本發(fā)明涉及一種有機廢催化劑的處理及再利用方法，具體涉及一種用于有機反應(yīng)的廢正酸類、磺酸類、非金屬類等有機催化劑的處理及再利用方法。

背景技術(shù)：

有機反應(yīng)作為化工工業(yè)的基礎(chǔ)在現(xiàn)代工業(yè)中有著舉足輕重的地位，有機反應(yīng)的進行往往不能單獨進行，在反應(yīng)過程中需引入第三種介質(zhì)，即催化劑。在眾多的有機反應(yīng)過程中，正酸類、磺酸類、非金屬類等有機催化劑的應(yīng)用較為廣泛。隨著反應(yīng)的進行，催化劑的活性逐漸降低，當(dāng)使用一定周期后或因操作不當(dāng)造成催化劑提前失活、催化劑的活性不足以滿足反應(yīng)的需要時，主要表現(xiàn)為原料的轉(zhuǎn)化率下降、目的產(chǎn)物的選擇性下降、副產(chǎn)物增多等幾個方面，此時需要對催化劑進行再生或更換。對于無法進行再生的失活催化劑的處理成為當(dāng)今大多化工企業(yè)面臨的一大難題。失活后的廢催化劑主要成分為原催化劑、有機原料、酸性氣體等。

目前，對于此類有機廢催化劑常規(guī)的處理方法是通過回轉(zhuǎn)爐進行高溫處理，使殘留的原料及物料在高溫下進行回收，采用此工藝處理后的催化劑廢渣中容易有殘留的酸性氣體，不僅刺激性氣味較大，且具有一定的腐蝕性，仍然屬于危險固廢，對環(huán)境具有極強的污染性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種有機廢催化劑的處理及再利用方法，解決被廣泛用于有機反應(yīng)的廢正酸類、磺酸類、非金屬類等有機催化劑的處理及再利用問題，解決常規(guī)處理后仍然屬于固體危廢物的廢催化劑的問題，解決失活催化劑處理的工藝問題及對環(huán)境的污染問題。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種有機廢催化劑的處理及再利用方法，步驟如下：

(1)有機廢催化劑通過氮氣加壓壓入霧化器中，噴霧進入回轉(zhuǎn)爐焚燒，焚燒產(chǎn)生的酸氣經(jīng)水堿洗系統(tǒng)吸收、中和；氮氣加壓后控制噴霧壓力為0.1-0.5MPa，回轉(zhuǎn)爐焚燒時溫度500-900℃，焚燒60s；

(2)將步驟(1)所得產(chǎn)物冷卻，輸送至反應(yīng)釜內(nèi)，加水洗滌，攪拌30-40分鐘后，過濾，濾渣經(jīng)液堿中和后，再水洗過濾三次，過濾，得洗滌水和濾渣，洗滌水可用于制酸，濾渣可直接用作制作水煤漿的原料；

(3)將步驟(2)所得濾渣研磨，過325目篩；過篩率為99.9％；

(4)將步驟(3)所得產(chǎn)物進行造粒、干燥、篩選、磁選、包裝，制得成品炭黑，供再次利用。

步驟(1)焚燒產(chǎn)生的酸氣經(jīng)水堿洗系統(tǒng)吸收、中和。

優(yōu)選的，步驟(1)氮氣加壓后控制噴霧壓力為0.2-0.4MPa，回轉(zhuǎn)爐焚燒時溫度600-800℃。

優(yōu)選的，步驟(1)回轉(zhuǎn)爐中使用的燃料是天然氣、煤氣、沼氣中的一種。

優(yōu)選的，步驟(2)所得洗滌水用于制酸，濾渣用作制作水煤漿的原料。

優(yōu)選的，步驟(4)造粒時使用的造粒機是濕法造粒機、擠法造粒機中的一種機型。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明一種有機廢催化劑的處理及再利用方法解決了常規(guī)廢催化劑處理工藝中產(chǎn)物碳的再利用問題，該方法中有機廢催化劑經(jīng)焚燒后有害物質(zhì)全部吸收，不容易有殘留的酸性氣體，可利用部分直接制得水煤漿或炭黑成品，整個工藝過程全程密閉式處理，無酸性氣體逸出。一方面實現(xiàn)了對有機廢催化劑的無害化處理，另一方面將危險固廢轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫玫漠a(chǎn)品，產(chǎn)生效益的同時，解決了環(huán)境污染的問題，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

