申请日2018.08.10
公开(公告)日2018.12.18
IPC分类号C10L1/32
摘要
本发明提供一种利用含酚废水制备的水煤浆及其制备方法，该方法通过如下步骤实现：(1)将含酚废水加入到反应罐中，开启搅拌并加热升温;(2)待温度升至95℃～120℃时，加入氧化剂，并反应0.5～3小时;(3)接着加入糠醛厂生产废水，反应0.5～3小时后再加入磺化剂反应2～6小时;(4)将上述反应产物和煤粉、分散剂一起加入到棒磨机中混合，磨矿5～10分钟后再于球磨机中磨矿5～10分钟后出料，制得水煤浆。该水煤浆为含酚废水和糠醛厂生产废水的处理提供了一种新的方法。
权利要求书
1.一种利用含酚废水制备的水煤浆，其特征在于：所述原料按重量份计包括：含酚废水50～200份、糠醛厂生产废水50～200份、氧化剂0.01～0.5份、磺化剂0.01～0.05份、煤粉600～800份、分散剂1～8份。
2.根据权利要求1所述的一种利用含酚废水制备的水煤浆，其特征在于：所述含酚废水主要由苯酚、邻苯二酚和对苯二酚组成，含酚废水的总酚浓度为6～10g/L。
3.根据权利要求1所述的一种利用含酚废水制备的水煤浆，其特征在于：所述糠醛厂生产废水为糠醛生产过程中产生的废水，由余馏水和循环冷却排污水两种废水组成，废水中的污染物主要有醋酸、甲醛和糠醛。
4.根据权利要求1所述的一种利用含酚废水制备的水煤浆，其特征在于：所述氧化剂为高铁酸钠、高铁酸钾和高锰酸钾中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种利用含酚废水制备的水煤浆，其特征在于：所述磺化剂为焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和亚硫酸钠中一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种利用含酚废水制备的水煤浆，其特征在于：所述煤粉为褐煤煤粉、烟煤煤粉、无烟煤煤粉和半无烟煤煤粉中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种利用含酚废水制备的水煤浆，其特征在于：所述分散剂为萘磺酸钠甲醛缩合物、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物、二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物、木质素磺酸钠、木质素磺酸钾和木质素磺酸钙中一种或几种的混合物。
8.如权利要求1所述的一种利用含酚废水制备水煤浆的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将含酚废水加入到反应罐中，开启搅拌并加热升温;
(2)待温度升至95℃～120℃时，加入氧化剂，并反应0.5～3小时;
(3)接着加入糠醛厂生产废水，反应0.5～3小时后再加入磺化剂反应2～6小时;
(4)将上述反应产物和煤粉、分散剂一起加入到棒磨机中混合，磨矿5～10分钟后再于球磨机中磨矿5～10分钟后出料，制得水煤浆。
说明书
一种利用含酚废水制备的水煤浆及其制备方法
技术领域
本发明属于煤化工技术领域，特别涉及一种利用含酚废水制备的水煤浆及其制备方法。
背景技术
酚类化合物是水环境中主要的有机污染物，属极性、可离子化、弱酸性有机化合物，具有毒性大、难降解性等特点。含酚废水主要来自焦化厂(尤其是低温土法炼焦)、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂等工业部门以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纤维、合成染料、有机农药和酚醛树脂生产过程。因不同的生产生活需要，含酚废水分类方法不尽相同。在工业生产部门，因原料、工艺及用途的差别，含酚废水的pH值也会不同，按pH值可分为酸性、中性及碱性的含酚废水;按所含污染物的性质可分为挥发性及非挥发性含酚废水;按照其含酚量不同将其分为高浓度和低浓度。含酚废水中主要含有酚基化合物，如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚等。
