[發明專利]一種檸檬酸鈉解析貧液凈化及其副產石膏晶須的方法

在審

• 申請號: 201910197785.9
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN109761328A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 張春桃;尚玉影;劉子矜;潘俊鑫
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C30B7/14;C30B29/46;C30B29/62
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本發明涉及一種檸檬酸鈉解析貧液凈化及其副產石膏晶須的方法，通過石灰漿沉淀、硫酸酸解去除檸檬酸鈉解析貧液中的硫酸根離子和亞硫酸根離子，副產高品質的石膏晶須產品，再生所得的檸檬酸鈉解析貧液中硫酸根離子濃度小于2 g/L，檸檬酸根離子損失率低于5%，整個再生過程不產生廢液、廢氣和固廢，有效實現了檸檬酸鈉解析貧液的綠色再生工藝。

技術領域

本發明屬于化工環保技術和工業危廢再利用技術領域，具體涉及一種檸檬酸鈉解析貧液凈化及其副產石膏晶須的方法。

背景技術

檸檬酸鈉法是20世紀70年代由挪威和瑞典等國家首先開發成功的液體SO₂生產技術，能從含SO₂ 0.3~7%的氣體中吸收90%以上的SO₂，吸收液采用蒸汽加熱再生，產出90%左右的高濃度SO₂氣體。國內不少硫酸企業至今仍采用檸檬酸鈉法生產液體SO₂，獲得了較好的經濟效益。

檸檬酸鈉法近年來又被開發成為一種先進的煙氣脫硫方法，具有投資小、工藝流程短、設備簡單、能有效回收SO₂、適用性強、吸收率可達99%以上等優點，已在高濃度SO₂的冶煉煙氣中成功應用。

檸檬酸鈉法吸收SO₂是典型的液相吸收-解析脫硫技術，吸收過程中SO₂溶于水后會部分電離出H⁺和HSO₃^-，而H⁺濃度的逐漸增加又會抑制SO₂的吸收，檸檬酸鈉法的原理是利用檸檬酸根的多元羧酸緩沖能力，使得在SO₂吸收過程液相中H⁺濃度保持在一定水平，從而能吸收更多的SO₂，但是當SO₂氣體中混有O₂時，會使檸檬酸鈉吸收液中的NaHSO₃、Na₂SO₃進一步氧化成NaHSO₄、Na₂SO₄。在實際運行過程中由于雜質的催化氧化和常規高溫解析的交互作用，使得吸收液中SO₄^2-快速生成，而當液相中SO₄^2-濃度增加到一定數值后，SO₃^2-氧化生成SO₄^2-的速度也會大大加快，一方面會形成NaHSO₄和NaSO₄的結晶析出，堵塞管道和設備，另一方面又會顯著降低SO₂的吸收效率和增加吸收液的消耗，從而造成惡性循環、導致頻繁停車。因此，工業上一般要求檸檬酸鹽解析貧液中SO₄^2-濃度不超過70 g/L。

高效凈化檸檬酸鈉解析貧液中的SO₄^2-已成為有效實現吸收循環液循環的關鍵制約環節之一。但是在蒸汽解吸再生過程中，一方面檸檬酸鈉吸收富液中的NaHSO₃、Na₂SO₃不能完全分解；另一方面富液中的NaHSO₄、Na₂SO₄也不會分解。而且，SO₂煙氣中或多或少也會存在少量SO₃，尤其是硫酸工業生產液體二氧化硫時，來自硫磺制酸裝置來的爐氣中難免會帶來一定量的SO₃氣體和酸霧，最終都會導致檸檬酸鈉吸收液在循環過程中硫酸鹽(NaHSO₄、Na₂SO₄等)的濃度越來越高，嚴重影響后續吸收-解析過程。目前，工業上檸檬酸鈉吸收液在循環吸收-解析3-10次后大都作為廢液排出，不僅帶來嚴重的環境污染，而且還制約了檸檬酸鈉吸收工藝的成本和操作的連續性。