公布日：2023.11.03
申请日：2023.04.06
分类号：C02F11/18(2006.01)I
摘要
本发明涉及一种基于铜基催化剂的煤化工污泥热水解处理方法，所述方法具体包括以下步骤：S1：将催化剂和污泥注入热水解反应釜中，所述催化剂包括黄铜矿石的粉末和H2SO4组成的悬浊液；S2：将反应釜维持在170～190度，30～60分钟后获得热水解后的泥浆。与现有技术相比，本发明在添加催化剂条件下的污泥热水解处理效果与未使用该催化剂相比，可使热水解处理时间缩短20％以上，处理效率明显提高，而且处理时间的缩短有利于降低能耗和处理费用；同时催化剂还可在后续湿式氧化反应釜中继续作为催化剂使用，实现一次添加两个反应过程均可起到催化效果。
权利要求书
1.一种基于铜基催化剂的煤化工污泥热水解处理方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：S1：将催化剂和污泥注入热水解反应釜中，所述催化剂包括黄铜矿石的粉末和H2SO4组成的悬浊液；S2：将反应釜维持在170～190度，30～60分钟后获得热水解后的泥浆。
2.根据权利要求1所述的一种基于铜基催化剂的煤化工污泥热水解处理方法，其特征在于，步骤S1中，所述催化剂包括黄铜矿石的粉末和H2SO4组成的悬浊液。
3.根据权利要求1所述的一种基于铜基催化剂的煤化工污泥热水解处理方法，其特征在于，步骤S1中，所述的催化剂含水率在30～40％。
4.根据权利要求4所述的一种基于铜基催化剂的煤化工污泥热水解处理方法，其特征在于，步骤S1中，所述的黄铜矿石质量比为40～50％。
5.根据权利要求3所述的一种基于铜基催化剂的煤化工污泥热水解处理方法，其特征在于，步骤S1中，所述的黄铜矿石的粒度均在200目以下。
6.根据权利要求3所述的一种基于铜基催化剂的煤化工污泥热水解处理方法，其特征在于，步骤S1中，所述的H2SO4质量比为10～20％。
7.根据权利要求1所述的一种基于铜基催化剂的煤化工污泥热水解处理方法，其特征在于，步骤S1中，污泥的含水率为80～98wt％。
8.根据权利要求1所述的一种基于铜基催化剂的煤化工污泥热水解处理方法，其特征在于，步骤S1中，每吨污泥的催化剂添加量为0.1～0.5wt％。
9.根据权利要求1所述的一种基于铜基催化剂的煤化工污泥热水解处理方法，其特征在于，步骤S2中，采用向反应釜中通入饱和蒸汽的方式使反应釜维持高温。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种基于铜基催化剂的煤化工污泥热水解处理方法可使热水解处理时间缩短20％以上，处理效率明显提高，而且处理时间的缩短有利于降低能耗和处理费用；同时催化剂还可在后续湿式氧化反应釜中继续作为催化剂使用，实现一次添加两个反应过程均可起到催化效果。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种基于铜基催化剂的煤化工污泥热水解处理方法，所述方法具体包括以下步骤：
S1：将催化剂和污泥注入热水解反应釜中，所述催化剂包括黄铜矿石的粉末和H2SO4组成的悬浊液；
S2：将反应釜维持在170～190度，30～60分钟后获得热水解后的泥浆。
步骤S1中，所述催化剂包括黄铜矿石的粉末和H2SO4组成的悬浊液。
步骤S1中，所述的催化剂含水率在30～40％。
步骤S1中，所述的黄铜矿石质量比为40～50％。
步骤S1中，所述的黄铜矿石的粒度均在200目以下。
步骤S1中，所述的H2SO4质量比为10～20％。
步骤S1中，污泥的含水率为80～98wt％。
步骤S1中，每吨污泥的催化剂添加量为0.1～0.5wt％。
步骤S2中，采用向反应釜中通入饱和蒸汽的方式使反应釜维持高温。
本发明主要是采用一种黄铜矿石的粉末和H2SO4混合成的悬浊液组成高效催化剂，该催化剂的添加能够有效促进污泥的热水解，其原理主要是由于该催化剂的主要成分为酸和Cu组成的混合物，通过水热条件下铁离子的催化作用，有利于污染物的降解；在另一方面，酸的添加促进了污泥中微生物的细胞溶解；该催化剂的两种组分发生催化作用，可以相互促进，进而可实现污泥的高效催化热水解反应的发生。加入该催化剂可使热水解处理时间缩短20％以上，处理效率明显提高，而且处理时间的缩短有利于降低能耗和处理费用；同时催化剂还可在后续湿式氧化反应釜中继续作为催化剂使用，实现一次添加两个反应过程均可起到催化效果。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)同等反应条件下如达到相同的处理效果，添加本发明的催化剂可使热水解处理时间缩短20％以上，处理效率明显提高，而且处理时间的缩短有利于降低能耗和处理费用。
(2)采用本发明这种热水解方法可使污泥板框压滤脱水后的含水率可以达到50％以下。
(3)本发明的热水解处理方法适用于多种含水率的污泥，且无需在热水解反应前对污泥进行任何预处理。
(4)催化剂还可在后续湿式氧化反应釜中继续作为催化剂使用，实现一次添加两个反应过程均可起到催化效果。
（发明人：秦树林;王忠泉;郑威城;郑彭生;钱建英;曾旭）