成单原子物质而分解成小分子后，携带着少量炭黑和硅粉进入等离子裂解管式反应器，残液中的硅粉、铜粉则在高温下与通入的玻璃粉一起熔融混合变成流体熔渣经底部液封管排出炉膛；进入等离子裂解管式反应器的小分子发生裂解，并与补入的空气一起进入二燃室反应，生成稳定的CO2、H2O、SiO2、HCl等物质，并释放出大量的热；

(2)对二燃室排出的尾气进行余热回收后急冷收尘；

(3)尾气的洗涤及排放。

步骤(1)中设置熔渣的液封管有两个目的，一是为了和实现炉膛内外的隔离，二是为了连续稳定排熔渣。等离子炉膛在工作时一直处于的负压，液封能够将炉膛内、外的介质隔开。

作为优选，以压缩空气、氮气或者氩气作为等离子电弧炉和等离子裂解管式反应器的起弧载体，由等离子枪枪口喷射出来，形成高温等离子火炬。