處理含硫化物廢堿的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種通過硫化物的化學(xué)反應(yīng)處理含硫化物廢堿的方法，其中該方法包括以下步驟：將廢堿引入由至少一個聲波功率轉(zhuǎn)換器(22)和至少一個成穴元件(20)組成的反應(yīng)室(18)；使用來自所述至少一個聲波功率轉(zhuǎn)換器(22)的超聲波處理廢堿；將含臭氧的氣體混合物進(jìn)料至所述反應(yīng)室中，并使用成穴元件(20)使含臭氧的氣體混合物分布在所述廢堿中；其中含硫化物廢堿與含臭氧的氣體混合物反應(yīng)，從而生成非硫化物形式的無機(jī)硫化合物。
【專利說明】處理含硫化物廢堿的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通過硫化物的化學(xué)反應(yīng)（chemical conversion)、特別是通過氧化反 應(yīng)來處理含硫化物廢堿的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在眾多的工業(yè)過程中出現(xiàn)含硫化物的減性污水和工藝水（process water),下文 也被稱為"廢堿（spent caustics)"。堿性廢堿通常用于從各種氣體流中洗去酸性組分或 用于廢堿流的萃取。在石油化工、煉油、制漿和造紙以及各種化工生產(chǎn)過程產(chǎn)生氣體流。酸 性組分包括硫化氫（H 2S)、硫醇（RSH)和可能的二氧化碳以及其他有機(jī)酸。此外，含硫化物 廢堿還可以包含提高堿液化學(xué)需氧量（COD)的其他有機(jī)物。所述有機(jī)物包括特別是酚類、 有機(jī)酸和油類。
[0003] 被污染的含硫化物廢堿既因其含堿性內(nèi)含物又因其中所含的酸性組分（特別是 硫化物）而存在相當(dāng)多的處置問題。通過添加酸中和含硫化物廢堿會導(dǎo)致毒性硫化氫的釋 放。因此，有必要使廢堿中所包含的酸性組分轉(zhuǎn)變成適于釋放到環(huán)境中的形態(tài)。
[0004] 已知有各種用于處理含硫化物廢堿的方法。DE 19612945A1描述了硫化物和二氧 化硫在pH約為6的條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并生成硫代硫酸鹽。然而，二氧化硫和硫代硫酸鹽 均是毒理學(xué)上有害的。此外，所需的廢堿酸化導(dǎo)致了還必須處置的大量鹽。
[0005] 從US 4, 350, 599獲知通過濕法氧化反應(yīng)（wet oxidation)來處理含硫化物廢堿 的方法。該方法中，在高溫和高壓下廢堿的酸性組分和大氣中的氧氣經(jīng)過氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成 無機(jī)硫酸鹽、二氧化碳和水。氧化反應(yīng)在封閉系統(tǒng)中進(jìn)行，從而基本防止了有害物質(zhì)向大氣 中逃逸。但是，含硫化物廢堿的強(qiáng)堿性使得有必要使用特殊的構(gòu)造材料，例如能夠承受在濕 法氧化反應(yīng)進(jìn)行過程中常見的壓力和溫度條件的耐腐蝕性鎳鋼。因此，這些方法是非常昂 貴的。
[0006] 從W0 2008/080618A1中得知用于處理廢堿的具有設(shè)置在腔室中的機(jī)械成穴元件 (mechanical cavitation element)和貫穿該成穴元件延伸的氣體供應(yīng)系統(tǒng)的裝置。該裝 置還包括直接向腔室發(fā)射聲波的聲波功率轉(zhuǎn)換器（acoustic power conventer)。成穴元件 的運動提供了供應(yīng)至待處理堿液的氣體混合物。作為第二措施，借助聲波功率轉(zhuǎn)換器將聲 波直接輸送至廢堿中，由此減小了整個堿液中的平均氣泡尺寸。該功率轉(zhuǎn)換器設(shè)計成特別 是提供在400?1500kHz范圍、優(yōu)選在600?1200kHz范圍內(nèi)的頻率的超聲發(fā)生器。建議 通過臭氧處理將該裝置用于消毒污水。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明是基于提供處理含硫化物廢堿的高性價比的方法這一問題，使用該方法能 避免在現(xiàn)有技術(shù)中已知方法的一些缺點。