在糠醛的生产过程中产生的废水极大制约了糠醛产业的发展。糠醛废水含有大量的乙酸，以及相当数量的糠醛类有机物，其中甲基糠醛和烯类为0.2%~0.3%、糠醛为0.05%，排入水体可以造成严重危害。
水煤浆是一种新型节能环保型代油燃料，它由煤、水、化学添加剂等经研磨加工而成的一种类似重油的液态煤燃料。由于原煤研磨成煤粉后经特殊技术洗选，脱去其中污染的成分，使其含灰量、含硫量大为降低，其含硫量小于0.5%，灰分小于6%，从源头上大大降低二氧化硫和烟尘的含量。
本发明提供了一种利用含酚废水制备的水煤浆及其制备方法。该水煤浆为含酚废水和糠醛厂生产废水的处理提供了一种新的方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用含酚废水制备的水煤浆及其制备方法，该水煤浆为含酚废水和糠醛厂生产废水的处理提供了一种新的方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用含酚废水制备的水煤浆，主要由下述重量份配比的原料组分制成：
含酚废水 50～200份
糠醛厂生产废水 50～200份
氧化剂 0.01～0.5份
磺化剂 0.01～0.05份
煤粉 600～800份
分散剂 1～8份。
所述含酚废水主要由苯酚、邻苯二酚和对苯二酚组成，含酚废水的总酚浓度为6～10g/L。
所述糠醛厂生产废水为糠醛生产过程中产生的废水，由余馏水和循环冷却排污水两种废水组成，废水中的污染物主要有醋酸、甲醛和糠醛等。
所述氧化剂为高铁酸钠、高铁酸钾和高锰酸钾中的一种或几种的混合物。
所述磺化剂为焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和亚硫酸钠中一种或几种的混合物。
所述煤粉为褐煤煤粉、烟煤煤粉、无烟煤煤粉和半无烟煤煤粉中的一种或几种的混合物。
所述分散剂为萘磺酸钠甲醛缩合物、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物、二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物、木质素磺酸钠、木质素磺酸钾和木质素磺酸钙中一种或几种的混合物。
一种利用含酚废水制备的水煤浆的方法，通过如下步骤实现：
(1)将含酚废水加入到反应罐中，开启搅拌并加热升温;
(2)待温度升至95℃～120℃时，加入氧化剂，并反应0.5～3小时;
(3)接着加入糠醛厂生产废水，反应0.5～3小时后再加入磺化剂反应2～6小时;
(4)将上述反应产物和煤粉、分散剂一起加入到棒磨机中混合，磨矿5～10分钟后再于球磨机中磨矿5～10分钟后出料，制得水煤浆。
与现有技术相比，本发明具有以下显著效果：
1、本发明的水煤浆通过加入含酚废水和糠醛厂生产废水制备，使得这两种废水得到处理，为这两种废水的处理提供一种新的方法。
2、本发明的水煤浆有效利用含酚废水中的苯酚等酚类物质与磺化剂、糠醛厂生产废水中的醛类物质等发生反应，产生具有分散性的物质，从而提高水煤浆的稳定性，并且节省了分散剂的用量，有效降低水煤浆的生产成本。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步详细阐述。
本发明的一种利用含酚废水制备的水煤浆，由下述重量份配比的原料组分制成：
含酚废水 50～200份
糠醛厂生产废水 50～200份
氧化剂 0.01～0.5份
磺化剂 0.01～0.05份
煤粉 600～800份
分散剂 1～8份。
所述含酚废水主要由苯酚、邻苯二酚和对苯二酚组成，含酚废水的总酚浓度为6～10g/L。
