一种有机锡废料燃烧分解促进剂和有机锡废料无害化处置和综合利用的方法

文档序号:36009303发布日期:2023-11-17 01:49阅读:86来源:国知局

本发明涉及一种有机锡废料燃烧分解促进剂,还涉及一种有机锡废料无害化处置和综合利用的方法,属于含锡危废综合处理。


背景技术:

1、有机锡主要用作催化剂、稳定剂(如二甲基锡、二辛基锡、四苯基锡)、农用杀虫剂、杀菌剂(如二丁基锡、三丁基锡、三苯基锡)及日常用品的涂料和防霉剂等。目前,国内有机锡消费量超过5万吨,其中,超过80%用于生产有机合成反应催化剂。有机锡催化剂在长时间使用过程中,与强酸、碱以及合金反应器接触,不断溶入、混杂入多种杂质,导致有机锡变质转化形成废料。有机锡废料中含有多种活泼有机功能团,以及含氮、氯、硫的基团,与人体呼吸道、皮肤、消化道接触,将产生不可控的神经系统损害,严重危害人类健康。有机锡在自然界条件下无法降解,并会在动植物体内循环富集,因此,有机锡废料属于危险废弃物,并由《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》列入《国家危险废物名录(2021年版)》(分类为:hw06废有机溶剂与含有机溶剂废物)。现有处置方法主要为生物降解法和酸碱中和法:生物法反应周期长、转化率低,容易产生二次有机污染物;酸碱中和法仅通过添加强酸、碱性物质将有机锡废料中的锡转化、分离,产生的废液并未考虑处置。综上,目前尚未有针对含锡有机废料无害化处置加工的技术方法。因此,开发简单高效的有机锡废料无害化处置和综合利用方法、实现危险废弃物的集中处置意义重大。


技术实现思路

1、针对现有技术中处置有机锡废料的方法存在的缺陷,本发明的第一个目的是在于提供一种有机锡废料燃烧分解促进剂,其主要用于有机锡废料的燃烧分解过程,不但能够高效促进有机锡废料中有机基团的充分氧化完全燃烧解离,而且具有促进二噁英分解、固硫以及抑制nox产生的作用,从而可以实现有机锡废料的燃烧分解解毒。

2、本发明的第二个目的是在于提供一种有机锡废料无害化处置和综合利用的方法,该方法利用有机锡废料燃烧分解促进剂强化有机锡化合物的高温热转化过程,能够将有机锡化合物中有毒的有机功能团转化为无害的co2和h2o进行排放,同时还可以促进二噁英分解、固硫以及抑制nox产生,并可以回收高品位含锡物料。该方法利用有机锡废料燃烧分解促进剂中的铵根离子及草酸根离子通过络合反应促进有机锡化合物的离解,且铵离子与活性钙离子能够催化促进有机基团的缩合、分解等反应进行反应,而铵根离子可以释放氨以抑制燃烧过程中nox的生成,活性钙源可以显著抑制二噁英的生成,并与有机锡中的有机硫结合并固化,实现燃烧过程中污染物的抑制减排,与此同时,在高温燃烧过程中,双氧水能够产生高活性氧以促进有机锡化合物氧化分解,最终转化成锡氧化物,而高价锡氧化物熔点高于2000℃,会从烟气中迅速冷凝析出形成烟尘,最后通过除尘系统可以回收富锡物料,其中锡质量分数达到40~60%,是优质的锡冶炼原料。

3、为了实现上述技术目的,本发明提供了一种有机锡废料燃烧分解促进剂,其包括草酸铵、草酸钙和双氧水。

4、本发明的有机锡废料燃烧分解促进剂主要活性成分为草酸铵、草酸钙和双氧水,这三种成分之间具有明显的协同增效作用,能够高效促进有机锡化合物的高温热解过程,同时降低有害成分的排放。有机锡废料燃烧分解促进剂中的草酸铵和草酸钙可以提供草酸根,能够中和有机锡废料中的酸性成分,且可以通过络合锡离子而促进有机锡化合物的解离作用,且铵离子与活性钙离子能够催化促进有机基团的缩合、分解等反应进行,铵根离子可以在高温下释放高还原性的氨,能够抑制燃烧过程nox的产生,而活性钙离子具有促进二噁英分解以及固化硫元素的作用,与有机锡化合物中的有机硫结合并固化,而双氧水在高温下可以产生活性氧,促使有机锡废料中有机功能团完全燃烧解离,避免不完全氧化物(酚类、醛类物质生成)的生成。综上所述,通过草酸铵、草酸钙和双氧水三种活性成分的交互作用,可将锡废料中有机功能团完全分解,实现解毒,同时抑制有害成分的释放。