[0008] 為了解決該問題，本發(fā)明提供了有通過硫化物的化學(xué)反應(yīng)來處理含硫化物廢堿的 方法，該方法包括以下步驟：
[0009] 將廢堿引入包括至少一個聲波功率轉(zhuǎn)換器和一個成穴元件的反應(yīng)室；
[0010] 使用來自至少一個聲波功率轉(zhuǎn)換器的超聲處理廢堿；
[0011] 將含臭氧的氣體混合物進(jìn)料至反應(yīng)室中，并使用成穴元件使含臭氧的氣體混合物 分布在所述廢堿中；
[0012] 其中含硫化物廢堿和含臭氧的氣體混合物反應(yīng)，從而生成非硫化物形式的無機(jī)硫 化合物（non-sulphide-bearing inoganic sulphur compound) 〇
[0013] 本發(fā)明方法的內(nèi)在區(qū)別在于以下事實：對含硫化物廢堿的處理可以在環(huán)境條件下 進(jìn)行。因此，對用來實施該方法的裝置和連接管道的耐腐蝕性有較少的要求。此外，不是必 須提供抗壓或耐熱設(shè)備。由于通過與臭氧的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化含硫化物廢堿是放熱過程，能夠 通過監(jiān)測廢堿的溫度來控制該方法。這使得以簡單的方式實施該方法是可行的。
[0014] 所述廢堿優(yōu)選具有約8?14的pH值、特別優(yōu)選9?12的pH值。在這些pH下， 全部硫化氫是以硫離子的形式，從而沒有有毒的硫化氫釋放至環(huán)境的風(fēng)險。
[0015] 優(yōu)選地，以400?1500kHz、優(yōu)選600?1200kHz范圍的頻率進(jìn)行超聲處理。在小 于400kHz時，預(yù)期不會有對在硫化物和臭氧之間的氧化反應(yīng)的值得關(guān)注的加速作用。具有 超過1500kHz頻帶的超聲發(fā)生器在效能（performance)方面沒有表現(xiàn)出任何改進(jìn)。
[0016] 可以在將含臭氧的氣體混合物加入反應(yīng)室之前、期間和/或之后對含硫化物廢堿 進(jìn)行超聲處理。
[0017] 根據(jù)一項【具體實施方式】，在將含臭氧的氣體混合物加入反應(yīng)室之前已經(jīng)使用超聲 波對含硫化物廢堿進(jìn)行處理。不希望受限于理論，認(rèn)為通過超聲處理會使含硫化物廢堿裝 載能量，并會形成促進(jìn)硫化物與臭氧的隨后反應(yīng)的0H自由基。
[0018] 在將含臭氧的氣體混合物引入廢堿期間和/或之后的超聲處理導(dǎo)致該氣體混合 物分解成通過成穴元件帶入廢堿中的極小的氣泡部分，并能夠?qū)е職怏w混合物的分子態(tài)分 散溶液（molecularly disperse solution)。
[0019] 特別優(yōu)選在將含臭氧的氣體混合物輸送至反應(yīng)室之前和期間和/或之后進(jìn)行超 聲處理，由此在含硫化物廢堿中使氣體混合物更好地分布或?qū)е職怏w混合物的分子態(tài)分散 溶液。由于在含硫化物廢堿中高比例的溶解氣體，因而認(rèn)為不僅氣體混合物中所含的臭氧 還有溶解氧會對硫化物和任選的其它有機(jī)物的氧化反應(yīng)（同時生成非硫化物形式的無機(jī) 硫化合物、特別是硫酸鹽和二氧化碳）作出貢獻(xiàn)。
[0020] 硫化物優(yōu)選在20?40?時與臭氧反應(yīng)。因此，該方法基本上可以于室溫進(jìn)行。硫 化物與臭氧或氧氣的放熱反應(yīng)導(dǎo)致了含硫化物廢堿的溫度升高，這能夠用來控制該反應(yīng)。 [0021] 因此，根據(jù)本發(fā)明方法的一項特別優(yōu)選的實施方式，在反應(yīng)室和/或在供料或排 出管道中設(shè)置溫度傳感器，在控制裝置中對測得的溫度值進(jìn)行評估。然后，利用該評估結(jié)果 能夠計算出待進(jìn)料至反應(yīng)室的臭氧量。
