[发明专利]一种蔗渣焚烧灰糖蜜酒精废液脱硫改性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蔗渣焚烧灰糖蜜酒精废液脱硫改性的方法。

背景技术

广西每年甘蔗入榨量6000万吨，可产生糖蜜酒精废液200万吨，蔗渣1480 万吨。蔗渣在蔗渣锅炉燃烧发电后会产生大量固体废物—蔗渣灰，约为甘蔗渣量的2%-5%左右，广西每年约产生22-55万吨蔗渣灰。通过对蔗渣灰进行元素分析，碳元素为62.38%，金属含量约占18-21%，其化学组成是：w（SiO₂）=60.5%；w（Al₂O₃）=15.4%；w（CaO）=2.90%，w（Fe₂O₃）=4.90%，w（MgO）=0.81%，孔隙率0.36，比表面积（200～250 μm）为450 m²/g，可以看出，碳含量高，含有多种金属氧化物，比表面积较大，因此还有进一步开发利用的潜力。

V.S. Aigbodion等人合成了Al-Cu-Mg/蔗渣灰颗粒复合物，并对其微结构和性能进行了研究；Sirikan Noonpui等人比较了蔗渣灰、锯末和活性炭对印染废水色度的去除效果分别为85.47、40.49 和7.30mg·g^?1；张志柏等人进行了利用蔗渣制作活性炭脱除糖蜜酒精废液色度实验研究，在优化条件下，脱色率可达80.2%。这些研究说明蔗渣灰对于难生物降解有色物质、有毒有害有机物、金属具有良好的吸附性能，对该吸附技术进行进一步的应用开发具有现实紧迫性和广阔市场前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种蔗渣焚烧灰糖蜜酒精废液脱硫改性方法，为蔗渣焚烧灰的应用提供新的方法途径。

本发明是在蔗渣经过高温灼烧的基础上,其粒径大小、金属氧化物含量、表面孔隙直径等性能被严格挑选，研究糖蜜酒精中游离的硫酸根离子被吸附到蔗渣颗粒表面或被蔗渣灰内部孔道截留以及被残留的Ba²⁺离子直接捕获生成沉淀物的一种蔗渣焚烧灰改性方法。从而为蔗渣对糖蜜酒精废液中硫酸根的吸附效率提高而提供一种新的改性方法途径。

具体步骤为：

(1)取蔗渣灰置入坩锅中，放入500 ℃高温灰化炉灰化4~5小时，筛分出颗粒直径为0.177~0.250 mm 的部分，冷却后放入干燥皿中备用。

(2)取10~16g步骤(1)所得蔗渣焚烧灰，加入800~1000mL浓度为0.09~0.15mol/L 的Ba(OH)₂溶液，25℃下匀速搅拌8~10小时。

(3)取步骤（2）所得混合液，使用真空抽滤装置进行固液分离，取固体，置于105℃烘箱内烘干2~3小时，即获得改性后蔗渣焚烧灰。

(4)分别取2.0g改性前后蔗渣焚烧灰，分别投入到50mL稀释600倍糖蜜酒精中，25℃恒温水浴搅拌反应1~2小时，测定溶液中硫离子去除率。

 计算硫酸根去除率：

                                                  

    式中：η-为硫酸根离子去除效率；

C₀、C-分别为糖蜜酒精废液中硫酸根离子初始和吸附反应后的浓度，mg/L；    n-为糖蜜酒精废液稀释倍数。

本发明针对糖蜜酒精废液中硫酸根和色素物质的污染特性，采用新的蔗渣灰活化预处理方法，提高脱硫性能和厌氧—好氧生物降解效率；首先高温灼烧蔗渣，再利用Ba(OH)₂溶液对蔗渣焚烧灰进行改性，使蔗渣焚烧灰含有更大的比表面积和金属氢氧化物性能来吸附和沉淀糖蜜酒精废液中的硫酸根离子，以提高其厌氧产甲烷率，从而减少硫化氢等臭味气体的产生，提高厌氧反应处理和产气效率，促进糖蜜酒精废液生物处理及其资源化利用技术的发展。

具体实施方式

实施例：

(1)取15 g蔗渣灰置入坩锅中，放入500 ℃高温灰化炉灰化4小时，以标准网筛分出颗粒直径为0.177~0.250 mm 的部分，冷却后放入干燥皿中备用。

(2)取10g步骤(1)处理后所得蔗渣焚烧灰，加入到1000mL烧杯中，向其中加入800mL 浓度为0.1mol/L的Ba(OH)₂溶液，烧杯置于恒温电磁搅拌器上，在25℃条件下匀速搅拌8小时。

(3) 取步骤（2）所得混合液，使用真空抽滤装置进行固液分离，取固体，置于105℃烘箱内烘干2小时，即获得改性后蔗渣焚烧灰。