申请日1993.05.07
公开(公告)日1994.01.26
IPC分类号C02F11/00; C02F11/06; C08L95/00; C02F11/18
摘要
一种将废油提纯过程中产生的酸性污泥转变成中间污泥的方法，该中间污泥可以用来生产沥青混合物，该方法包括使酸性污泥的整个表面与pH调节剂如一种无机水溶液相接触，使液体层与污泥层相分离，由此产生一种其特点适宜生产沥青的中间污泥。
権利要求書
1、一种将酸性污泥转变成用来制备沥青混合物的中间污泥方法，其步骤包括：
通过加入有足够pH值的物质改变酸性污泥的pH值，使酸性污泥的pH值至少提高到一定的pH值水平，在该pH值水平上酸性污泥既不会砂质化，并且在升温时通常在大约190℃，酸性污泥仍然熔融，但是pH值也不能太高，以致于酸性污泥在室温下就砂质化以及不可熔化，由此产生一种中间混合物，包括一层更为酸性物质，以及一层中间污泥，该中间污泥的pH高于酸性污泥的pH，通常，其pH值在3～7的范围内;
将上述酸性物质层与上述中间污泥层分离开。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于进一步还包括对中间污泥进行加热和氧化的步骤，以形成吹气沥青。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于改变酸性污泥pH值的步骤包括加入pH值大约在3～14的液体的步骤。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于上述液体是无机水溶液。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于上述液体是水。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于改变酸性污泥pH值的步骤还包括向酸性污泥中加入pH值比酸性污泥的pH值显著高的固体物质。
7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于改变酸性污泥pH值的步骤还包括向酸性污泥中加入pH值显著高于酸性污泥pH值的固体物质，并且加入清洗剂。
8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于进一步还包括至少在向酸性污泥加入pH调节物质，以及在分离上述层之前的期间，对酸性污泥进行加热的步骤。
9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于进一步还包括至少在向酸性污泥加入pH调节物质，以及在分离上述层之前的期间，对酸性污泥进行搅拌的步骤。
10、根据权利要求1所述的方法，其特征在于进一步还包括至少在向酸性污泥加入pH调节物质，以及在分离上述物质之前的期间，对酸性污泥进行加热和搅拌的步骤。
11、根据权利要求2所述的方法，其特征在于加热和氧化步骤包括：
对生成的混合物进行加热，使其温度升高到200℃～275℃的范围内;以及
对中间污泥吹入空气或氧气，在足够的时间内进行上述吹入空气，使得中间污泥能完全氧化，生成吹气沥青。
12、根据权利要求11所述的方法，其特征在于空气和氧气以大约50～150立方英尺/分的速度穿过中间污泥。
13、根据权利要求11所述的方法，其特征在于上述中间污泥的温度被升高到270℃，以及
空气或氧气以150立方英尺/分的速度穿过中间污泥，上述过程要进行10小时。
说明书
本发明涉及酸性污泥处置领域，尤其涉及一种通过将酸性污泥转化成一种有用的混合物尤其是沥青的处置酸性污泥的方法。
由于汽车发动机的机箱要使用大量的油，以及由于油的短缺，油循环工业已经发展起来，在现有技术中，油循环会产生一种有毒的副产品叫作酸性污泥，在循环过程中，所产生的酸性污泥的量大约是废油输入量的20～30%，这种酸性污泥都被倒掉。然而，这种污泥的酸性很强，它含有许多重金属和其它有毒的化合物，该化合物对环境是有害的。此外，酸性污泥是不可生物降解的，因此就需要有一种方法，要么将酸性污泥消除，要么将它转化成有用的产品。
由于酸性污泥的处置涉及环境问题，所以最好是一种将酸性污泥转化成中间污泥的方法，而该中间污泥中的沥青混合物可用来生产沥青从而使得上述中间污泥得以利用。这种方法在经济和环境方面有着深远的意义。特别是，可以减小由于酸性污泥的处置带来的环境和生态污染。
酸性污泥是一种由废油再提纯产生的废产品，在废油的再提纯过程中，一个目的就是得到具有纯油特点的油。
一种纯化用过的油以得到近似纯油的方法需要用硫酸来处理油。加入硫酸以氧化并且从用过的油中除去含碳的杂质，金属组分和其它的可氧化的物质。硫酸的加入还可以引起相分离，其中产生一个相对 纯的油层，以及一个酸性污泥层，使酸性污泥沉淀然后将其除去。在这种用过油的纯化过程中，酸性污泥的量大约是所使用的98%的硫酸量的5%，其pH值小于2，通常pH值为0.1。因此这种污泥的酸性很高，它是有毒的并且是不可生物降解的，这种污泥的处置越来越受到多数联邦和州政府的环境保护机构的法规的限制。此外，在上述再纯化过程中，产生了大量的酸性污泥，每加仑用过的油产生大约0.25加仑的酸性污泥，在1980年以前，每年酸性废物的量超过200万吨，今天，酸性污泥的量甚至更大，但是这个量尚不清楚。
传统的酸性污泥处置方法是土地填埋、焚烧、回收酸、中和，以及处置成水。这些处置方案有一些缺点。例如，有30～50%之多的酸性污泥是水溶性的，因此，如果用土地填埋来处理酸性污泥，污泥中的成份能进入地下水层，危害人的健康。此外，焚烧和中和会使有毒的气体释放到大气中，这种释放的气体中包含硫和二氧化硫，它们会引起酸雨，这种酸雨正在对加拿大、英国和苏格兰的森林产生很大的破坏。对于小规模地从酸性污泥中回收酸，则造价太昂贵。并且运输费用之高证明将其集中在一起非常困难。废水的最终处置只能在有可进行稀释的大容量的废水处理设施的地方才能进行。
上述传统的处置方法对环境是非常有害的，此外，随着有关法规中的要求的提高，使得这些传统的方法所用费用越来越高。
有一种已有的方法，该方法将酸性污泥与其它混合物结合在一起来生产沥青(Schneider的美国专利第4，238，241和4，331，481)。上述方法包括将酸性污泥加到事先备好的沥青或沥青与骨料的混合物中，所用的酸性污泥的量只占最终产品的很少部分。因此，这些方法不能使用大量的酸性污泥，当然它们也就不能大量地减少现有的酸性 污泥。
本发明在于提供一种将酸性污泥转化成沥青的方法，该方法的第一步是提高酸性污泥的pH值，pH值既不能太高从而在室温下使酸性污泥成为砂质，但pH也不能太低，从而使得酸性污泥在加热时也不会成为砂质。通常，满意的pH值在3～7的范围内。通常，尽管有某些限制，但是可以使用任何试剂与酸性污泥混合以提高它的pH值，通常，最好的试剂是水、pH值高的酸、或弱碱和强碱以及它们的盐溶液。
pH值升高后的酸性污泥是中间污泥，它可以用来生产“吹气沥青”或者坚硬的、可氧化的沥青，这种沥青市场上有销路。将中间污泥转化成“吹气沥青”的方法在现有技术中是已知的。通常，这种方法包括将中间污泥加热到200～270℃，最好是230℃，对它吹入空气大约10～20小时，空气的流动速度最好是每分钟50立方英尺，高的空气流动速度和高温可以缩短生产“吹气沥青”所需的时间，生成沥青的硬度用针入度来表示，最好为6～15。