[0022]優(yōu)選以消耗進(jìn)料至反應(yīng)室的全部臭氧量的方式實施該方法。由此，沒有必要對從 裝置中排出的氣體進(jìn)行隨后的處理。
[0023]盡管如此，為安全起見，存在使由該裝置排出的氣體流經(jīng)用于分解殘留的臭氧的 催化反應(yīng)器（catalytic converter)和/或用于進(jìn)一步氧化含硫化合物、特別是硫化氫和 /或二氧化硫的催化反應(yīng)器。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一項實施方式，能夠設(shè)置多個連續(xù)的反應(yīng)室，其中在每個反應(yīng)室 中能夠進(jìn)行超聲處理和廢堿與臭氧的反應(yīng)。由此可大幅減少從堿液中除去硫化物至設(shè)定濃 度值所需的時間。
[0025]特別優(yōu)選在環(huán)境壓力下實施本發(fā)明的方法。因此，不要求以抗壓的方式設(shè)計反應(yīng) 室和該裝置的其他管道。
[0026]此外，本發(fā)明的裝置允許該裝置的模塊化設(shè)計，使得經(jīng)預(yù)制的反應(yīng)室能夠按需彼 此連接，并連接各納有含硫化物廢堿的給料罐（feeder tank)。由此，可以在移動站中現(xiàn)場 實施該方法。因此，可以省去含硫化物廢堿的運輸。
[0027]具有機(jī)械成穴元件和用于輸送含臭氧氣體的裝置的反應(yīng)室的基本結(jié)構(gòu)可參考W0 2008/080618A1而基本獲知。
[0028]機(jī)械成穴元件優(yōu)選為以如下方式構(gòu)造的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)流槽（rotating flow guide):它 沿其表面形成了具有盡可能高流速的區(qū)域，以便達(dá)到盡可能大地成穴效果，并由此實現(xiàn)氣 體混合物和廢堿的充分混合。
[0029]所述成穴元件以例如圓盤狀或鐵餅狀（discoid)的形式設(shè)計。如此，能夠使用具 有特殊結(jié)構(gòu)的圓盤，例如在其附近形成極高流速的橢圓形罩蓋（packet)。
[0030] 優(yōu)選通過直接位于成穴兀件的表面的供氣管道（gas supply line)供給含臭氧的 氣體混合物。據(jù)此能夠?qū)怏w混合物基本完全輸入廢堿中。特別優(yōu)選將氣體混合物進(jìn)料至 成穴元件的表面上的流速最大的區(qū)域，因為以這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)特別好的混合。這可以在 上述結(jié)構(gòu)的附近（proximity)或在所述圓盤邊緣的附近完成。
[0031] 聲波功率轉(zhuǎn)換器優(yōu)選為能夠設(shè)計成例如圓盤狀的壓電元件。
[0032] 在反應(yīng)室中設(shè)置僅一個、兩個或多個聲波功率轉(zhuǎn)換器是可行的。優(yōu)選地，每個聲波 功率轉(zhuǎn)換器與廢堿直接接觸，從而使聲波直接發(fā)射入廢堿中。在上下文中，直接接觸是指不 是功率轉(zhuǎn)換器的傳導(dǎo)固體引發(fā)廢堿振動，正如超聲焊極（sonotrode)那樣。而是，在該實施 方式中廢堿直接位于功率轉(zhuǎn)換器，并由此本身是超聲源。
[0033] 在本發(fā)明的一項優(yōu)選的實施方式中，聲波功率轉(zhuǎn)換器以脈沖的方式運行。本文以 如下方式選擇脈沖的持續(xù)時間：以盡可能有效的方式使氣泡粉碎并使含臭氧的氣體混合物 溶解在廢堿中。如果提供多個聲波功率轉(zhuǎn)換器，那么它們中的全部或者數(shù)個能夠以使用相 同或不同的脈沖持續(xù)時間和脈沖頻率的脈沖方式運行。
[0034] 當(dāng)引入廢堿時，優(yōu)選用廢堿完全充滿反應(yīng)室，從而聲波可以在整個反應(yīng)室中傳播 并從各個方向反射回來進(jìn)入廢堿中。優(yōu)選以在廢堿上方不出現(xiàn)氣體體積的方式選擇所引入 的氣體量和氣體流速。
