[发明专利]处理废碱液的方法及其设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119要求于2016年10月25日向韩国知识产权局提交的第10-2016-0138865号韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及处理在炼油工艺、石化工艺和环境设施中产生的废碱液的方法以及处理废碱液的设备。

背景技术

废碱液被认为是具有高pH的碱性废水，其主要产生于炼油工艺或石化工艺中的脱硫过程。废碱液含有硫化物、硫醇盐、各种酚类成分、油成分等，具有较高的化学需氧量和生物需氧量，有异味，对生命非常有害。因此，在将各种工艺或设施中产生的废碱液排放到环境之前，需要进行适当的处理。

用于处理废碱液的常规方法包括焚烧或湿法空气氧化。

在焚烧处理中，将有害成分从诸如焚化炉的处理设备中除去并排放到大气或水中，处理和排放的方式使得燃料或燃料油被气体燃烧(gas-combusted)，然后使用燃烧热处理废碱液。在焚烧处理中，产生含有大量硫氧化物、一氧化氮、大量碳氢化合物的白烟和气味，在处理设备中残留的钠会导致结垢，这使设施的维护变得困难且成本很高。

湿法氧化处理是在反应器中使用空气中的氧气在200℃以上的高温和20-200kgf/cm²高压下通过氧化反应处理含有硫化合物等的废水的方法，其中有机材料转化为二氧化碳，各种硫化合物转化为硫代硫酸盐或硫酸盐。已证实湿法空气氧化是废碱液的合适处理方法，因此已经使用了很长时间。然而，氧化基本上伴随着高温和高压条件下的操作环境，导致非常高的投资和操作成本。

为了解决处理这种现有废碱液的方法中存在的问题，第2014-0346121号美国专利申请公开了对各种处理方法的研究，包括使用从声音装置产生的超声波的处理方法等。

为了解决处理废碱液的常规方法中的问题，本发明还旨在提供一种处理废碱液的方法，其所需的用于处理废碱液的成本低、简单，并且不需要高温高压条件。

相关技术文献

(专利文献1)第2014-0346121号美国专利申请公开。

发明内容

本发明的实施方案涉及提供一种低成本的不需要高温和高压条件且安全简单的处理废碱液的方法及其装置。

在总的方面，一种处理废碱液的方法包括：制备包含废碱液和氧化剂的混合溶液，通过在照射紫外线的同时使混合溶液通过催化剂结构来氧化废碱液，以及在氧化步骤之后分离在氧化步骤中产生的气体和液体。

催化剂结构可以包括通过湿法浸渍二氧化钛和底灰产生的氧化钛光催化剂。

氧化步骤可以在在反应器中进行，在该反应器中，包括堆叠在其中的催化剂结构的复合结构和紫外线(UV)灯被布置为在与复合结构中催化剂结构的堆叠方向平行的方向上穿过。

氧化步骤可在催化剂结构的堆叠方向上进行，氧化步骤中产生的气体和液体可以通过反应器以同向流的形式被氧化，然后在分离步骤被分离。

处理废碱液的方法的所有步骤均可在40-70℃的温度和1-2kgf/cm²的压力下进行。

在另一个总的方面，处理在炼油工艺、石化工艺或环境设施中产生的废碱液的设备包括：向反应器供给废碱液的废碱液供给装置110；向反应器供给氧化剂的氧化剂供给装置120；对从废碱液供给装置110向反应器供给的废碱液和从氧化剂供给装置120向反应器供给的氧化剂混合所得的混合溶液进行氧化的反应器130；分离在反应器130中通过氧化处理混合溶液产生的气体和液体的气体分离器140；和排出完成氧化处理的废碱液的排出装置150。

附图说明

图1示出本发明处理废碱液的方法的流程图，示出了该方法进行两次以上的情况。

图2示出二氧化钛光催化剂。

图3示出催化剂结构，二氧化钛光催化剂和载体结合至该催化剂结构。

图4示出两个复合结构是堆叠的，该两个复合结构包括与堆叠的催化剂结构相结合的紫外灯。

图5示出废碱液的处理设备。

图6示出处理前后的废碱液的比较，具体而言，图6(A)表示处理前的废碱液，图6(B)表示处理1小时后的废碱液，图6(C)表示处理2小时后的废碱液。

图7示出在本发明的处理废碱液的方法中，废碱液中包含的(a)COD和(b)硫化物离子(S^2-)随时间的减少量。

[主要元件的详细说明]

1：氧化剂供给装置

2：废碱液供给装置

3：反应器