所述糠醛厂生产废水为糠醛生产过程中产生的废水，由余馏水和循环冷却排污水两种废水组成，废水中的污染物主要有醋酸、甲醛和糠醛等。
所述氧化剂为高铁酸钠、高铁酸钾和高锰酸钾中的一种或几种的混合物。
所述磺化剂为焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和亚硫酸钠中一种或几种的混合物。
所述煤粉为褐煤煤粉、烟煤煤粉、无烟煤煤粉和半无烟煤煤粉中的一种或几种的混合物。
所述分散剂为萘磺酸钠甲醛缩合物、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物、二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物、木质素磺酸钠、木质素磺酸钾和木质素磺酸钙中一种或几种的混合物。
本发明一种利用含酚废水制备水煤浆的方法，通过如下步骤实现：
(1)将含酚废水加入到反应罐中，开启搅拌并加热升温;
(2)待温度升至95℃～120℃时，加入氧化剂，并反应0.5～3小时;
(3)接着加入糠醛厂生产废水，反应0.5～3小时后再加入磺化剂反应2～6小时;
(4)将上述反应产物和煤粉、分散剂一起加入到棒磨机中混合，磨矿5～10分钟后再于球磨机中磨矿5～10分钟后出料，制得水煤浆。
下面以具体的实施例对本发明进行详细说明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
本发明的一种利用含酚废水制备的水煤浆，由下述重量份配比的原料组分制成：
含酚废水 180份
糠醛厂生产废水 185份
高铁酸钠 0.02份
焦亚硫酸钠 0.02份
褐煤煤粉 633.46份
萘磺酸钠甲醛缩合物 1.5份。
本发明一种利用含酚废水制备水煤浆的方法，通过如下步骤实现：
(1)将180份含酚废水加入到反应罐中，开启搅拌并加热升温;
(2)待温度升至98℃时，加入0.02份高铁酸钠，并反应1小时;
(3)接着加入185份糠醛厂生产废水，反应1.5小时后再加入0.02份焦亚硫酸钠反应3小时;
(4)将上述反应产物和633.46份褐煤煤粉、1.5份萘磺酸钠甲醛缩合物一起加入到棒磨机中混合，磨矿6分钟后再于球磨机中磨矿8.5分钟后出料，制得水煤浆。
实施例2
本发明的一种利用含酚废水制备的水煤浆，由下述重量份配比的原料组分制成：
含酚废水 150份
糠醛厂生产废水 160份
高铁酸钠 0.08份
焦亚硫酸钠 0.03份
烟煤煤粉 687.89份
甲基萘磺酸钠甲醛缩合物 2份。
本发明一种利用含酚废水制备的水煤浆的制备方法，通过如下步骤实现：
(1)将150份含酚废水加入到反应罐中，开启搅拌并加热升温;
(2)待温度升至102℃时，加入0.08份高铁酸钠，并反应2小时;
(3)接着加入160份糠醛厂生产废水，反应2小时后再加入0.03份焦亚硫酸钠反应3.5小时;
(4)将上述反应产物和687.89份烟煤煤粉、2份甲基萘磺酸钠甲醛缩合物一起加入到棒磨机中混合，磨矿9.5分钟后再于球磨机中磨矿5.5分钟后出料，制得水煤浆。
实施例3
本发明的一种利用含酚废水制备的水煤浆，由下述重量份配比的原料组分制成：
含酚废水 135份
糠醛厂生产废水 135份
高铁酸钾 0.15份
亚硫酸氢钠 0.02份
无烟煤煤粉 726.83份
木质素磺酸钠 3份。
本发明一种利用含酚废水制备水煤浆的方法，通过如下步骤实现：
(1)将135份含酚废水加入到反应罐中，开启搅拌并加热升温;
(2)待温度升至108℃时，加入0.15份高铁酸钾，并反应2小时;
(3)接着加入135份糠醛厂生产废水，反应2.8小时后再加入亚硫酸氢钠反应4.5小时;
(4)将上述反应产物和726.83份无烟煤煤粉、3份木质素磺酸钠一起加入到棒磨机中混合，磨矿8分钟后再于球磨机中磨矿7分钟后出料，制得水煤浆。
实施例4
本发明的一种利用含酚废水制备的水煤浆，由下述重量份配比的原料组分制成：