[0035] 在本發(fā)明方法的一項優(yōu)選實施方式中，在使用超聲處理和成穴處理期間，廢堿流 經(jīng)反應(yīng)室。因此，沒有將該方法應(yīng)用于靜止的廢堿體積，而是應(yīng)用于基于流通原理流經(jīng)反應(yīng) 室的廢堿。
[0036] 出于說明的目的，術(shù)語"反應(yīng)室"基本包括圍繞成穴元件的連續(xù)空間和圍繞聲波功 率轉(zhuǎn)換器的空間。這些空間可以彼此直接鄰近或彼此間隔開；還借助成穴元件引入廢堿中 的氣體混合物的除氣來確定這些空間之間的間隔。
[0037] 反應(yīng)室可以由同時設(shè)置有成穴元件和聲波功率轉(zhuǎn)換器的單個腔室構(gòu)成，或者該反 應(yīng)室可由通過管道彼此相互連接的多個腔室構(gòu)成，成穴元件和聲波功率轉(zhuǎn)換器分別設(shè)置在 各自的腔室中。然而，在這種情況下重要的是超聲直接影響成穴元件。
[0038]當(dāng)聲波功率轉(zhuǎn)換器的聲波盡可能均勻地覆蓋包括成穴元件和聲波功率轉(zhuǎn)換器的 反應(yīng)室時是有利的。
[0039]此外，本發(fā)明涉及用于實施本發(fā)明方法的裝置，其包括用于含硫化物廢堿的給料 罐和與該給料罐流通式（in terms of flow)連接的反應(yīng)室，其中該反應(yīng)室包括至少一個聲 波功率轉(zhuǎn)換器和機(jī)械成穴元件，并且其中在反應(yīng)室中設(shè)置用于含臭氧的氣體的供應(yīng)單元， 其特征在于，該裝置還包括一個或多個溫度傳感器和與所述溫度傳感器和所述供應(yīng)單元連 接的控制單元，該控制單元用于根據(jù)所述廢堿的溫度控制供應(yīng)至反應(yīng)室的含臭氧氣體的 〇
[0040] 本發(fā)明的方法和裝置特別適合于處理來自于石化煉油廠以及制漿和造紙領(lǐng)域的 工廠的含硫化物廢堿。然而，該方法并不限于這些應(yīng)用。特別地，可以考慮將該方法應(yīng)用于 處理來自于沼氣廠的污水。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041] 參考下文的說明書和附圖會理解本發(fā)明的進(jìn)一步特點和優(yōu)點。附圖示出了 ：
[0042] 圖1示出了本發(fā)明方法的示意性流程圖；和
[0043] 圖2a和％示出了實施本發(fā)明方法的設(shè)備的反應(yīng)室的示意性斷面圖。

【具體實施方式】
[0044]圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明方法的用于處理含硫化物廢堿的流程圖。原始的含硫化 物廢堿從給料罐10經(jīng)管道12流至將廢堿送入處理裝置的泵14。由栗使原堿(raw caustic) 經(jīng)管道16輸送至反應(yīng)室18中。
[0045] 在反應(yīng)室18中設(shè)置機(jī)械成穴元件20。此外，反應(yīng)室還包括至少一個聲波功率轉(zhuǎn)換 器22、特別是超聲發(fā)生器。另外，臭氧發(fā)生器24與反應(yīng)室18連接，來自于該臭氧發(fā)生器的 含臭氧的氣體混合物被輸送至反應(yīng)室。優(yōu)選通過機(jī)械成穴元件20將含臭氧的氣體混合物 從臭氧發(fā)生器24供應(yīng)至反應(yīng)室18。此外。可將溫度傳感器26設(shè)置在反應(yīng)室18上或反應(yīng) 室18中和/或在供應(yīng)管道或排出管道中。
[0046] 在環(huán)境條件（即環(huán)境溫度和環(huán)境壓力）下將含硫化物廢堿進(jìn)料至反應(yīng)室18。然 后，在反應(yīng)室18中，在廢堿流經(jīng)該反應(yīng)室的同時，通過引入來自聲波功率轉(zhuǎn)換器22的頻率 范圍為400?1400kHz的超聲處理廢堿。
