第39卷,第1期安徽化工Vol.39,No.1552013年2月ANHUI CHEMICAL INDUSTRYFeb.2013●環(huán)保與循環(huán)經(jīng)濟(jì).煤氣化過程中含氰廢水的處理，劉暉(安慶市環(huán)保局,安徽安慶246002)摘要:采用二步氯化氧化法對煤氣化過程中產(chǎn)生的含氰廢水進(jìn)行處理,控制反應(yīng)溫度在30以下，反應(yīng)時間30-~40min,通氯量是理論通氯量1.1-1.2倍,分步驟控制溶液pH值,可以使煤氣化廢水中總氰濃度小于0.5mg/L,達(dá)標(biāo)排放。關(guān)鍵詞:煤氣化;合成氣;氰化物;氯氣;廢水doi: 103969/.ssn.1008 -53X.2013.01.019中圖分類號:X703文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號: 1008 -553X<(2013)01-0065- -031前言CNCI在堿性條件下水解為CNO。我國的資源特點(diǎn)是缺油、少氣、富煤,因此以煤為主Cl2 + H20 =HCl + HCIO的原料結(jié)構(gòu)(占到產(chǎn)量的75% )是我國氮肥工業(yè)發(fā)展的CN-+ClO-+H20=CNCl+20H-特點(diǎn)和優(yōu)勢。CNCl+20H= CNO- +Cl+H2O煤氣化是指煤在氣化爐內(nèi)，將固體煤轉(zhuǎn)化為含有第二階段:終級氧化C0.H2.CH4等可燃?xì)怏w和CO2、N2等非可燃?xì)怏w的過程",2CNO*+H20+3Cl0 =N2 +2CO2 +3CI*+20H-是工業(yè)燃?xì)狻⒚裼妹簹夂腿剂嫌秃铣稍蠚獾闹饕a(chǎn)總反應(yīng)方程式為:方法。在煤氣化過程中,常用的氣化劑是空氣或富氧空2CN~+80H- +5C]=10 CI- +4H20 +N2 +2CO2氣,氣化生成的混合氣稱為“煤氣”。在煤氣化過程中可2.3實驗方法產(chǎn)生副反應(yīng): 2C+H2+N2-→2HCN ,生成的含氰化物“煤氣”將原水(煤氣化洗滌水,原水總氰濃度30mg/L)加經(jīng)水洗滌除去,產(chǎn)生了含有氰化物的洗滌廢水。氰化物人到一級破氰反應(yīng)池中,調(diào)節(jié)溫度與pH值,通人氯氣,是劇毒物質(zhì),目前國內(nèi)煤氣化生產(chǎn)裝置的廢水很難做到通過氯化反應(yīng)使上述有毒物質(zhì)得以消減,達(dá)到規(guī)定反應(yīng)零排放,特別是當(dāng)處于酸性pH值范圍內(nèi)時,它變成劇時間，將- -級 破氰反應(yīng)池中的水溶液泵人二級反應(yīng)池毒的氫氰酸。含氰廢水必需先經(jīng)預(yù)處理除氰，以防止氰中,調(diào)整pH值,繼續(xù)通人氯氣反應(yīng),控制反應(yīng)時間和絡(luò)合物影響廢水的進(jìn)-一步處理 。pH值,檢測總氰濃度。含氰廢水通常的處理方法有堿性氯化法、電解法、2.4結(jié)果與討論離子交換法、活性炭法。堿性氯化法以其運(yùn)行成本低、處2.4.1體系酸堿性對氧化效果的影響理效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于工程中。上述初級氧化反應(yīng)在任何pH條件下均能迅速完2實驗部分成,在酸性條件下生成極易揮發(fā)的劇毒物CNCI而造成2.1實驗藥品危害,在堿性條件下只要有足夠的氧化劑,則CNCI會氯氣:工業(yè)品,含量≥99.6% ,安徽氯堿化工集團(tuán)。很快水解轉(zhuǎn)化成微毒的CNO ,pH越高轉(zhuǎn)化越快。體系煤氣化洗滌水:原水,總氰濃度30mg/L,安慶石化酸堿性對氧化效果的影響見表1。公司。在第一階段反應(yīng)(初級氧化),水溶液pH通?？刂?.2實驗原理在11~12之間,當(dāng)進(jìn)行到第二階段反應(yīng)(終級氧化)時,針對煤氣化廢水水質(zhì)采用二步氧化破氰法,即向含CNO-進(jìn)一步降解,水溶液pH通?？