具體實施方式

實施例1 一種有機廢催化劑的處理及再利用方法，步驟如下：

(1)有機廢催化劑通過氮氣加壓壓入霧化器中，噴霧進入回轉(zhuǎn)爐(回轉(zhuǎn)爐中的燃料為天然氣)焚燒，焚燒產(chǎn)生的酸氣經(jīng)水堿洗系統(tǒng)吸收、中和；氮氣加壓后控制噴霧壓力為0.1MPa，回轉(zhuǎn)爐焚燒時溫度500℃，焚燒60s；

(2)將步驟(1)所得產(chǎn)物冷卻，輸送至反應(yīng)釜內(nèi)，加水洗滌，攪拌30分鐘后，過濾，濾渣經(jīng)液堿中和后，再水洗過濾三次，過濾，得洗滌水和濾渣，洗滌水用于制酸，濾渣直接用作制作水煤漿的原料；

(3)將步驟(2)所得濾渣研磨，過325目篩；過篩率為99.9％；

(4)將步驟(3)所得產(chǎn)物進行造粒(造粒時使用濕法造粒機)、干燥、篩選、磁選、包裝，制得成品炭黑，供再次利用。

實施例2 一種有機廢催化劑的處理及再利用方法，步驟如下：

(1)有機廢催化劑通過氮氣加壓壓入霧化器中，噴霧進入回轉(zhuǎn)爐(回轉(zhuǎn)爐中的燃料為煤氣)焚燒，焚燒產(chǎn)生的酸氣經(jīng)水堿洗系統(tǒng)吸收、中和；氮氣加壓后控制噴霧壓力為0.5MPa，回轉(zhuǎn)爐焚燒時溫度900℃，焚燒60s；

(2)將步驟(1)所得產(chǎn)物冷卻，輸送至反應(yīng)釜內(nèi)，加水洗滌，攪拌40分鐘后，過濾，濾渣經(jīng)液堿中和后，再水洗過濾三次，過濾，得洗滌水和濾渣，洗滌水用于制酸，濾渣直接用作制作水煤漿的原料；

(3)將步驟(2)所得濾渣研磨，過325目篩；過篩率為99.9％；

(4)將步驟(3)所得產(chǎn)物進行造粒(造粒時使用擠法造粒機)、干燥、篩選、磁選、包裝，制得成品炭黑，供再次利用。

實施例3 一種有機廢催化劑的處理及再利用方法，步驟如下：

(1)有機廢催化劑通過氮氣加壓壓入霧化器中，噴霧進入回轉(zhuǎn)爐(回轉(zhuǎn)爐中的燃料為天然氣)焚燒，焚燒產(chǎn)生的酸氣經(jīng)水堿洗系統(tǒng)吸收、中和；氮氣加壓后控制噴霧壓力為0.2MPa，回轉(zhuǎn)爐焚燒時溫度600℃，焚燒60s；

(2)將步驟(1)所得產(chǎn)物冷卻，輸送至反應(yīng)釜內(nèi)，加水洗滌，攪拌33分鐘后，過濾，濾渣經(jīng)液堿中和后，再水洗過濾三次，過濾，得洗滌水和濾渣，洗滌水用于制酸，濾渣直接用作制作水煤漿的原料；

(3)將步驟(2)所得濾渣研磨，過325目篩；過篩率為99.9％；

(4)將步驟(3)所得產(chǎn)物進行造粒(造粒時使用濕法造粒機)、干燥、篩選、磁選、包裝，制得成品炭黑，供再次利用。

實施例4 一種有機廢催化劑的處理及再利用方法，步驟如下：

(1)有機廢催化劑通過氮氣加壓壓入霧化器中，噴霧進入回轉(zhuǎn)爐(回轉(zhuǎn)爐中的燃料為煤氣)焚燒，焚燒產(chǎn)生的酸氣經(jīng)水堿洗系統(tǒng)吸收、中和；氮氣加壓后控制噴霧壓力為0.4MPa，回轉(zhuǎn)爐焚燒時溫度800℃，焚燒60s；

(2)將步驟(1)所得產(chǎn)物冷卻，輸送至反應(yīng)釜內(nèi)，加水洗滌，攪拌37分鐘后，過濾，濾渣經(jīng)液堿中和后，再水洗過濾三次，過濾，得洗滌水和濾渣，洗滌水用于制酸，濾渣直接用作制作水煤漿的原料；