[0047] 隨后或超聲處理的同時，使含臭氧的氣體混合物從臭氧發(fā)生器24引入反應(yīng)室18， 并使用機(jī)械成穴元件2〇將其均勻地分散在廢堿中。優(yōu)選地，通過本方法中的成穴元件20 的旋轉(zhuǎn)成穴板直接供應(yīng)含臭氧的氣體混合物。
[0048] 由臭氧發(fā)生器制造的臭氧量優(yōu)選至少為約80g/h。更低含量的臭氧會延長硫化物 完全反應(yīng)所需的時間。臭氧的準(zhǔn)確量可通過針對待處理的廢堿量和臭氧在廢堿中的最大溶 解度的考慮來確定。
[0049] 通過因輸入臭氧和/或廢堿中的超聲處理而出現(xiàn)的臭氧和可能存在的氧、0H游離 基以及過氧化物，廢堿中的硫化物的氧化反應(yīng)幾乎立刻開始，并導(dǎo)致廢堿溫度升高，使用溫 度傳感器26能夠加以確定。
[0050] 由溫度傳感器26所確定的溫度增量能夠在控制單元27中評估并用于控制由臭氧 發(fā)生器制造的且供給至廢堿的臭氧量。優(yōu)選地，只有全部量的臭氧被消耗并與廢堿中的硫 化物和其它可氧化的化合物反應(yīng)才會產(chǎn)生臭氧并供給至廢堿。
[0051] 用臭氧處理過的廢堿經(jīng)管道28輸出反應(yīng)室并輸送回給料罐10。在管道28上設(shè)置 可從處理裝置中帶走多余氣體的排出管道30。隨氣體攜帶的廢堿或固體可以在冷卻裝置 32中冷凝并輸送回管道28。
[0052] 根據(jù)一項優(yōu)選的實施方式，在反應(yīng)室18上或其附近設(shè)置有多余氣體的排出管道 30。因此，防止了在管道28的部分中的余壓。
[0053] 此外，可輸送在冷卻裝置32中干燥的氣體經(jīng)過一個或多個催化轉(zhuǎn)化器34以在該 氣體排放大氣之前除凈（free)氣體或殘余臭氧和/或含硫化合物。
[0054] 此外，冷卻裝置36例如熱交換器能夠設(shè)置在管道28中以保持廢堿的溫度在預(yù)定 的范圍。另外，經(jīng)處理的廢堿能夠在分離裝置38中從在含硫化物廢堿的反應(yīng)期間形成的固 體中釋放出來。該分離裝置可以是縫隙式過濾器（gap filter)、傾析器或另一類型的過濾 R.P 〇
[0055] 直至硫化物的含量降至固定值例如50ppm或更小，來自給料罐10的廢堿才完成循 環(huán)。另外，已經(jīng)證明，將處理過的廢堿反饋回循環(huán)整體縮短了處理周期。
[0056] 任選地或附加地，還可確定廢堿的化學(xué)需氧量，對此硫化物和其它同樣被臭氧氧 化的無機(jī)物都做出了貢獻(xiàn)。
[0057] -旦硫化物和/或化學(xué)需氧量達(dá)到目標(biāo)值，就會排空給料罐10并吸入新的原堿。 能夠使經(jīng)處理的廢堿稀釋、中和和/或輸送到污水處理廠。
[0058] 在圖2a或2b中以示意圖的形式示出的用于吸入和化學(xué)反應(yīng)廢堿的反應(yīng)室18具 有進(jìn)口 114和出口 116。在該實施例中，以單個腔室的形式設(shè)計反應(yīng)室18。
[0059] 該方法基于流通原理運行，即廢堿以均勻的流速經(jīng)進(jìn)口 114流入反應(yīng)室18并且經(jīng) 出口 116流出反應(yīng)室18。進(jìn)口 114和出口 116以沿軸向方向A彼此相對偏置的方式設(shè)置在 反應(yīng)室18的相對側(cè)面上。在運行中，以進(jìn)口 114位于反應(yīng)室18的較低端的方式調(diào)整該裝 置。
[0060] 當(dāng)運行該裝置時，整個反應(yīng)室18完全充滿廢堿。
[0061] 在緊鄰進(jìn)口 114處設(shè)有水平的且可旋轉(zhuǎn)的圓盤狀轉(zhuǎn)盤（disk-shaped plate)形式 的機(jī)械成穴元件20,其具有導(dǎo)流設(shè)計并具有在銳利的外周邊緣處滿足相對的凸起側(cè)。成穴 元件2〇通過中空軸118與連續(xù)可控的電機(jī)120連接，該電機(jī)決定成穴元件20的轉(zhuǎn)速。成 穴元件20完全浸入廢堿中并且快速運動以至于在廢堿中出現(xiàn)空穴（cavitation)。
