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我校兰炭废水资源化转化放大试验成功

  发布时间:2017年10月09日 15:27 点击:[]

来源:化学与化工学院    编发:新闻中心


国庆假期期间,我校化学与化工学院“洁净兰炭与污染控制”研究团队闫龙、李健、王玉飞、陈锦中等老师及部分本科生在化工院院长马亚军教授的支持和技术指导下,放弃假期休息时间,在我校煤化工实训中心通过设备调试、工艺摸索,对40L兰炭废水进行资源化转化,2017年10月3日一次投料成功并实现稳定运行,顺利产出0.43kg酚醛树脂产品,废水COD、氨氮浓度降低60%左右,这标志着我国煤化工行业内首次兰炭废水资源化转化生产酚醛树脂技术放大试验成功。

近几年,兰炭产业支持了我国绝大数的电石、铁合金、化肥等行业的健康发展,已成为陕西、新疆、内蒙等省、自治区主要的煤炭转化产业之一。各区域内已初步形成了以兰炭为基础的电石、聚氯乙烯化工,兰炭尾气、金属镁、铁合金、电力载能工业和兰炭尾气制氢、煤焦油加氢油品等产业链。然而,随着规模的不断扩大,兰炭行业生产过程面临着由“粗放型”向“清洁型”转变。其中,兰炭生产废水因污染物含量高、难以生物降解,迄今国内外还没有合理的处理工艺与成功的工程实例。

针对兰炭废水氨、酚浓度较高的特点,我校化学与化工学院“洁净兰炭与污染控制”研究团队联合西北大学谢钢教授团队提出资源化利用的理念,经过近三年时间的实验室研究,开发了兰炭废水资源化转化生产酚醛树脂技术。该技术变废水“处理”为“转化”,充分利用废水65℃左右的余热以及废水中氨为催化剂、氨与醛发生反应生成的乌洛托品为固化剂,将废水中苯酚、邻位甲酚、间位酚、氨基酚、硝基酚、三甲酚、乙基酚、丙基酚、丁基酚、苯二酚、萘酚、菲酚、蒽酚等酚类物质转换为酚醛树脂,有效回收了废水中酚类化合物,降低了废水的COD、氨氮浓度,为兰炭废水实现近零排放奠定了基础,先后获批陕西省科技厅科技统筹创新工程计划项目(榆林学院主持)、陕西省教育厅服务地方专项计划项目(西北大学主持),授权国家发明专利2件。

酚醛树脂因具备良好的粘结性、耐热性、阻燃性、独特的抗烧蚀性、无毒性、强度好等特性,广泛应用于各种塑料、涂料、胶粘剂及合成纤维等产品的制造。我校与西北大学联合研发的兰炭废水资源化转化技术以1吨兰炭废水测算,反应需投放1.5升左右工业甲醛,可生产约2.5公斤的酚醛树脂产品。以当前市场价格计算,1吨兰炭废水需投放15元左右的工业甲醛溶液,可得到约110元的酚醛树脂,经济社会效益显著。该技术对环境保护、树立企业形象、节能减排、拓展兰炭企业生产链等具有非常重要的现实意义。

该试验的圆满完成,为下一步酚醛树脂性能测试和产业链延伸奠定了良好的基础,也为该项目顺利通过陕西省科技厅、陕西省教育厅验收提供了技术保障。

(作者 核稿/李健 马亚军   责编 编审/王烜瑀 李生林)