(3)將步驟(2)所得濾渣研磨，過325目篩；過篩率為99.9％；

(4)將步驟(3)所得產(chǎn)物進行造粒(造粒時使用擠法造粒機)、干燥、篩選、磁選、包裝，制得成品炭黑，供再次利用。

實施例5 一種有機廢催化劑的處理及再利用方法，步驟如下：

(1)有機廢催化劑通過氮氣加壓壓入霧化器中，噴霧進入回轉(zhuǎn)爐(回轉(zhuǎn)爐中的燃料為天然氣)焚燒，焚燒產(chǎn)生的酸氣經(jīng)水堿洗系統(tǒng)吸收、中和；氮氣加壓后控制噴霧壓力為0.3MPa，回轉(zhuǎn)爐焚燒時溫度700℃，焚燒60s；

(2)將步驟(1)所得產(chǎn)物冷卻，輸送至反應(yīng)釜內(nèi)，加水洗滌，攪拌35分鐘后，過濾，濾渣經(jīng)液堿中和后，再水洗過濾三次，過濾，得洗滌水和濾渣，洗滌水用于制酸，濾渣直接用作制作水煤漿的原料；

(3)將步驟(2)所得濾渣研磨，過325目篩；過篩率為99.9％；

(4)將步驟(3)所得產(chǎn)物進行造粒(造粒時使用濕法造粒機)、干燥、篩選、磁選、包裝，制得成品炭黑，供再次利用。

實施例6 一種有機廢催化劑的處理及再利用方法，步驟如下：

(1)有機廢催化劑通過氮氣加壓壓入霧化器中，噴霧進入回轉(zhuǎn)爐(回轉(zhuǎn)爐中的燃料為煤氣)焚燒，焚燒產(chǎn)生的酸氣經(jīng)水堿洗系統(tǒng)吸收、中和；氮氣加壓后控制噴霧壓力為0.3MPa，回轉(zhuǎn)爐焚燒時溫度700℃，焚燒60s；

(2)將步驟(1)所得產(chǎn)物冷卻，輸送至反應(yīng)釜內(nèi)，加水洗滌，攪拌35分鐘后，過濾，濾渣經(jīng)液堿中和后，再水洗過濾三次，過濾，得洗滌水和濾渣，洗滌水用于制酸，濾渣直接用作制作水煤漿的原料；

(3)將步驟(2)所得濾渣研磨，過325目篩；過篩率為99.9％；

(4)將步驟(3)所得產(chǎn)物進行造粒(造粒時使用擠法造粒機)、干燥、篩選、磁選、包裝，制得成品炭黑，供再次利用。

試驗例：為了驗證本發(fā)明一種有機廢催化劑的處理及再利用方法的效果，本發(fā)明人做了對比試驗，具體分為對照組和實驗組。

收集3種化學(xué)實驗室中使用過的有機廢催化劑，分別為用于有機反應(yīng)的廢正酸類有機催化劑、廢磺酸類有機催化劑、廢非金屬類有機催化劑，各收集30g。隨機將收集到的廢正酸類有機催化劑、廢磺酸類有機催化劑、廢非金屬類有機催化劑均勻地分成三部分，每部分均為10g，編號為正酸類A、正酸類B、正酸類C、磺酸類A、磺酸類B、磺酸類C、非金屬類A、非金屬類B、非金屬類C，均密封放置。

其中，正酸類A、磺酸類A、非金屬類A用于對照組，采用傳統(tǒng)處理方法，分別直接將其焚燒，測定焚燒后得到的產(chǎn)物的主要成分指標(biāo)，具體數(shù)據(jù)見表1。

正酸類B、正酸類C、磺酸類B、磺酸類C、非金屬類B、非金屬類C用于實驗組，分別采用本發(fā)明實施例1-6的方法進行處理，測定最終產(chǎn)品的主要成分指標(biāo)，具體數(shù)據(jù)見表1。

表1：不同類型的有機廢催化劑經(jīng)不同處理后的主要成分指標(biāo)

由表1可見，無論是對廢正酸類有機催化劑，還是對廢磺酸類有機催化劑或廢非金屬類有機催化劑的處理，采用本發(fā)明處理方法后的所得產(chǎn)物的吸碘值、CTAB吸附比表面積、300％定伸應(yīng)力、吸油值均明顯高于采用傳統(tǒng)處理方法后所得產(chǎn)物的諸指標(biāo)數(shù)值；同時，采用本發(fā)明處理方法后的所得產(chǎn)物的灰分含量以及雜質(zhì)含量均明顯低于采用傳統(tǒng)處理方法后所得產(chǎn)物的諸指標(biāo)含量。顯然本發(fā)明有機廢催化劑的處理方法所得產(chǎn)物的性能更加優(yōu)良，所得炭黑的品級質(zhì)量更高，所以本發(fā)明一種有機廢催化劑的處理及再利用方法是更優(yōu)的廢正酸、磺酸、非金屬有機催化劑處理及再利用項目。