刂圃?~9之間。氰廢水中投加氯系氧化劑(氯氣),首先將氰化物部分氧2.4.2溫度對氧化效果的影響化成毒性較低的氰酸鹽;其次將氰酸鹽完全氧化成二氧由于CN--→CNO 這一氧化過程進(jìn)行得十分迅速，化碳和氮,去除廢水中的氰化物。放熱使溫度升高。次氯酸鈉的熱穩(wěn)定差,40以上時發(fā)第一段:初級氧化,CN-與CI0-反應(yīng)生成CNCI,生如下反應(yīng):中國煤化立常氯氧反應(yīng)控制MHCNMH G收稿日期:2012-11-23作者簡介:劉暉(1972-),男.1992年畢業(yè)于安徽化工學(xué)校,工程師,從事環(huán)境保護(hù)和環(huán)境監(jiān)察工作, 13013188033 ,blh72@163.com..6總第181期2013年第1期(第39卷)安徽化工表1體系酸堿性對氧化效果的影響原水處理后水溶液總污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)體積總氰濃度初級氧化pH值終級氧化 pH值是否達(dá)標(biāo)氰濃度(mg/L) (8978-1996)總氰濃度( mg/L)(L)50301080.50.5(- -級標(biāo)準(zhǔn))達(dá)標(biāo)010.0.5(一級標(biāo)準(zhǔn))120.400在30公以下,在冬天可適當(dāng)提高廢水的pH值或延長反Wm:理論通氯量(g),應(yīng)時間。V脈:廢水的體積(L),2.4.3氯氣的量對氧化效果的影響Cav:廢水中CN-濃度(mg/L)。本實驗的理論通氯量可由總反應(yīng)式導(dǎo)出計算公式。r值=實際通氯量(g)/理論通氯量(g)當(dāng)完全氧化時:W∞= 6.82 x V麒xCav氯氣的量對氧化效果的影響見表2。式中:表2氧化劑的對氧化效果的影響體積總氰濃度理論通氯量(g)實際通氯量(g) r值氰濃度(mg/L) (8978-1996)總氰濃度(mg/L)(mg/L)5(310.28.00.7不達(dá)標(biāo)714.315.10.5(-級標(biāo)準(zhǔn))8(16.419.51.220.524.5實驗結(jié)果表明,當(dāng)氯氣量增多時,脫CN-效果較好,熱均勻,氯氣通過噴頭鼓人液層底部,同時具有攪拌水實際通氯量要大于理論通氯量,r值在1.1-1.2 之間為溶液作用,使氣-液相充分接觸。 反應(yīng)采用每批廢水間歇宜,處理后水溶液CN-濃度<0.5 mg/L,完全可以達(dá)到污操作,約30~40分鐘左右完成。每隔10分鐘取樣測游離水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(8978- 1996)中一級排放標(biāo)準(zhǔn)。CN-濃度。2.4.4反應(yīng)時間對氧化效果的影響反應(yīng)時間對氧化效果的影響見表3。由于反應(yīng)是氣一液兩相反應(yīng)，為了使反應(yīng)傳質(zhì)、傳表3反應(yīng)時間對氧化效果的影響初級氧化時間終級 氧化時間處理 后水溶液總( min)(min)520達(dá)標(biāo).253結(jié)論有效氯的下降。(1)在初級氧化階段,將CN-氧化成氰酸鹽,pH值(3)總反應(yīng)時間控制在30~40min，可徹底氧化高,生成氰酸鹽速度快,pH值也隨之下降,且在酸性條CN。件下生成的劇毒催淚CNCI易揮發(fā),對人體與環(huán)境造成(4)實際通氯量控制在理論通氯量的1.1~1.2倍之影響,所以要嚴(yán)格控制pH值,反應(yīng)初期必須連續(xù)加堿,間,可達(dá)到理想的氧化效果。及時檢測、調(diào)整pH,使初級氧化階段pH在10之上,終級氧化階段pH在8~9之間為宜。[1]米鎮(zhèn)濤.化中國煤化工:化學(xué)工業(yè)出版社,(2)反應(yīng)溫度應(yīng)控制在30C以下,以防止氧化劑中2006:3.0CNMH G(下轉(zhuǎn)第73頁).