[發明專利]一種利用三區式順序模擬移動床連續色譜技術分離廢酸的方法

有效

• 申請號: 202011386769.3
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112340707B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 應漢杰;張競;吳菁嵐
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C01B17/90
• 分類號: C01B17/90;C01G49/14
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 肖明芳

本發明公開了一種利用三區式順序模擬移動床連續色譜技術分離廢酸的方法，包括如下步驟：(1)將含亞鐵鹽廢酸液上樣到第一柱中，從第一柱的出口收集流出液，當流出液中亞鐵鹽的濃度為原始含亞鐵鹽廢酸液中亞鐵鹽濃度的10％～15％時停止收集，即得含有亞鐵鹽的流出液；(2)解吸劑從第一柱的上端流入，將第一柱中剩余的廢酸液上樣到第二柱中，從第三柱的出口收集流出液，當流出液中硫酸的濃度為原始含亞鐵鹽廢酸液中硫酸濃度的25％～30％時，停止收集，即得含有硫酸的第一流出液；(3)剩余的廢酸液進行內部循環，直至第一柱和第二柱中的酸全部阻滯到第三柱中；(4)解吸劑從第三柱的上端流入，即得含有硫酸的第二流出液。

技術領域

本發明屬于廢水處理與生物分離技術領域，具體涉及一種利用三區式順序模擬移動床連續色譜技術分離廢酸的方法。

背景技術

冶金企業常常用到大量濃酸對原料或設備進行清洗，使用后的廢酸濃度很高，但其中含有大量的雜質，因而不能再次使用，只能作為廢液處理，若直接匯入廢水處理系統，則會使廢水產生大量的鹽，影響生化，且運行成本較高，如能將這些廢酸有效回收再生利用，生產有用的化工產品，不但可以減少環境污染，同時可以減少資源的浪費，所以很有必要對廢酸進行回收利用。

廢酸按來源主要分為三類：離子交換樹脂的再生廢液、鋼鐵工業的廢酸洗液和冶金電鍍工業的廢酸。常見的廢酸處理方法有中和法、擴散滲析法、噴霧焙燒法等。其中，中和法產生大量有毒有害污泥、運行成本高、浪費大量酸和金屬資源，擴散滲析法對設備要求高、酸回收速率慢，回收后酸被稀釋，噴霧焙燒法能耗高，設備投資大，工藝復雜，運行管理復雜。因此，各種廢酸處理方法的開發和研究也就成為一個熱門課題。硫酸或鹽、酸洗鋼材所產生的酸洗廢液，其目的就在于使廢酸資源化，再生硫酸，同時副產氧化鐵紅，減少環境污染，減少資源浪費，實現循環經濟。另外，現有的用于廢酸處理的裝置結構比較復雜，其每周期的樹脂并未完全飽和就被水洗脫，單周期產品量少，水消耗量大，鹽的去除率偏低，存在水膨脹問題，酸濃度會略有稀釋，且酸和鹽之間的分離度較低。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種利用三區式順序模擬移動床連續色譜技術分離廢酸的方法。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種利用三區式順序模擬移動床(SSMB)連續色譜技術分離廢酸的方法，所述的三區式SSMB包括第一柱、第二柱和第三柱，所述的方法包括如下步驟：

(1)將含亞鐵鹽廢酸液上樣到第一柱中，從第一柱的出口收集流出液，當流出液中亞鐵鹽的濃度為原始含亞鐵鹽廢酸液中亞鐵鹽濃度的10％～15％時停止收集，即得含有亞鐵鹽的流出液；

(2)在第一柱、第二柱和第三柱依次串聯的條件下，液體流動方向由樹脂柱上端流入下端流出，解吸劑從第一柱的上端流入，將第一柱中剩余的廢酸液上樣到第二柱中，進行解吸，從第三柱的出口收集流出液，當流出液中硫酸的濃度為原始含亞鐵鹽廢酸液中硫酸濃度的25％～30％時，停止收集，即得含有硫酸的第一流出液；

(3)將第一柱、第二柱和第三柱連接成閉環路，剩余的廢酸液進行內部循環，調整持續時間和流速，直至第一柱和第二柱中的酸全部阻滯到第三柱中；

(4)斷開第三柱與第二柱的連接，解吸劑從第三柱的上端流入，進行解吸，即得含有硫酸的第二流出液。

其中，上述過程均是才常溫下操作的。

其中，所述的第一柱、第二柱和第三柱均為含有大孔弱堿性陰離子交換樹脂的色譜柱；其有別于傳統的樹脂吸附和離子交換技術，吸附機理也完全不同，樹脂可以吸附酸，而不吸附相應的金屬鹽，從而實現鹽和酸的分離。

步驟(1)中，所述的第一柱與第二柱的連接關系為以下方式中的任意一種：

(i)第一柱不與第二柱和第三柱相連；