[发明专利]一种废变压汽油的处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明提供一种废变压汽油的处理方法及装置，属于属超临界水氧化处理污水领域。

背景技术

废变压器油具有成分复杂、色度深、难降解，刺激性臭味等特点，复杂组分除含有醛类、烷烃类、环烷烃类物质外，还含有多种难降解的大分子芳香族不饱和烃及卤代聚合物等，这些物质的共同特点是分子量大、难降解、易扩散、毒性大，若这些物质不加处理地向环境中排放，势必会对人类生存环境和人类身体健康造成双重危害。

目前，对废变压器油的处理还没有形成规范的认识，处理工艺在资源回收及能耗方面均有极大的浪费。目前常见的处理方法主要有化学处理方法及生物处理方法。但综合国内外回收利用工艺实际运用情况来看，主要存在能耗大，处理成本高，附加值小等问题，主要原因有：（1）废变压器油中化合物本身化学组成及结构复杂，即使是化学方法处理也不易使油中聚合物解离，且还需耗费大量的化学试剂。（2）使用电化学的方法处理，能耗损失较大，且处理成效低。（3）生物方法处理，特征菌种选取较难，且对环境要求严格，此外过程中还会消耗大量的人力和物力。

超临界水部分氧化法（SCWPO）和超临界水氧化法（SCWO）是目前在超临界氧化处理比较常见的两种有机废物氧化处理方法，典型的SCWO技术处理机废弃物，通常在高温（500-700 ℃），高压（24-50 MPa），充足的供氧条件下（一般为理论耗氧量的3-5倍）进行的，反应虽只需几分钟就能实现有机物的彻底、快速降解，然而能耗问题十分突出，此外，高温高压条件下对设备的腐蚀性及材质的要求也成为工程放大生产的瓶颈问题，特别是对于高浓度（＞1000 ppm），难降解性的有机废弃物，能耗过大，难以一次性彻底氧化降解对此方法说并不适用。有研究发现废变压器油中的有机物（浓度为937.7ppm）在温度为554℃、4倍过氧条件下，有机物的转化率才能达到99.6%，但无资源利用效果。SCWPO是温度在350-500℃所进行的氧化反应，是一种反应条件较温和的氧化技术，能实现有机物降解的同时，资源化利用。本实验研究发现，在相对较低条件（温度380-420 ℃，压强21-24 MPa时）的超临界水状态下，反应体系只需加入少量的简单、廉价的碳酸盐（Na₂CO₃或NaHCO₃）及CeO₂催化剂，充分利用CeO₂极强的储氧能力及较高氧化催化性能，就能在降低氧化剂耗量的同时实现对废变压汽油复杂组分的快速降解，同时，反应液通过循环回流的方式进行多次催化反应将极大提高对该方法对处理物浓度变化的适应性，节约能耗，本发明在实现废变压器油高效降解的同时还能产生高附加值的能源气体如氢气及甲烷气体，有效资源化利用废料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废变压汽油的处理方法，具体包括如步骤：在超临界状态下，将废变压汽油放入填充有CeO₂催化剂和添加剂Na₂CO₃或NaHCO₃的反应器中，然后在废变压汽油中通入氧气，反应时间为5~15min。

所述超临界状态的条件为温度380-420℃，压强21-24MPa。

所述CeO₂的填充量为反应器体积的50~60 %，添加剂Na₂CO₃或NaHCO₃的质量为废变压汽油质量的10~20 %。

所述氧气的用量为使废变压汽油完全氧化降解理论耗氧量的50~70 %。

用于本发明所述的废变压汽油的处理方法的装置包括废变压汽油贮存罐1、高压计量泵2、氧化剂储存罐3、气体增压泵4、预加热器5、高压计量泵6、超临界反应器7、缓冲罐8、高压计量泵9、气液分离器10、气体收集罐11、液体收集罐12，废变压汽油贮存罐1和氧化剂贮存罐3分别通过高压计量泵2和气体增压泵4与预加热器5连接，预加热器5、高压计量泵6、超临界反应器7、缓冲罐8、高压计量泵9、预加热器5依次连接，预加热器5与气液分离器10连接，气液分离器10分别与气体收集罐11和液体收集罐12连接。

本发明所述各部件之间通过管道连接，通过阀门进行控制。