含酚废水 140份
糠醛厂生产废水 75份
高铁酸钾 0.25份
亚硫酸氢钠 0.04份
半无烟煤煤粉 780.21份
木质素磺酸钾 4.5份。
本发明一种利用含酚废水制备水煤浆的方法，通过如下步骤实现：
(1)将140份含酚废水加入到反应罐中，开启搅拌并加热升温;
(2)待温度升至112℃时，加入0.25份高铁酸钾，并反应2.5小时;
(3)接着加入75份糠醛厂生产废水，反应1.5小时后再加入亚硫酸氢钠反应5.56小时;
(4)将上述反应产物和780.21份半无烟煤煤粉、4.5份木质素磺酸钾一起加入到棒磨机中混合，磨矿6.5分钟后再于球磨机中磨矿9分钟后出料，制得水煤浆。
实施例5
本发明的一种利用含酚废水制备的水煤浆，由下述重量份配比的原料组分制成：
含酚废水 100份
糠醛厂生产废水 100份
高锰酸钾 0.35份
亚硫酸钠 0.03份
煤粉 793.62份
分散剂 6份。
其中：所述煤粉为褐煤煤粉、无烟煤煤粉两种的混合物，褐煤煤粉、无烟煤煤粉的用量分别为293.62份和500份;
所述分散剂为木质素磺酸钠、二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物两种的混合物，木质素磺酸钠、二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物的用量分别为5份和1份。
本发明一种利用含酚废水制备水煤浆的方法，通过如下步骤实现：
(1)将100份含酚废水加入到反应罐中，开启搅拌并加热升温;
(2)待温度升至115℃时，加入0.35份高锰酸钾，并反应2.6小时;
(3)接着加入100份糠醛厂生产废水，反应1小时后再加入0.03份亚硫酸钠反应5.5小时;
(4)将上述反应产物和293.62份褐煤煤粉、500份无烟煤煤粉、5份木质素磺酸钠和1份二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物一起加入到棒磨机中混合，磨矿8分钟后再于球磨机中磨矿8.5分钟后出料，制得水煤浆。
实施例6
本发明的一种利用含酚废水制备的水煤浆，由下述重量份配比的原料组分制成：
含酚废水 65份
糠醛厂生产废水 135份
氧化剂 0.45份
亚硫酸钠 0.04份
无烟煤煤粉 792.01份
二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物 7.5份。
其中：所述氧化剂为高铁酸钠、高铁酸钾两种的混合物，高铁酸钠、高铁酸钾
的用量分别为0.15份和0.3份;
本发明一种利用含酚废水制备水煤浆的方法，通过如下步骤实现：
(1)将65份含酚废水加入到反应罐中，开启搅拌并加热升温;
(2)待温度升至118℃时，加入0.15份高铁酸钠和0.3份高铁酸钾，并反应2小时;
(3)接着加入135份糠醛厂生产废水，反应1.5小时后再加入0.04份亚硫酸钠反应5.5小时;
(4)将上述反应产物和792.01份无烟煤煤粉、7.5份二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物一起加入到棒磨机中混合，磨矿6.5分钟后再于球磨机中磨矿9.5分钟后出料，制得水煤浆。
分别对实施例1-6所制备的水煤浆进行粘度、流动性和稳定性进行评价，结果见表1。
流动性是指水煤浆浆体流动顺畅与否，是评价浆体好坏比较直观的指标，其测定方法采用目测法，可分为A，B，C，D四个等级，其中A为流动性很好，连续流动;B为流动性较好，半连续流动;C为有一定流动性，间断流动;D为没有流动性。
稳定性评价方法采用传统的棒插法观测，即将被测水煤浆试样密闭静置24小时后，观察水煤浆的沉淀情况。水煤浆稳定性的判定分为4个等级。其中，A级为浆体保持其初始状态，无析水和沉淀产生;B级为存在少量析水或少许软沉淀产生;C级为有沉淀产生，密度分布不均，但搅拌后可再生;D级为产生部分沉淀或全部硬沉淀。