[发明专利]一种利用MTBE废催化剂处理碱渣废液的方法及碱渣废液处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用MTBE废催化剂处理碱渣废液的方法及碱渣废液处理装置。

背景技术

MTBE作为高辛烷值汽油添加剂受到广泛的关注，目前国内外均采用大孔强酸性阳离子交换树脂做催化剂合成MTBE。这种树脂催化剂是由苯乙烯和二乙烯苯在造孔剂作用下形成具有大孔网状结构，经磺化后带有磺酸基团的一种高分子聚合物，其中的磺酸基团则是起催化作用的活性中心。这种树脂催化剂在使用过程中会发生孔道堵塞和磺酸基团的脱落造成催化反应活性下降，当反应活性过低无法满足生产时需要对催化剂进行更换，卸载的催化剂作为固体废弃物进行填埋处理。

由于近年来环保要求日益严峻，热电、化工类企业均采用湿法脱硫技术对排放的含硫废气进行处理以达到排放标准。湿法脱硫后会形成大量的碱渣废液，为了处理碱渣通常采用大量清水对废液稀释以达到进污水处理厂的要求或者采用AlCl₃对残存的碱渣进行中和，产生固体残渣进行填埋处理。目前这一方法过程繁琐冗长，需要精准的控制废液的pH值以确保所有碱渣完全处理，同时消耗大量的新鲜水和铝盐导致固体废渣产生。

针对MTBE废催化剂的物化特性，其高分子网络骨架上含有较高浓度的磺酸基团，这些质子酸型的官能团能够对碱性化合物进行吸附脱除，故采用废催化剂对碱渣废液进行吸附净化，能够有效的提高资源的利用效率，降低运行成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用MTBE废催化剂处理碱渣废液的方法及实现该方法的碱渣废液处理装置。

为实现上述目的，本发明所提供的处理碱渣废液的方法包括以下步骤：

（1）在碱渣废液处理装置的反应器中铺设一层MTBE废催化剂，先用蒸馏水清洗MTBE废催化剂，清洗水流入碱渣废液处理装置的集液箱中，然后向集液箱中加入酚酞溶液作为指示剂；

（2）向反应器中注入碱渣废液，让碱渣废液流经MTBE废催化剂层后流入集液箱，当集液箱内的液体突变为粉红色时，立即停止碱渣废液流入集液箱；集液箱内的碱渣废液为符合进污水处理厂要求的废水；

（3）将反应器和集液箱中的碱渣废液排空并卸载反应器中的MTBE废催化剂，从而完成一批次的碱渣废液处理；重复上述步骤（1）至步骤（3）可连续进行碱渣废液的处理。

所述MTBE废催化剂为MTBE合成过程中使用后的大孔强酸性阳离子交换树脂，呈粒状，废催化剂的阳离子含量为新的大孔强酸性阳离子交换树脂的5-40%，废催化剂比表面积为20-50m²/g。

所述蒸馏水用量为废催化质量的5%-10%。

所述碱渣废液为湿法脱硫后的形成的废液，废液中NaOH质量浓度≤15%。

所述步骤（2）中，碱渣废液流入集液箱的过程中，集液箱内的液体一直处于被搅拌的状态。

为实现上述目的，本发明所提供的碱渣废液处理装置，包括反应器和集液箱；所述反应器包括反应器本体，反应器本体内设有将反应器本体内腔分隔为上下两个腔室的隔板，上腔室为进液腔，下腔室为出液腔，所述隔板用于承载MTBE废催化剂且隔板上设有若干个将进液腔和出液腔连通的通液孔，反应器本体上设有进液口、排空口和出液口，所述排空口上装有排空阀；所述集液箱包括箱体，箱体上连接有可对箱体内的液体进行搅拌的搅拌器，箱体内腔通过管路、装有出液阀的出液口与所述出液腔连通，箱体上设装有排液阀的排液口。

所述排空口设置为两个，一个与进液腔连通，另一个与出液腔连通。

本发明针对MTBE废催化剂的微观结构特性，充分利用废催化剂表面残留的酸性基团作为吸附位点，用于处理碱渣废液，实现废弃资源的最大化利用，降低企业的运行成本。

本发明提供的方法简单易行，用酚酞作为指示剂判断滴定终点，不需要高深的化学理论知识，适合车间的操作人员进行分析操作。

附图说明

图1是碱渣废液处理装置的结构原理示意图。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明技术方案，这些实施例仅是用来详细展现本发明的技术构思及其可实施性，并不是对本发明保护范围的限制，利用本发明技术构思做出的等效替换和变通仍然在本发明的保护范围之内。

实施例1