[發(fā)明專利]一種適用于亞硫酸鎂快速氧化生成硫酸鎂的處理工藝

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210141184.4
• 申請(qǐng)日: 2012-05-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103387246A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于芳;宋寶華;王昕竑;楊劍;魏剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中節(jié)能六合天融環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C01F5/40
• 分類號(hào): C01F5/40
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配合催化劑的使用，提升氧化效果的廢水資源化技術(shù)，具體地說(shuō)，是適用于將濕式鎂法脫硫副產(chǎn)物亞硫酸鎂快速催化氧化生成硫酸鎂的工藝。應(yīng)用于環(huán)保循環(huán)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

濕式鎂法脫硫的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量含有亞硫酸鎂的混合態(tài)漿液，將漿液直接廢棄或固液分離后廢棄，均會(huì)產(chǎn)生大量污染物，造成二次污染，并且廢棄脫硫產(chǎn)物會(huì)損失大量的硫元素與鎂元素，而常規(guī)的末端治理技術(shù)具有難有效沉降與運(yùn)行費(fèi)用高的問(wèn)題。如采用有效工藝將其進(jìn)行回收，并加以處理，使脫硫產(chǎn)物中的亞硫酸鎂轉(zhuǎn)化為硫酸鎂，則可產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)降低了末端處理的運(yùn)行成本。因此對(duì)于鎂法脫硫產(chǎn)物亞硫酸鎂的氧化處理具有較大的意義。使用傳統(tǒng)的氧化工藝來(lái)氧化亞硫酸鎂，不僅氧化不充分，而且氧化速率低，具有運(yùn)行費(fèi)用高，工藝效率低的問(wèn)題。通過(guò)發(fā)明適合的催化劑和高效的氧化工藝，以提高亞硫酸鎂的氧化效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減小設(shè)備體積，加快反應(yīng)速度，提高氧化后漿液品質(zhì)，生產(chǎn)工業(yè)級(jí)七水硫酸鎂的目的。

中國(guó)專利CN1565709A公開(kāi)了一種煙氣的脫硫產(chǎn)物的催化氧化工藝，在脫硫吸收液中加入適量可溶鹽類催化劑后直接能夠達(dá)到國(guó)家排放水的標(biāo)準(zhǔn)，此方法應(yīng)用在脫硫吸收系統(tǒng)中，而在脫硫系統(tǒng)排出液體系中并不適用，主要是兩種體系的PH值、反應(yīng)供氧比例和反應(yīng)條件不同。用此工藝治理可降低漿液中溶解亞硫酸鹽的含量，但不能降低微溶性鹽亞硫酸鎂的含量，且無(wú)法回收利用生產(chǎn)硫酸鎂。中國(guó)專利CN101244360A公開(kāi)了亞硫酸鈣的催化氧化工藝，是在脫硫漿液中加入可溶性亞鐵鹽、錳鹽催化劑，促進(jìn)了煙氣中二氧化硫的吸收，降低系統(tǒng)結(jié)垢的可能性，但不能充分將亞硫酸鹽氧化，也不適用于亞硫酸鎂的催化氧化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)鎂法脫硫漿液的特點(diǎn)，提出一種適用于亞硫酸鎂快速氧化成硫酸鎂的處理工藝，既能快速、充分氧化亞硫酸鎂，使其由微溶性固體轉(zhuǎn)化為可溶性硫酸鎂，解決脫硫副產(chǎn)物的排放問(wèn)題，又能夠生產(chǎn)合格硫酸鎂溶液，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。

本發(fā)明的技術(shù)方案是如下實(shí)現(xiàn)的，一種適用于亞硫酸鎂快速氧化生成硫酸鎂的處理裝置，包括催化劑供給罐、供氧裝置、高效氧化器、凝聚劑供給裝置、助凝劑供給裝置、凝聚反應(yīng)器、凈化器、緩沖箱、蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，其工藝步驟包括氧化、凝聚、凈化、蒸發(fā)濃縮，具體技術(shù)特征如下：

(1)將脫硫后溫度50攝氏度、固體濃度15-20％的亞硫酸鎂漿液打入高效氧化器中，在高效氧化器中加入0.001-0.003mol/L的催化劑，同時(shí)引入氧氣，氧化1小時(shí)后，脫硫漿液中的亞硫酸鎂固體基本完全氧化，成為含有亞硫酸鎂、硫酸鎂和其它雜質(zhì)的混合漿液；

(2)送入凝聚反應(yīng)器，加入凝聚劑及助凝劑，凝聚反應(yīng)器設(shè)置有攪拌器，使得未氧化的亞硫酸鎂和脫硫漿液中的二氧化硅等不易沉降的雜質(zhì)凝聚成更易沉降的大顆粒固體；

(3)進(jìn)入凈化器中進(jìn)行兩相分離，去除溶液中的固體雜質(zhì)，如未氧化亞硫酸鎂和二氧化硅；凈化器上層清液溢流至緩沖箱中，作為進(jìn)一步生產(chǎn)七水硫酸鎂的原液；

(4)緩沖箱中溶液通過(guò)蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的蒸發(fā)結(jié)晶反應(yīng)，產(chǎn)出七水硫酸鎂。

如上所述的高效氧化器，為半封閉容器，上部設(shè)有催化劑添加口，物料排出口，頂部其余位置設(shè)有蓋板，內(nèi)部設(shè)置有多功能篩板和供氧裝置，多功能篩板即可以防止?jié){液中固體沉積在曝氣微孔上，避免供氧微孔堵塞，還可以將含氧氣泡進(jìn)行有效破碎，提高氧化，同時(shí)還能夠有效避免氧化器底部形成死區(qū)，沉淀結(jié)垢。

如上所述的高效氧化器中加入的催化劑為鈷鹽、鋁鹽、及銅鹽的復(fù)配化合物，加入催化劑的總量為0.001-0.003mol/L。

如上所述的凝聚反應(yīng)器，為半封閉容器，設(shè)有豎向攪拌器，凝聚劑為1-2‰氯化鐵，助凝劑為1-2‰聚丙烯酰胺。

如上所述的凈化器，為封閉容器，氧化后的漿液通過(guò)上部的進(jìn)水口進(jìn)入布水器，布水器為豎向布置，布水器出水口距離凈化器底部600mm，漿液在凈化器中通過(guò)沉降進(jìn)行兩相分離。凈化后的溶液通過(guò)凈化器頂部的溢流堰溢流至緩沖箱。

如上所述的緩沖箱，為常規(guī)封閉容器，儲(chǔ)存溶液供蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)使用。

如上所述的蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)由三效蒸發(fā)器、冷卻結(jié)晶器、離心機(jī)和包裝機(jī)等常規(guī)設(shè)備組成。

催化劑可重復(fù)利用，且大部分均存在凈化器底部的濃漿中，凈化器中澄清的底流返回至高效氧化器中。