[發明專利]用苛化—酸化法處理鈉堿法脫硫廢液的方法

無效

• 申請號: 201310609080.6
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103588340A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 崔平;江靜;張超群
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C01D7/02;C01C3/20
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域：

????本發明屬于脫硫廢液處理技術領域，具體涉及一種用苛化-酸化法處理鈉堿法脫硫廢液的方法。

背景技術：

在煤化工、石油化工以及天然氣等化工領域中，氣體采用濕式催化氧化法工藝脫除硫化氫，其工藝的特點是將吸收的硫化氫催化轉化成硫磺泡沫，析出等分子數目的水，由于系統同時存在氰化氫、氧、硫、堿等元素或化合物，因此同時發生生成鹽的副反應。用碳酸鈉作為堿源時生成的副鹽主要是硫氰酸鈉、硫代硫酸鈉、多硫化鈉、硫酸鈉等，副反應鹽的積累使脫硫液的吸收能力下降，因此必須連續外排部分含副鹽的脫硫液（俗稱脫硫廢液），并補充新的脫硫液以減輕副鹽的負荷維持脫硫液的質量和脫硫能力。外排含副鹽的脫硫廢液必須經過處理，未經過處理直接排放的脫硫廢液污染環境和水體，對金屬設備有強烈的腐蝕能力。現有鈉堿法脫硫廢液的處理方法主要如下：

1、與改良ADA脫硫工藝相配合的廢液處理方法，是采用分步蒸發濃縮結晶法提取硫代硫酸鈉和硫氰酸鈉粗制產品，該方法也叫做“冷凍分步結晶法”工藝。該方法特點是先進行真空蒸發濃縮，然后真空熱過濾除碳酸鈉雜質，濾液用冷凍水冷卻到-5℃,析出硫代硫酸鈉結晶，經過離心分離提取硫代硫酸鈉粗產品，脫除硫代硫酸鈉后的濾液作為提取硫氰酸鈉的原料，用同上方法提取粗制硫氰酸鈉。該方法要求采用-5℃的冷凍水冷卻濃縮液使硫代硫酸鈉結晶，因此工藝設備配置多，需要配套建設冷凍機裝置，流程長，動力消耗高，濃縮液組成復雜，結晶產物雜質多、不易一次結晶獲得純產品。

2、日本“氨型－塔卡哈克斯”脫硫工藝主要采用稱為“濕式氧化法”的希羅哈克斯廢液處理工藝，最終產物是硫酸銨。而日本“鈉型－塔卡哈克斯”脫硫工藝廢液處理主要是采用“還原燃燒法”燃燒廢液和硫磺，最終產物是硫酸和碳酸鈉。該方法的缺點是廢液處理工藝路線長，產品附加值不高，生產裝置建設費用和維修費用高，所以總體經濟效益低，另外廢液中較貴重的硫氰酸鈉沒有回收。

發明內容：

?本發明針對現有鈉堿法脫硫廢液處理方法中存在的問題，提供一種用苛化-酸化法處理鈉堿法脫硫廢液的方法。

本發明所提供的一種用苛化—酸化法處理鈉堿法脫硫廢液的方法具體步驟如下：

（1）在常溫常壓下，使用焦炭或活性炭等吸附材料吸附分離鈉堿法脫硫廢液中夾帶的固體雜質；

（2）經過所述步驟（1）處理后的鈉堿法脫硫廢液經蒸發濃縮，使得廢液中不穩定的硫代硫酸鈉和多硫化鈉分別分解為亞硫酸鈉和硫化鈉，并析出單質硫的同時，向所述鈉堿法脫硫廢液中吹入壓縮空氣進行氧化反應，使所述鈉堿法脫硫廢液中經分解產生的亞硫酸鈉和硫化鈉氧化成硫酸鈉，所述熱分解－氧化反應的溫度為85～125℃，所述壓縮空氣吹入的體積量是所述鈉堿法脫硫廢液體積量的20～160倍；

（3）將步驟（2）經過熱分解－氧化反應處理后的鈉堿法脫硫廢液過濾除雜后，在濾液中加入石灰乳Ca(OH)₂進行苛化反應，苛化反應的溫度為85～125℃，使濾液中的硫酸鈉Na₂SO₄及殘存的亞硫酸鈉Na₂SO₃和硫化鈉Na₂S分別轉化成硫酸鈣及亞硫酸鈣和硫化鈣沉淀，鈉離子與氫氧根離子反應生成氫氧化鈉，將亞硫酸鈣、硫化鈣和硫酸鈣濾除后，得到富含硫氰酸鈉和氫氧化鈉的濾液；

（4）將步驟（3）得到的富含硫氰酸鈉和氫氧化鈉的濾液置于酸化器內，向所述酸化器中吹入經過凈化的煙道氣，使所述煙道氣中的二氧化碳與所述富含硫氰酸鈉和氫氧化鈉的濾液中的氫氧化鈉發生中和反應，反應產物是碳酸氫鈉，中和反應生成的碳酸氫鈉與所述步驟（3）苛化反應生成的氫氧化鈉進一步反應生成碳酸鈉，同時，所述凈化煙道氣中的二氧化碳與所述富含硫氰酸鈉和氫氧化鈉的濾液中殘留的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，將反應后的濾液過濾除去碳酸鈣沉淀后得到富含硫氰酸鈉和碳酸鈉的酸化液；

?（5）將步驟（4）得到的富含硫氰酸鈉和碳酸鈉的酸化液經加熱濃縮以及活性炭吸附除去固體雜質后放入第一冷卻結晶槽，用溫度為18～25℃的低溫水冷卻到35～45℃，冷卻漿液后析出碳酸鈉晶體，將含有碳酸鈉晶體的漿液放入碳酸鈉離心過濾機過濾出碳酸鈉晶體；

?（6）將步驟（5）過濾出碳酸鈉晶體后的濾液放入第二冷卻結晶槽，用溫度為18～25℃的低溫水冷卻至25～30℃，析出硫氰酸鈉晶體，將含有硫氰酸鈉晶體的結晶漿液傾入硫氰酸鈉離心過濾機過濾，得到硫氰酸鈉晶體；

?（7）過濾出硫氰酸鈉晶體后的濾液返回脫硫系統。

本發明方法所涉及的化學原理具體如下：