[0062] 在為供氣系統(tǒng)的一部分的中空軸118內(nèi)部設(shè)有供氣管道121，通過該供氣管道輸 送來自臭氧發(fā)生器（這里沒有示出）的含臭氧的氣體混合物以引入成穴元件20的表面上 的廢堿。為此，供氣管道121與通道122連接，該通道122終止于反應(yīng)室18的外側(cè)并能夠 與臭氧發(fā)生器（未示出）連接。
[0063] 在本文所述的實施方式中，供氣管道121直接終止于成穴元件20的表面。因此，含 臭氧的氣體混合物在成穴元件20的表面直接冒出并且引入成穴效果最大區(qū)域中的廢堿。 [0064] 供氣管道緊鄰成穴元件20的表面，但它也可以設(shè)置在其它地方，不僅僅是穿過成 穴元件20。
[0065] 反應(yīng)室18由使廢堿保持在反應(yīng)室18中的壁124圍繞成。除了設(shè)置有成穴元件20 的腔室外，連接管也是反應(yīng)室18的一部分。
[0066] 此外，反應(yīng)室18包括兩個以角度為90。彎曲的短連接件130、132,其分別與聲 波功率轉(zhuǎn)換器22連接并使聲波功率轉(zhuǎn)換器22連接至包含成穴元件2〇的腔室。優(yōu)選將 這兩個聲波功率轉(zhuǎn)換器22設(shè)計成超聲發(fā)生器，并且它們以400?1500kHz的頻率范圍、 優(yōu)選在600?1200kHz的頻率范圍運行。連接件Π 0在進(jìn)口 114的高度處終止，在圓周 (circumference)方向上與其偏置90°，而連接件132在出口 116的尚度處終止，問樣與其 偏置90°。
[0067] 聲波功率轉(zhuǎn)換器22將以元波（elementary wave)形式的超聲能量直接接入 (couple)到廢堿中并也接入成穴元件20中，事實上在每個圓盤狀功率轉(zhuǎn)換器22的兩側(cè)上。
[0068] 為了給廢堿裝載含臭氧的氣體混合物，使成穴元件20快速旋轉(zhuǎn)從而在廢堿中出 現(xiàn)空穴。通過供氣系統(tǒng)將含臭氧的氣體輸送至成穴元件20的表面。由于成穴效應(yīng)使得所 引入的基本全部氣體送入廢堿中。
[0069] 由于整個空間填充有聲波功率轉(zhuǎn)換器22的聲波，由成穴元件20所產(chǎn)生的氣泡立 刻由聲能粉碎，出現(xiàn)在納米范圍的平均氣泡尺寸，并且產(chǎn)生在埃米范圍的大部分氣泡。這導(dǎo) 致了被引入廢堿中的大部分的含臭氧的氣體混合物以分子形式分散溶解在廢堿中。因此， 所引入的全部氣體相對長時間保留在廢堿中。
[0070] 在所示出的裝置中，根據(jù)流動，在給廢堿裝載含臭氧的氣體混合物之前，第一聲波 功率轉(zhuǎn)換器22也可用于廢堿的超聲-化學(xué)預(yù)處理。流入的廢堿直接暴露于聲波功率轉(zhuǎn)換 器22的聲波，這導(dǎo)致隨后的氧化反應(yīng)更快速。
[0071] 實施例
[0072] 8升來自于煉油廠的裝載有硫化物的堿性洗滌液用500升的純水稀釋，并儲存在 給料罐中。以此方式得到的含硫化物廢堿具有為11. 93的pH值、為2364mg/l的化學(xué)需氧 量（C0D)和為450mg/l的硫化物含量。
[0073] 實驗工廠（pilot plant)形式的具有反應(yīng)室18的本發(fā)明的裝置通過栗與給料罐 連接，在所述反應(yīng)室中設(shè)有機(jī)械成穴元件20和位于該成穴元件上游和下游的被設(shè)計成超 聲波發(fā)生器的兩個聲波功率轉(zhuǎn)換器22。此外，市售的臭氧發(fā)生器24(制造商Ozonia AG，瑞 士）連接反應(yīng)室。
[0074] 借助臭氧發(fā)生器將混合有氧氣的約200g/h的臭氧引入堿液，并且在流通模式下 進(jìn)行處理。成穴元件以3000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速運行。超聲發(fā)生器輸出約600kHz的頻率，功 率輸出為約1400瓦。
