[發(fā)明專利]離子交換樹脂脫除焦爐煤氣脫硫廢液中硫代硫酸鹽的方法

無效

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• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103420448A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 曹陽;陳鋒;周旭峰;馮啟華
• 申請（專利權）人: 張家港燎原環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C02F1/42
• 分類號: C02F1/42;C02F1/58
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產(chǎn)權代理有限公司 11279
• 代理人: 蔣常雪

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技術領域

本發(fā)明涉及一種強酸性離子交換樹脂脫除工業(yè)廢水中硫代硫酸鹽的方法，分解并脫除焦爐煤氣脫硫廢液中的硫代硫酸鹽，屬于工業(yè)廢水無害化、資源化治理領域。

背景技術

焦爐煤氣脫硫廢液是荒煤氣在脫硫凈化操作過程中生成的高鹽廢液。目前，國內各焦化企業(yè)多采用PDS催化劑，以氨水或者碳酸鈉為堿源，來吸收焦爐煤氣中的硫化氫和氰化氫，并在脫硫系統(tǒng)中將其轉化為無機鹽類物質，主要包括硫酸鹽、硫氰酸鹽、硫代硫酸鹽等。其陽離子由堿源物質決定。當這些無機鹽積累到一定程度，通常是總含量達到25-30%，就必須從脫硫系統(tǒng)中排出，形成脫硫廢液，否則將嚴重影響脫硫效果，并對脫硫系統(tǒng)設備造成腐蝕。

脫硫廢液是焦化企業(yè)的主要污染源，由于極高的無機鹽含量，治理難度非常大。脫硫廢液中的硫氰酸鹽具有很高的市場價值，將其提取出來就成為近年來重點發(fā)展的脫硫廢液提鹽治理工藝。完善的提鹽工藝，不僅應該得到純凈的無機鹽產(chǎn)品，特別是硫氰酸鹽，還應該有效地避免操作中引入新的污染。

硫代硫酸鹽也是脫硫廢液中的主要組分，國內專利CN?102336417A和CN?101012065A中通過純物理方法將其結晶出來。但硫代硫酸鹽市場容量小，結晶出來的產(chǎn)品沒有市場，在相關企業(yè)長期堆積，形成新的固體污染；因此又提出了采用化學手段將硫代硫酸鹽轉化的工藝。國內專利CN?102259896A提出了用加入硫酸后再升溫的方法分解硫代硫酸鹽；國內專利CN?103011201A和CN?102424401A提出了用氧化法處理硫代硫酸鹽。無論是加酸分解還是氧化，脫硫廢液中的硫代硫酸鹽都轉化為相應的硫酸鹽，并沒有有效去除，僅僅相當于雜質轉換。雖然硫酸鹽也是脫硫廢液中的主要成分，但過多的含量也極大增加了提純硫氰酸鹽的難度。因此，必須開發(fā)出一種將硫代硫酸鹽分解并將所有分解產(chǎn)物有效地從脫硫廢液中移除的工藝，以期更方便地提純硫氰酸鹽，并提高產(chǎn)品品質。

發(fā)明內容

本發(fā)明需要解決的技術問題就在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種利用強酸性離子交換樹脂脫除廢液中的硫代硫酸鹽的方法，它可以將脫硫廢液中的硫代硫酸鹽組分達到或接近完全脫除，沒有任何殘留物質，也不引入其他雜質，使后續(xù)提鹽操作更加便利。

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術方案：

本發(fā)明提供了一種利用強酸性離子交換樹脂脫除廢液中的硫代硫酸鹽的方法，所述廢液為焦爐煤氣脫硫廢液，脫硫廢液與強酸性離子交換樹脂接觸并進行離子交換，反應后廢液呈強酸性，加熱后廢液中的硫代硫酸鹽分解為硫磺和二氧化硫，采用過濾法將分解產(chǎn)生的硫磺去除，采用負壓引導將分解產(chǎn)生的二氧化硫氣體引入到強堿性溶液中進行吸收。從而達到脫除廢液中的硫代硫酸鹽的目的。

本發(fā)明所用強酸性離子交換樹脂為強酸性氫型離子交換樹脂；選用的強酸性離子交換樹脂在操作前，須預處理或再生為氫型離子交換樹脂后方可與脫硫廢液接觸并進行離子交換反應。

本發(fā)明方法中，樹脂可通過直接加入廢液，或裝柱后淋洗的方法與廢液接觸并進行離子交換。

本發(fā)明所述方法在脫硫廢液治理的任何階段進行，特別適合于在脫色操作后進行。

脫硫廢液與氫型離子交換樹脂反應后，pH值在0.5-2.5之間。

離子交換反應完成后的脫硫廢液，加熱到40℃以上，并保溫0.5小時以上，在上述操作中，樹脂既可保留在廢液中，待硫代硫酸鹽分解后過濾除去；也可在加熱操作前將樹脂先行過濾移除。

本發(fā)明適用的焦爐煤氣脫硫廢液，既包括采用氨水為堿源的脫硫廢液，其成分主要為硫氰酸銨、硫代硫酸銨和硫酸銨，也包括采用碳酸鈉為堿源的脫硫廢液，其成分主要為硫氰酸鈉、硫代硫酸鈉和硫酸鈉。因此，本發(fā)明的工藝對脫硫廢液的來源和組成沒有特別要求，無論脫硫廢液所含的是硫代硫酸銨還是硫代硫酸鈉，其含量大小，還是廢液中其它組分的變化，在適當操作條件下，都可取得良好的脫除硫代硫酸鹽的效果。

無論何種脫硫廢液，在采用本發(fā)明工藝之前，建議采用活性炭或者其他脫色劑進行預處理，以移除廢液中殘留的催化劑、有機物和重金屬等雜質；也可將脫硫廢液經(jīng)過適當濃縮，提高無機鹽濃度，或使部分無機鹽先行結晶移除后，再采用本發(fā)明工藝。因此，本發(fā)明的操作工藝可在脫硫廢液治理的任何階段進行，都可取得良好的脫除硫代硫酸鹽的效果。

本發(fā)明適用任何品種的強酸性離子交換樹脂。在使用前，須按照相關工藝用強酸處理樹脂使其轉化為氫型后投入使用，處理時采用稀硫酸或其它無機酸；在使用后，也可按照相同工藝進行再生處理，重新轉化為氫型后反復投入使用。如無特別聲明，本發(fā)明后文中所述的所有操作均采用強酸性氫型離子交換樹脂。