廢鹽在燃煤電廠摻燒的可行性

摘 要：本文主要論述了玖源新材料公司廢鹽的組成，以及在不同摻配比的燃燒試驗結果，得出廢鹽的可綜合利用的可行性。

關鍵詞：廢鹽;組成;摻燒;可行性

1 概述

我國目前化工行業產生的高鹽危廢超過千萬噸，其中大部分沒有得到合理處置，給生態環境帶來巨大壓力。這些固體廢棄物很可能屬于危廢，難以填埋、難以處理，處理費用很高。廣安的玖源新材料公司，主要生產產品是用對二氯笨和氫氧化鈉合成聚笨硫醚樹脂（簡稱PPS材料），在未來環保方面有廣闊的前景。同時每年大概會產生5000t的固體廢棄物，后面都稱為廢鹽。該廢鹽的主要成份由2～5%的揮發份、75～80%的氯化鈉、15%的醋酸鈉還有5～10%的水不溶物組成。該廢鹽是一種帶有刺激性氣味的土黃色的粉狀的固體物質，現玖源新材料公司堆放存儲，不滿足環保要求。四川電廠為了開辟新的市場，準備利用現有的設備，把該廢鹽用于鍋爐摻燒，產生的廢氣利用脫硝和脫硫進行處理。為了確保在處置廢鹽的過程中保障機組安全、環保、經濟運行，現對該廢鹽用于燃煤鍋爐摻燒進行了初步可行性研究。

2 廢鹽組分

2.1 揮發份：2～5%（N-甲基吡咯烷酮）

N-甲基吡咯烷酮作為合成工藝溶劑，在合成中不發生化學變化，大部分溶劑回收利用，少部分留在廢鹽中通過干燥設備回收。廢鹽放置一段時間后由于氯化鈉鹽有吸潮的問題，分析出的廢鹽揮發份中可能有少量水份。

2.2 醋酸鈉：～15%（含少量碳酸鈉）

醋酸鈉作為合成工藝原料加入，在生產過程中未發生化學變化，最后和副產物氯化鈉一起進入干燥設備干燥，根據物料衡算在廢鹽中的含量約15%。少量碳酸鈉是合成主要原料硫化鈉中帶入的，在系統中也未發生化學變化，最后也和副產物氯化鈉一起進入干燥設備干燥。

2.3 水不溶物：5～10%（主要是低分子聚苯硫醚）

在聚苯硫醚合成過程中，由小分子聚苯硫醚逐步聚合成大分子聚苯硫醚的，大部分小分子聚苯硫醚聚合成大分子聚苯硫醚，在合成結束冷卻時結晶成顆粒狀，有少部分小分子不能聚合成大分子，在合成結束冷卻時變成粉沫狀的懸浮物，最后也和副產物氯化鈉一起進入干燥設備干燥。

2.4 氯化鈉：75～80%

聚苯硫醚合成為一個縮聚反應，有小分子氯化鈉生成，大約生產1t聚苯硫醚樹酯就有約1.1t的副產物氯化鈉生成，在系統中副產物氯化鈉和固體物醋酸鈉、低聚物等進入干燥設備干燥，干燥后的廢鹽混合物中氯化鈉約占75～80%重量百分比。

3 廢鹽有刺鼻氣味

廢鹽中組分比較復雜，廢鹽中刺鼻氣味可能有：醋酸鈉中的醋酸氣味、溶劑N-甲基吡咯烷酮氣味、未洗的低聚物有溶劑氣味、殘存的對二氯苯和硫化氫氣味等。

4 廢鹽的試驗分析

4.1 水溶性

為了更好的了解廢鹽和高溫燃燒后殘余物的水溶性和在溶液狀態的組成，分別對廢鹽和850度燃燒后殘余物進行了水溶性分析及試驗。

4.1.1 殘余物的水溶性

取3g廢鹽經850度灼燒30min后，得到白色晶體狀殘余物重量為2.4g。將這2.4g固體物質用除鹽水溶解后，測得pH為10.35，鈉離子含量為950mg/L，氯離子含量為1351mg/

L，說明該晶體物質主要成分是氯化鈉。因溶液呈堿性，懷疑其中還有碳酸鈉成分，于是取少量殘余物溶于很少的水中，再滴加鹽酸，發現有氣泡產生，可以證明殘余物中有碳酸鈉。

4.1.2 廢鹽的水溶性

在實驗室里我們稱取了50g廢鹽溶于500mL水中，經過充分的攪拌，放置一個小時后，還是黃色渾濁狀的液體，杯底有沉淀。同時測得水溶液的pH為9.92，氯離子含量為52.8%，電導率為2180us/cm。

4.2 測熱

廢鹽在爐膛高溫狀態會發發生什么的變化和生成哪些殘余物，對廢鹽按照入爐煤進行化學分析。分析結果如表1：

從上表可以看出，廢鹽還是有一點發熱量，還含有少量硫份。

4.3 摻燒試驗情況

在馬弗爐里模擬爐膛高溫燃燒的狀態進行另外一組試驗。稱取試樣總重量在1g左右，按照廢鹽和煤粉不同的摻配比例從0～100%，稱取了8個樣放入馬弗爐中，在850度燃燒30min后，對其燃燒的殘余物進行對比分析，具體的情況見表2、表3。

通過以上的模擬試驗可以得出一個結論：廢鹽摻配比在低于5%的時候對煤粉燃燒和燃燒后的產生的灰渣量及狀態影響較小，摻配比在5%時，殘余物量比不摻配廢鹽時只增加了1.25%。摻配比例達到10%以上會明顯影響煤粉燃燒。

5 結論

從以上的試驗可以得出的一些結論：

化工行業產生的廢鹽可以經過燃煤電廠鍋爐的高溫燃燒進行處理，廢鹽摻到煤中的比例低于5%的時候，煤粉能夠燃燒充分，對燃燒后的灰渣外觀影響不大，摻配比例達到10%以上會明顯影響煤粉燃燒。廢鹽經高溫爐燃燒后的殘余物主要是氯化鈉，廢鹽中的其他組分在燃燒過程中分解成氣體形態，隨煙氣進入目前已有的脫硝和脫硫設備中，大部分廢氣經廣安電廠的除塵、脫硝和脫硫等設備處理后，沒有增加其他有害物質，從理論上看基本上達到了無害化處理。

玖源新材料公司的廢鹽如果在大型燃煤電廠進行成功摻燒，那將解決很多化工廠高鹽廢棄物的綜合利用問題，也減輕了化工廠的環保壓力，同時也為電廠增收節支開辟出一條新路。

參考文獻：

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[2]李仲縣，董文江，封聚剛.N-甲基吡咯烷酮（NMP）最新生產技術和市場研究[J].甘肅科技，2007，023（001）：140-142.

作者簡介：

殷春玉，1997年畢業于武漢水利電力大學環境工程專業，工作單位：四川廣安發電有限責任公司。