[发明专利]一种生物质发电含酚焦油废水回收利用的方法

说明书

一种生物质发电含酚焦油废水回收利用的方法，属于生物质能源化工领域，具体涉及：(1)生物质热解制备热解气和热解炭；(2)热解气喷淋水洗焦油，净化气体发电；(3)热解炭吸附水洗焦油，返回热解塔焦油重整；(4)富酚焦油废水与木质素预聚后，与甲醛三元共聚制备酚醛树脂胶黏剂。本发明利用热解炭吸附热解发电含酚焦油废水中的大分子焦油，返回热解炉，在碱金属和碱土金属催化剂的作用下，催化焦油重整和水煤气反应生产富氢高能燃气，使废水中的焦油得到高值化利用；(2)用富酚焦油废水替代苯酚，焦油废水得到了充分利用，不仅解决了含酚焦油废水污染环境的问题，还生产出生物质酚基酚醛树脂胶黏剂，具有较好的产业化前景。

技术领域

本发明属于生物质能源化工领域，尤其是涉及一种生物质发电含酚焦油废水回收利用的方法。

背景技术

热化学过程，包括燃烧、热解和气化，能够转化生物质为有用的生物质能(即燃料气体和生物质油)和生物炭。其中，生物质热解或气化被认为作为最有前途技术之一，生产可持续燃料用于发电和合成气应用。

生物质热解生产热解炭和热解气，热解气喷淋水洗净化后热解气燃烧发电已经成为我国大力推广的项目，特别在稻米加工厂，稻壳热解发电已经成为发展趋势。但是热解气喷淋水洗净化后，产生的焦油废水是一种成分极为复杂的物质,含有大量的酚类物质,如苯酚、甲酚、邻苯二酚愈创木酚和邻苯三酚,同时还有大量的结构不详的其他芳香族物质以及羧酸、醛类以及醇类物质等。含酚废水是危害十分严重的有毒废水之一，在1977年就被美国国家环保局列为129种优先控制的污染物之一，也是我国当前水污染控制中重点解决的有害废水之一和急需解决的三废治理对象。但是，到目前为止，生物质热解产生的这种含酚废水，还没有引起有关部门的关注，已经成为制约生物质热解发电行业发展的潜在威胁。

生物质热解焦油产物中酚羟基含量高于木素,而甲氧基含量低于木素,具有很高的反应活性,是制取酚醛树脂胶黏剂很好的原料。CN101974301A公开了一种生物质油-苯酚-甲醛共缩聚树脂木材胶黏剂的制备方法。该发明首先经过复杂的步骤对生物质油进行了精制提纯，再加入硫、碱催化剂、尿素制备出替代率为60％～75％的胶黏剂，其胶合强度为0.93MPa～1.41MPa。CN101602838A公开了一种用于人造板的木材热解油改性酚醛树脂的制备方法。该方法将生物质油、苯酚、甲醛、戊二醛或乙二醛和复合碱催化剂混合共聚缩合，制出替代率为40％～60％的胶粘剂，胶合强度为0.78MPa～1.04MPa。CN101328396A公开了一种落叶松树皮快速热解油改性酚醛树脂胶粘剂的方法，该方法通过中期加入热解油、分批加入甲醛和催化剂的方法制备出替代率为40％的胶粘剂，其胶合强度为0.95MPa。CN101519572公开了一种用生物油制备酚醛树脂胶粘剂的方法，苯酚替代率为50％，胶合强度1.40MPa。CN107502250A公开了一种生物质油/葡萄糖树脂胶粘剂的制备方法，将生物质油、苯酚、碱催化剂和水按比例加入到反应釜中,先进行酚化反应,再加入甲醛和交联剂进行羟甲基化反应,最后加入葡萄糖进行多元共聚反应；苯酚取代率75％，甲醛取代率为0～85％，胶合强度2.43MPa～0.75MPa。

上述专利利用生物质焦油替代部分苯酚制备胶黏剂具有较好的胶合性能，为相关领域的深入研究发展提供了重要的参考。但是一般热解的焦油分子量较大，只能部分取代，制备的胶黏剂综合性能还有待提高。到目前为止，不仅利用生物质酚全部代替苯酚生产酚醛树脂胶黏剂未见报道，而且生物质发电含酚焦油废水的处理还未见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了处理热解发电产生的含酚焦油废水，提出了一种生物质发电含酚焦油废水回收利用的方法。

一种生物质发电含酚焦油废水回收利用的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)配置含5wt％～20wt％催化剂的催化剂水溶液，加入吸焦油热解炭，搅拌成催化剂浆料；