叶酸废水的新应用的制作方法

1.本发明涉及化工领域，特别是涉及一种叶酸废水的新应用。


背景技术：

2.脱硫脱硝剂主要是用在水泥厂、砖瓦厂、陶瓷厂、火电厂等高温窑炉尾气处理上面。在高温条件下，窑炉产生的so2、氮氧化物如果排放到空气中，会对大气造成污染，产生酸雨。脱硫脱硝剂在窑炉本身高温条件下，将so2固化成硫酸盐，将氮氧化物还原成n2等无毒无害气体排放的过程。
3.叶酸(folic acid)，又称维生素b9，是一种水溶性维生素，因1941年美国学者mitchell等人从菠菜叶中分离提取而得名。叶酸是机体细胞生长和繁殖所必需的物质，对人体的新陈代谢起着重要作用，人体如缺乏叶酸可引起巨红细胞性贫血以及白细胞减少症等，特别是占人群较大比例的孕妇、乳母和婴幼儿等更需要补充叶酸；当动物体内缺乏叶酸时，则会出现生长迟缓、畸形、贫血等多种病症。因此，叶酸在食品、饲料、医药保健品等行业得以广泛应用。
4.叶酸的生产过程一般分为粗品合成、酸溶水析和碱溶精制三个阶段，粗品合成阶段主要是用三氯丙酮、n-(4-氨基苯甲酰)-l-谷氨酸和2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐为原料进行粗品合成，合成路线行业内企业基本相同。叶酸废水一般指的是生产各个阶段产生的混合废水。通常废水的参数为ph值在1左右，cod值大约8000-10000mg/l。叶酸现有的生产工艺用水多而且生产过程中产生的废水内含有的氨类有机物不易用生物降解法进行处理，因而常规的生产工艺会产生大量难以处理的废水，叶酸废水中含有大量的酸和碳氮化合物，处理成本高，处理难度大，这也是大部分企业在生产叶酸时产能受到制约的主要原因。


