【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机液体废物处理，具体涉及一种三元碳酸熔盐高效降解凝胶化磷酸三丁酯的方法及应用。
技术介绍
1、由于能源短缺和空气污染，发展清洁能源成为能源系统的重要目标，核电作为一种安全高效的清洁能源正受到不少青睐。随着核电产业的蓬勃发展，也产生了大量的放射性废物。目前，普遍采用purex流程处理核电运行中产生的乏燃料。purex流程是以磷酸三丁酯(tbp)为萃取剂，煤油作为稀释剂，利用它对不同价态钚离子的萃取性能的显著差异而实现铀钚分离。在萃取及分离过程中，tbp及稀释剂会因受到辐照而发生分解，并随着有机溶剂的反复使用，溶剂中会持续累积放射性核素及降解产物，导致溶剂的萃取性能不断降低，最终失去萃取性能，形成放射性废物。废有机溶剂中包含tbp、煤油、放射性核素、辐解产物等组分，且属于易燃易爆物质，存在较大的安全隐患，需要采用高效安全的方法对其进行处理。将有机废液无机化处理是国际上放射性废物处理的主要技术路线。国内外关于废有机溶剂处理技术的研究有很多，如湿法氧化、超临界水氧化、过氧焚烧等。
2、湿法氧化法是利用fe2+的催化作用，将h2o2分解为羟基自由基，再利用羟基自由基的强氧化性，实现对放射性有机废物的氧化分解。湿法氧化技术反应温和，操作要求低，但存在二次废液量大、处理周期长、分解效率低、对设备腐蚀大等问题。超临界水氧化法是利用水在超临界状态下的性质，使废有机溶剂与氧化剂完全溶解在超临界水中，将有机废物深度化分解为二氧化碳、水、高价金属盐等无机物。超临界水氧化技术具有减容比大、对废有机物分解效率高、处理周期短、二次
3、熔盐氧化法是一种在熔盐体系中，将有机废物与熔盐充分混合后，进行高效、安全无机化处理的方法，其应用领域广泛，可对医疗废物、高危废物、放射性废物、弹药等固体废物进行有效处理等。大量热的熔盐为热解或氧化作用提供了传热及反应的介质，避免了温度起落幅度较大、局部过热等问题，保证温度均匀。熔盐氧化因其具有操作简单、减容显著、可有效截留放射性核素，碱性熔盐环境可有效吸收生成的酸性气体等优点，被认为最有可能替代焚烧法用于处理各种有机废物。
4、目前熔盐氧化处理液体有机废物的方法主要依靠液相气化装置通入反应釜中，且在液体有机废物的运输以及直接处理过程中存在很大的安全隐患。韩国原子能研究院的yang等人使用两级熔盐氧化装置，将液体有机废物通过雾化器进行雾化处理，再通过空气夹带送入mso反应器的熔盐内部。但这种实验装置较为复杂，且在长时间处理过程中，顶部的雾化器存在被堵塞的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对目前处理磷酸三丁酯的方法存在的二次污染大、处理不完全、处理方法复杂、尾气需单独处理的问题，提供一种三元碳酸熔盐高效降解凝胶化磷酸三丁酯的方法及其应用。本专利技术通过将液体tbp转换成凝胶化tbp，可作为有机固体废物进行处理，降低处理风险，简化处理流程。
2、一种三元碳酸熔盐高效降解凝胶化磷酸三丁酯的方法：将无水的li2co3-na2co3-k2co3三元碳酸熔盐与凝胶化磷酸三丁酯置于500℃～800℃的高温环境下，氧气在熔融碳酸盐中发生化学溶解，形成过氧离子，然后在熔盐浴中与磷酸三丁酯进行无焰氧化，且碱性熔盐吸收生成的含磷氧化物，实现凝胶化磷酸三丁酯的有效降解。
3、一种三元碳酸熔盐高效降解凝胶化磷酸三丁酯的方法的应用：用于处理含有磷酸三丁酯的有机废液，具体包括以下步骤：
4、步骤1：通过加合物形成实现相分离，将含有磷酸三丁酯的液体从有机废液中分离出来；
5、步骤2：将去离子水和盐酸加入正硅酸四乙酯中，均匀混合后搅拌，得到酸催化水解的二氧化硅溶胶；
6、步骤3：将含有磷酸三丁酯的液体加入酸催化水解的二氧化硅溶胶中，混合均匀搅拌，静置直至得到湿凝胶；将湿凝胶置于真空干燥箱中干燥，得到无水的凝胶产物；
7、步骤4：将li2co3、na2co3和k2co3混合后置于真空干燥箱中干燥，得到无水的li2co3-na2co3-k2co3混合物；
8、步骤5：将无水的li2co3-na2co3-k2co3混合物与凝胶产物混合后，置于500℃～800℃的高温环境下，反应时间为1h～3h，得到无污染的磷酸盐。
9、进一步地，所述步骤2中采用的盐酸浓度为2.5mol/l～6mol/l，搅拌时间为1h～2h。
10、进一步地，所述步骤3中含有磷酸三丁酯的液体与酸催化水解的二氧化硅溶胶按质量比为0.1：1～1：1混合。
