废盐在燃煤电厂掺烧的可行性

摘 要：本文主要论述了玖源新材料公司废盐的组成，以及在不同掺配比的燃烧试验结果，得出废盐的可综合利用的可行性。

关键词：废盐;组成;掺烧;可行性

1 概述

我国目前化工行业产生的高盐危废超过千万吨，其中大部分没有得到合理处置，给生态环境带来巨大压力。这些固体废弃物很可能属于危废，难以填埋、难以处理，处理费用很高。广安的玖源新材料公司，主要生产产品是用对二氯笨和氢氧化钠合成聚笨硫醚树脂（简称PPS材料），在未来环保方面有广阔的前景。同时每年大概会产生5000t的固体废弃物，后面都称为废盐。该废盐的主要成份由2～5%的挥发份、75～80%的氯化钠、15%的醋酸钠还有5～10%的水不溶物组成。该废盐是一种带有刺激性气味的土黄色的粉状的固体物质，现玖源新材料公司堆放存储，不满足环保要求。四川电厂为了开辟新的市场，准备利用现有的设备，把该废盐用于锅炉掺烧，产生的废气利用脱硝和脱硫进行处理。为了确保在处置废盐的过程中保障机组安全、环保、经济运行，现对该废盐用于燃煤锅炉掺烧进行了初步可行性研究。

2 废盐组分

2.1 挥发份：2～5%（N-甲基吡咯烷酮）

N-甲基吡咯烷酮作为合成工艺溶剂，在合成中不发生化学变化，大部分溶剂回收利用，少部分留在废盐中通过干燥设备回收。废盐放置一段时间后由于氯化钠盐有吸潮的问题，分析出的废盐挥发份中可能有少量水份。

2.2 醋酸钠：～15%（含少量碳酸钠）

醋酸钠作为合成工艺原料加入，在生产过程中未发生化学变化，最后和副产物氯化钠一起进入干燥设备干燥，根据物料衡算在废盐中的含量约15%。少量碳酸钠是合成主要原料硫化钠中带入的，在系统中也未发生化学变化，最后也和副产物氯化钠一起进入干燥设备干燥。

2.3 水不溶物：5～10%（主要是低分子聚苯硫醚）

在聚苯硫醚合成过程中，由小分子聚苯硫醚逐步聚合成大分子聚苯硫醚的，大部分小分子聚苯硫醚聚合成大分子聚苯硫醚，在合成结束冷却时结晶成颗粒状，有少部分小分子不能聚合成大分子，在合成结束冷却时变成粉沫状的悬浮物，最后也和副产物氯化钠一起进入干燥设备干燥。

2.4 氯化钠：75～80%

聚苯硫醚合成为一个缩聚反应，有小分子氯化钠生成，大约生产1t聚苯硫醚树酯就有约1.1t的副产物氯化钠生成，在系统中副产物氯化钠和固体物醋酸钠、低聚物等进入干燥设备干燥，干燥后的废盐混合物中氯化钠约占75～80%重量百分比。

3 廢盐有刺鼻气味

废盐中组分比较复杂，废盐中刺鼻气味可能有：醋酸钠中的醋酸气味、溶剂N-甲基吡咯烷酮气味、未洗的低聚物有溶剂气味、残存的对二氯苯和硫化氢气味等。

4 废盐的试验分析

4.1 水溶性

为了更好的了解废盐和高温燃烧后残余物的水溶性和在溶液状态的组成，分别对废盐和850度燃烧后残余物进行了水溶性分析及试验。

4.1.1 残余物的水溶性

取3g废盐经850度灼烧30min后，得到白色晶体状残余物重量为2.4g。将这2.4g固体物质用除盐水溶解后，测得pH为10.35，钠离子含量为950mg/L，氯离子含量为1351mg/

L，说明该晶体物质主要成分是氯化钠。因溶液呈碱性，怀疑其中还有碳酸钠成分，于是取少量残余物溶于很少的水中，再滴加盐酸，发现有气泡产生，可以证明残余物中有碳酸钠。

4.1.2 废盐的水溶性

在实验室里我们称取了50g废盐溶于500mL水中，经过充分的搅拌，放置一个小时后，还是黄色浑浊状的液体，杯底有沉淀。同时测得水溶液的pH为9.92，氯离子含量为52.8%，电导率为2180us/cm。

4.2 测热

废盐在炉膛高温状态会发发生什么的变化和生成哪些残余物，对废盐按照入炉煤进行化学分析。分析结果如表1：

从上表可以看出，废盐还是有一点发热量，还含有少量硫份。

4.3 掺烧试验情况

在马弗炉里模拟炉膛高温燃烧的状态进行另外一组试验。称取试样总重量在1g左右，按照废盐和煤粉不同的掺配比例从0～100%，称取了8个样放入马弗炉中，在850度燃烧30min后，对其燃烧的残余物进行对比分析，具体的情况见表2、表3。

通过以上的模拟试验可以得出一个结论：废盐掺配比在低于5%的时候对煤粉燃烧和燃烧后的产生的灰渣量及状态影响较小，掺配比在5%时，残余物量比不掺配废盐时只增加了1.25%。掺配比例达到10%以上会明显影响煤粉燃烧。

5 结论

从以上的试验可以得出的一些结论：

化工行业产生的废盐可以经过燃煤电厂锅炉的高温燃烧进行处理，废盐掺到煤中的比例低于5%的时候，煤粉能够燃烧充分，对燃烧后的灰渣外观影响不大，掺配比例达到10%以上会明显影响煤粉燃烧。废盐经高温炉燃烧后的残余物主要是氯化钠，废盐中的其他组分在燃烧过程中分解成气体形态，随烟气进入目前已有的脱硝和脱硫设备中，大部分废气经广安电厂的除尘、脱硝和脱硫等设备处理后，没有增加其他有害物质，从理论上看基本上达到了无害化处理。

玖源新材料公司的废盐如果在大型燃煤电厂进行成功掺烧，那将解决很多化工厂高盐废弃物的综合利用问题，也减轻了化工厂的环保压力，同时也为电厂增收节支开辟出一条新路。

参考文献：

[1]叶东忠.氯化钠对粉煤灰水泥性能与水化程度的影响[J].福州大学学报（自然科学版），2010（03）：437-441.

[2]李仲县，董文江，封聚刚.N-甲基吡咯烷酮（NMP）最新生产技术和市场研究[J].甘肃科技，2007，023（001）：140-142.

作者简介：

殷春玉，1997年毕业于武汉水利电力大学环境工程专业，工作单位：四川广安发电有限责任公司。