技术实现要素：

5.基于此，本发明的目的是提供一种叶酸废水在制备脱硫脱硝剂中的新应用。
6.具体技术方案如下：
7.一种叶酸废水在制备脱硫脱硝剂中的应用。
8.在其中一些实施例中，所述叶酸废水的中，碳源的质量百分比为0.05～5％，氮源的质量百分比为0.05～5％；硫酸根离子的质量百分比为10～15％，氯离子的质量百分比为0.05～5％，钠离子的质量百分比为1～5％。
9.在其中一些实施例中，所述叶酸废水的中，碳源的质量百分比为3～5％，氮源的质量百分比为3～5％；硫酸根离子的质量百分比为10～15％，氯离子的质量百分比为0.1～1％，钠离子的质量百分比为1～5％。
10.在其中一些实施例中，所述叶酸废水的中，碳源的质量百分比为3～4.5％，氮源的质量百分比为3～5％；硫酸根离子的质量百分比为12～14％，氯离子的质量百分比为0.1～0.5％，钠离子的质量百分比为2.5～4％。叶酸的现有合成路线行业内的企业基本相同，叶
酸废水中以上各物质组分含量相对较为稳定。
11.本发明的另一目的是提供一种脱硫脱硝剂的制备方法，包括以下步骤：
12.(1)用ph调节剂调节叶酸废水的ph至碱性，过滤，取滤液作为含氮废水；
13.(2)在步骤(1)的含氮废水中加入氨源和钠源混合，至所得混合物中碳源的质量百分比为1～15％，氮源的质量百分比为5～15％，钠离子的质量百分比为3～10％；
14.所述氨源为尿素、氨水、碳酸铵和n-甲基乙醇胺中的至少一种；所述钠源为碳酸钠和碳酸氢钠中的至少一种。
15.在其中一些实施例中，所述步骤(2)中，所述氨源为尿素，所述钠源为碳酸钠；每100kg的含氮废水中添加5～15kg尿素和1～10kg碳酸钠。
16.在其中一些实施例中，所述步骤(2)中，每100kg的含氮废水中添加5～15kg尿素和2～5kg碳酸钠。
17.在其中一些实施例中，在制备脱硫脱硝剂前，先对叶酸废水进行组分分析，通常叶酸废水中的碳源的质量百分比为0.05～5％，氮源的质量百分比为0.05～5％，硫酸根离子的质量百分比为10～15％，氯离子的质量百分比为0.05～5％，钠离子的质量百分比为1～5％。
18.在其中一些实施例中，步骤(2)所述碱性的ph为8～13，进一步地，所述碱性的ph为8～10，更进一步地，所述碱性的ph为8～9。
19.在其中一些实施例中，步骤(1)先将叶酸废水进行沉降并过滤，再用ph调节剂调节所得滤液的ph至碱性。
20.在其中一些实施例中，步骤(2)所述ph调节剂为碱，所述碱为氧化钙、氢氧化钙、氧化钡和氢氧化钡中的至少一种。
21.在其中一些实施例中，步骤(1)～(3)为常温下进行，所述常温为0～40℃。
22.本发明的另一目的是提供一种上述制备方法制备的脱硫脱硝剂。
23.本发明的另一目的是提供一种上述的脱硫脱硝剂在脱硫脱硝中的应用。
24.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
25.本发明中首次发现，将叶酸废水用于制备脱硫脱硝剂，在保证良好的脱硫脱硝效果的基础上，不仅实现了叶酸废水的重复利用，降低了叶酸废水的处理成本，还可以显著降低脱硫脱硝剂中碳酸钠、尿素、水的添加量，节约脱硫脱硝剂中水资源的使用，具有可持续绿色环保的特点。
26.本发明只需要将叶酸废水中的硫酸根离子用ph调节剂进行脱除，再与少量氨源和钠源混合，就可以制备得到脱硫脱硝效果很好的脱硫脱硝剂，其不需要添加额外的水源，原料成本很低，资源循环利用，达到了降本增效的目的，适于工业化推广。
具体实施方式
27.本发明下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。实施例中所用到的各种常用化学试剂，均为市售产品。
28.除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不用于限制本发明。
29.本发明的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤。
30.在本发明中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
31.以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
32.实施例1
33.1.叶酸废水的成分鉴定
34.取三个不同批次的叶酸废水20l，进行成分分析，分析结果显示叶酸废水中各成分及质量百分比含量为：碳源0.05-5％；氮源0.05-5％；硫酸根离子10-15％，氯离子0.05-5％，钠离子1-5％，具体如表1所示。
35.表1
[0036][0037]
2.含氮废水的制备
[0038]
在沉降池内对叶酸废水进行静置存放，待固液分离后，用滤袋或滤膜进行过滤。取滤液，开启搅拌，向叶酸废水的滤液里面添加氧化钙，调节ph值为8-9得到硫酸钙沉淀物。过滤，取滤液，得到含氮废水。
[0039]
3.含氮废水成分分析
[0040]
对含氮废水中的成分进行分析，分析结果显示含氮废水中各成分的质量百分比范围为：碳源0.05-4％，氮源0.05-4％，硫酸根离子0.03-0.5％，氯离子0.05-5％，钙离子1-2％，钠离子1-5％。具体如表2所示：
[0041]
表2
[0042][0043]
4.脱硫脱硝剂的制备
[0044]
在含氮废水中加入尿素和碳酸钠，每100kg含氮废水中尿素和碳酸钠的添加量如表3所示：
[0045]
表3 100kg含氮废水中尿素、碳酸钠的添加量
[0046] 尿素/kg碳酸钠/kg钠离子/wt％批次18.123.385批次210.123.385批次312.123.385
[0047]
对比例1
[0048]
市售的脱硫脱硝剂的标准一般为(质量百分比)：碳源1-10％，氮源5-15％，硫酸根离子小于0.2％，钙离子0.05-5％，钠离子3-10％。
[0049]
取三个批次的市售脱硫脱硝剂，经检测其主要成分为尿素和碳酸钠、碳酸氢钠。市售三个批次脱硫脱硝剂的成分分析(质量百分比，如表4所示)：
[0050]
批次一：碳源5％，氮源8.55％，硫酸根离子0.03％，钙离子0.05％，钠离子5％。
[0051]
批次二：碳源5％，氮源9.63％，硫酸根离子0.04％，钙离子0.1％，钠离子6％。
[0052]
批次三：碳源8％，氮源11.33％，硫酸根离子0.04％，钙离子0.1％，钠离子5％。
[0053]
市售脱硫脱硝剂的组分分析如表4所示，市售脱硫脱硝剂的尿素、碳酸钠的添加量如表5所示。
[0054]
表4市售脱硫脱硝剂的组分分析(质量百分比)
[0055] 碳源/％氮源/％钠离子/％市售批次158.555市售批次259.636市售批次3811.335
[0056]
表5 100kg市售脱硫脱硝剂中尿素、碳酸钠添加量
[0057] 尿素/kg碳酸钠/kg钠离子/％市售批次11511.525市售批次21713.826市售批次32011.525
[0058]
脱硫脱硝效果验证：
[0059]
试验一、
[0060]
脱硫脱硝水剂配方：实施例1制备的批次2脱硫脱硝水剂。
[0061]
本试验用于干法水泥生产线上。加料方式为窑炉烟室雾化喷洒，加料温度为70-120℃直接多点雾化喷洒，添加量800l/小时(约为水泥生料喂料量的0.15％)。实时监测数据如下表6：
[0062]
表6
[0063]
[0064][0065]
结论：本实施实例可控制so2排放至30mg/m3以内，no
x
排放至30mg/m3以下。符合全国水泥工业大气污染物排放标准。
[0066]
试验二：
[0067]
脱硫脱硝水剂：实施例1制备的批次2脱硫脱硝水剂。
[0068]
该实施实例用于砖瓦窑炉生产线上。加料方式为窑炉烟室雾化喷洒，加料温度为70-120℃直接多点雾化喷洒，添加量200l/小时。实时监测数据如下表7：
[0069]
表7
[0070]
[0071][0072]
由表6和表7的结果可知，本发明由叶酸废水制备的脱硫脱硝剂可控制so2排放至30mg/m3以内，no
x
排放至30mg/m3以下，符合全国砖瓦窑炉工业大气污染物排放标准。
[0073]
本发明的脱硫脱硝剂在保持良好的脱硫脱硝效果的基础上，大大降低了碳酸钠和尿素的使用量，还节约了水的使用，对工业叶酸废水进行高效的资源重复利用，绿色环保，具有重要的推广意义，可以广泛用于电力建材行业的脱硫脱硝剂，和用于水泥厂、砖厂、陶瓷厂等窑炉脱硫脱硝剂。
[0074]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0075]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。