5、作为一个优选的方案,所述有机锡废料燃烧分解促进剂由以下质量份组分组成:草酸铵60份~70份;草酸钙15份~25份;双氧水15份~25份。铵根离子和钙离子将在燃烧过程中起到抑制nox生成和固定so2生成的作用,草酸根离子可以促进有机锡化合物的离解,而适量的双氧水引入可以在高温下分解产生活性氧以促进有机功能团的燃烧解体,如果双氧水比例过低,则有机功能团的燃烧解体的效果差,但双氧水在有机体系的溶解度较低,如果其比例过高将导致有机浆液分层等不利于混匀燃烧。而适量的草酸钙引入主要提供活性钙离子用于结合有机体系的含硫物质,在燃烧时固化为硫酸钙,因此三者的比例控制在适当的范围内有利于改善有机锡废料燃烧分解效果。

6、本发明还提供了一种有机锡废料无害化处置和综合利用的方法,该方法是将有机锡废料与所述的有机锡废料燃烧分解促进剂混合后进行喷雾燃烧,燃烧尾气通过除尘回收含锡粉尘。

7、作为一个优选的方案,所述有机锡废料燃烧分解促进剂的质量占有机锡废料质量的0.5~3.5%。促进剂配比过低时,不能起到促进有机组分燃耗和抑制nox、so2生成的作用;配比过高将影响有机物料的着火点,不利于燃烧反应进行。

8、作为一个优选的方案,所述有机锡废料主要成分为液态有机锡。例如二甲基锡、二辛基锡、四苯基锡、二丁基锡、三丁基锡、三苯基锡等等,这些都是现有技术中常见的有机锡。

9、作为一个优选的方案,所述双氧水为常规的工业双氧水,其浓度为30%。

10、作为一个优选的方案,所述喷雾燃烧的空燃比为15~25,燃烧温度为1200~1350℃。有机锡废料中的有机锡化合物中有机基团含有较高的碳、氢含量,有一定热值,通过高温富氧燃烧,可显著促进有机组分的氧化分解,使其最终产物为co2和h2o,同时通过空燃比和温度的调控,促使其中含氮、氯、硫组分的转化,有效减少燃烧型的nox、二噁英、so2等有害气体生成。

11、相对现有技术,本发明技术方案带来的有益技术效果:

12、本发明的有机锡废料燃烧分解促进剂对有机锡废料的高温热解具有明显的促进作用,不但能够保证高温燃烧过程有机锡化合物中有机基团的充分氧化,完全燃烧解离,而且能够促进二噁英分解以及固化硫元素,并抑制燃烧过程nox的产生,通过有机锡废料燃烧分解促进剂中活性成分的交互作用,可将锡废料中有机功能团完全分解,实现解毒,并减少有害成分排放。

13、本发明的有机锡废料无害化处置和综合利用的方法,在有机锡废料的高温燃烧过程中同时使用了有机锡废料燃烧分解促进剂,能够促进有机锡废料中有机功能团充分燃烧分解,转化率高于99%,碳氢全部转化成co2和h2o,同时控制其中氮、氯、硫转化为新的有害气体物质,氮、硫、氯解毒率超过99.5%,同时获得高品位的含锡物料,锡品位大于62%,实现了有价组分锡的有效回收和资源化,且该方法操作简单、高效,不会产生二次有机污染物,有利于工业化生产。



技术特征:

1.一种有机锡废料燃烧分解促进剂,其特征在于:包括草酸铵、草酸钙和双氧水。

2.根据权利要求1所述的一种有机锡废料燃烧分解促进剂,其特征在于:由以下质量份组分组成:草酸铵60份~70份;草酸钙15份~25份;双氧水15份~25份。

3.一种有机锡废料无害化处置和综合利用的方法,其特征在于:将有机锡废料与权利要求1或2所述的有机锡废料燃烧分解促进剂混合后进行喷雾燃烧,燃烧尾气通过除尘回收含锡粉尘。

4.根据权利要求3所述的一种有机锡废料无害化处置和综合利用的方法,其特征在于:所述有机锡废料燃烧分解促进剂的质量占有机锡废料质量的0.5~3.5%。

5.根据权利要求3所述的一种有机锡废料无害化处置和综合利用的方法,其特征在于:所述有机锡废料主要成分为液态有机锡。

6.根据权利要求3~5任一项所述的一种有机锡废料无害化处置和综合利用的方法,其特征在于:所述喷雾燃烧的条件为:空燃比为15~25,燃烧温度为1200~1350℃。


技术总结
本发明公开了一种有机锡废料燃烧分解促进剂及有机锡废料无害化处置和综合利用的方法。有机锡废料燃烧分解促进剂的活性成分包括草酸铵、草酸钙和双氧水,在有机锡废料的高温燃烧过程中使用该分解促进剂,能够促进有机锡化合物中有毒的有机功能团转化为无害的CO2和H2O进行排放,同时还具有促进二噁英分解、固硫以及抑制NOx产生的作用,并有利于回收高品位含锡物料。

技术研发人员:苏子键,张元波,姜涛,何明强,雷斌,李秋雨,李光辉,范晓慧,郭宇峰,彭志伟,饶明军
受保护的技术使用者:中南大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/16
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