11、进一步地，所述步骤3中湿凝胶置于真空干燥箱中，干燥温度为50℃～60℃，干燥时间为24h～36h。
12、进一步地，所述步骤4中li2co3、na2co3和k2co3按摩尔比为40mol％～45mol％：25mol％～30mol％：25mol％～30mol％混合。
13、进一步地，所述步骤4中li2co3、na2co3和k2co3置于真空干燥箱中，干燥温度为120℃～180℃，干燥时间为12h～48h。
14、进一步地，所述步骤5中无水的li2co3-na2co3-k2co3混合物与凝胶产物按质量比为1：1～10：1混合。
15、本专利技术的有益效果在于：
16、本专利技术是在无焰的条件下，使凝胶化磷酸三丁酯充分与三元碳酸熔盐接触，通过熔盐的均匀传热，使凝胶化磷酸三丁酯充分氧化。同时，本专利技术的中碱性熔盐可有效吸收生成的含磷氧化物，使其转化为相应的磷酸盐，减小对环境的污染，降低尾气处理的成本。
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1.一种三元碳酸熔盐高效降解凝胶化磷酸三丁酯的方法，其特征在于：将无水的Li2CO3-Na2CO3-K2CO3三元碳酸熔盐与凝胶化磷酸三丁酯置于500℃～800℃的高温环境下，氧气在熔融碳酸盐中发生化学溶解，形成过氧离子，然后在熔盐浴中与磷酸三丁酯进行无焰氧化，且碱性熔盐吸收生成的含磷氧化物，实现凝胶化磷酸三丁酯的有效降解。
2.一种权利要求1所述三元碳酸熔盐高效降解凝胶化磷酸三丁酯的方法的应用，其特征在于，用于处理含有磷酸三丁酯的有机废液，具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种三元碳酸熔盐高效降解凝胶化磷酸三丁酯的应用，其特征在于：所述步骤2中采用的盐酸浓度为2.5mol/L～6mol/L，搅拌时间为1h～2h。
4.根据权利要求2所述的一种三元碳酸熔盐高效降解凝胶化磷酸三丁酯的方法的应用，其特征在于：所述步骤3中含有磷酸三丁酯的液体与酸催化水解的二氧化硅溶胶按质量比为0.1：1～1：1混合。
5.根据权利要求2所述的一种三元碳酸熔盐高效降解凝胶化磷酸三丁酯的应用，其特征在于：所述步骤3中湿凝胶置于真空干燥箱中，干燥温度
6.根据权利要求2所述的一种三元碳酸熔盐高效降解凝胶化磷酸三丁酯的应用，其特征在于：所述步骤4中Li2CO3、Na2CO3和K2CO3按摩尔比为40mol％～45mol％：25mol％～30mol％：25mol％～30mol％混合。
7.根据权利要求2所述的一种三元碳酸熔盐高效降解凝胶化磷酸三丁酯的应用，其特征在于：所述步骤4中Li2CO3、Na2CO3和K2CO3置于真空干燥箱中，干燥温度为120℃～180℃，干燥时间为12h～48h。
8.根据权利要求2所述的一种三元碳酸熔盐高效降解凝胶化磷酸三丁酯的应用，其特征在于：所述步骤5中无水的Li2CO3-Na2CO3-K2CO3混合物与凝胶产物按质量比为1：1～10：1混合。
...【技术特征摘要】
1.一种三元碳酸熔盐高效降解凝胶化磷酸三丁酯的方法，其特征在于：将无水的li2co3-na2co3-k2co3三元碳酸熔盐与凝胶化磷酸三丁酯置于500℃～800℃的高温环境下，氧气在熔融碳酸盐中发生化学溶解，形成过氧离子，然后在熔盐浴中与磷酸三丁酯进行无焰氧化，且碱性熔盐吸收生成的含磷氧化物，实现凝胶化磷酸三丁酯的有效降解。
2.一种权利要求1所述三元碳酸熔盐高效降解凝胶化磷酸三丁酯的方法的应用，其特征在于，用于处理含有磷酸三丁酯的有机废液，具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种三元碳酸熔盐高效降解凝胶化磷酸三丁酯的应用，其特征在于：所述步骤2中采用的盐酸浓度为2.5mol/l～6mol/l，搅拌时间为1h～2h。
4.根据权利要求2所述的一种三元碳酸熔盐高效降解凝胶化磷酸三丁酯的方法的应用，其特征在于：所述步骤3中含有磷酸三丁酯的液体与酸催化水解的二氧化硅溶胶按质量比为0.1：1～1：1混合。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：颜永得，胡官青，薛云，马福秋，张庆国，王跃霖，刘昕，
申请(专利权)人：烟台哈尔滨工程大学研究院，
类型：发明
国别省市：
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