[0075] 多余的或反應(yīng)后的氣體（主要是空氣或氧氣）經(jīng)排出管道從裝置中排出，在該過 程中，從氣體中冷凝的液體部分輸送回該裝置中。
[0076] 隨后將經(jīng)處理的廢堿輸送回給料罐。以循環(huán)的方式來實施該方法直至廢堿的硫化 物含量具有小于10ppm的穩(wěn)定值。按先前設(shè)定的時間間隔從給料罐中抽取樣品，并對其進(jìn) 行有關(guān)硫化物含量和C0D的分析。由此，測量值示于所得的下表中。
[0077] 表：對500升純水中的8升廢堿的處理
[0078]

【權(quán)利要求】
1. 通過硫化物的化學(xué)反應(yīng)來處理含硫化物廢堿的方法，其中所述方法包括以下步驟： 將所述廢堿引入包括至少一個聲波功率轉(zhuǎn)換器（22)和一個成穴元件（20)的反應(yīng)室 (18)； 使用來自于所述至少一個聲波功率轉(zhuǎn)換器（22)的超聲處理所述廢堿； 將含臭氧的氣體混合物進(jìn)料至所述反應(yīng)室中，并使用所述成穴元件（20)將所述含臭 氧的氣體混合物分布在所述廢堿中； 其中所述含硫化物廢堿與所述含臭氧的氣體混合物反應(yīng)生成非硫化形式的無機(jī)硫的 化合物。
2. 權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用PH值在8?14之間、優(yōu)選在9?12之間 的廢堿。
3. 權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，用400?1500kHz進(jìn)行超聲處理。
4. 權(quán)利要求1?3所述的方法，其特征在于，在加入含臭氧的氣體混合物之前使用超聲 處理所述含硫化物廢堿。
5. 權(quán)利要求1?4所述的方法，其特征在于，所述含臭氧的氣體混合物是氧氣/臭氧的 混合物。
6. 權(quán)利要求1?5中任一項所述的方法，其特征在于，所述硫化物與臭氧在20?40°C 下反應(yīng)。
7. 權(quán)利要求1?6中任一項所述的方法，其特征在于，測量和評估所述含硫化物廢堿的 溫度以控制待向廢堿中供應(yīng)的臭氧的量。
8. 權(quán)利要求1?7中任一項所述的方法，其特征在于，在多個依次設(shè)置的反應(yīng)室中實施 所述方法。
9. 權(quán)利要求1?8中任一項所述的方法，其特征在于，在環(huán)境壓力下實施超聲處理和與 臭氧的反應(yīng)。
10. 權(quán)利要求1?9中任一項所述的方法，其特征在于，在所述反應(yīng)步驟之后從所述含 硫化物廢堿中排出所述氣體混合物，并使所述氣體混合物流經(jīng)一個或多個催化器以分解未 反應(yīng)的臭氧和/或進(jìn)一步氧化含硫化合物、特別是硫化氫。
11. 前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述廢減是苛性鈉。
12. 前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述非硫化物形式的無機(jī)硫化合 物基本是硫酸鹽。
13. 用于實施如按照本發(fā)明方法的裝置，其具有含硫化物廢堿用的給料罐α〇)和與所 述給料罐流通式連接的反應(yīng)室（18)，其中所述反應(yīng)室包括至少一個聲波功率轉(zhuǎn)換器（ 22) 和機(jī)械成穴元件（20)，并且其中在所述反應(yīng)室中設(shè)置有含臭氧的氣體的供應(yīng)單元（24)，其 特征在于，所述裝置還包括一個或多個溫度傳感器（ 26)和連接于該溫度傳感器（26)的控 制單元（27)以及用于根據(jù)所述廢堿的溫度控制供應(yīng)至所述反應(yīng)室的含臭氧氣體的量的所 述供應(yīng)單元（24)。
【文檔編號】C02F1/36GK104125930SQ201280070243
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月21日
【發(fā)明者】U.波施爾, C.奧利維力 申請人:超聲系統(tǒng)股份有限公司