一种由废碱制备烟气净化中碳酸氢钠的工业化制备方法技术

技术编号:11060541 阅读:277 留言:0更新日期:2015-02-19 04:16
本发明专利技术公开了一种由废碱制备烟气净化中碳酸氢钠的工业化制备方法,该方法是利用废碱与烟道气混合而成的烟气混合物,经循环洗涤、澄清后获得的Na2SO4溶液来制备碳酸氢钠产品的过程,所述的废碱为干燥固体,按重量百分比计,废碱包含以下组份:Na2CO3:50~85%;Na2SO4:12~35%;其他:1~15%,所述的废碱为己内酰胺焚烧废碱或碳酸钠废碱。本发明专利技术设计合理,实现了利用废碱治理废气,以废治废的目的,除此之外,该方法还可获得了价值较高的碳酸氢钠产品,所以不但节约能源,减少污染,而且还降低了烟气净化的成本以及避免烟气净化的二次污染,彻底的解决了废碱对环境的污染,社会效益十分显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是,具体涉及废碱 用于烟气净化中碳酸氢钠的制备技术,属于烟道气的净化领域。
技术介绍
石油及化工等行业的不断进步在促进经济发展的同时,也给环境造成了污染,目 前,全球性的污染问题已日趋严重,更引起了世界各国的普遍关注和重视,尤其是火电厂燃 煤、燃煤锅炉以及垃圾焚烧烟气的排放等,对大气的污染相当严重,我们知道,燃煤烟气中 含有大量的烟尘、二氧化碳、SO 2和NOx等有害物质,其中,燃料燃烧排放的二氧化碳是引起 温室效应的主要物质;S0 2、NOx以及飞灰颗粒又是大气污染的主要来源;当然,燃煤锅炉等 烟道气产生的烟尘也是造成大气污染的主要原因之一,其主要成分也是SO 2和NOx。据报道, 我国约有70%的城市悬浮微粒水平超标,2/3的城市周围大气中的SO 2超标,因此,为提高当 前环境的空气质量,这些污染物的治理和减排更是刻不容缓。 在我国,烟气脱硫脱硝是大气污染治理中最主要的措施,国内外烟气脱硫技术很 多,包括石灰石一石膏法、氨法、双碱法、旋转喷雾法等,在各种脱硫脱硝技术中,使用最为 广泛的就是吸附剂,通常包括钠类吸附剂、镁类吸附剂、钙类吸附剂等等,在烟气治理过程 中,通常使含有SOx和NOx化合物的烟道气流与吸附剂颗粒接触而去除存在于烟道气流中 的所有SOx和大量NOx化合物,实际使用效果良好,当然,为更好去除残留的SOx和NOx化合 物,还可继续将净化后的烟道气与吸附剂溶液相接触,从而去除烟道气流中的任何残留SOx 和NOx化合物。现有情况是,烟道气的脱硫脱硝工艺是一项必须与工业生产进程相匹配并 可持续进行的大型化工业处理,不论是干法洗涤所采用的的固体吸附剂还是湿法洗涤所采 用的吸附剂溶液,对于整个烟道气脱硫脱硝工艺而言,其使用量是十分庞大的。 现有的专利文献CN101570370 (高资源化处理环己酮皂化废碱液的方法, 2009-11-04)和CN102874848A (-种从环己酮废碱液中回收碳酸氢钠及有机酸钠盐的 方法,2013-01-16)均公开了 一种利用废碱液制取碳酸氢钠的生产方法,特别是专利文献 CN101570370,揭示了利用环己酮废碱液与烟道气中的二氧化碳反应而获得碳酸氢钠的方 法,达到了以废治废零排放的工艺效果,但经实践证明,由该方法获得碳酸氢钠的质量还停 留在粗品阶段,若将该方法获得碳酸氢钠作为吸附剂用作烟道气脱硫脱硝的净化工艺,其 去除效果并不理想,同时,由该方法获得碳酸氢钠粗品产率较低,若为适应烟道气脱硫脱硝 工艺吸附剂的使用量,不但要增加其工业规模,同时还要增加粗品净化工序,大大的提高了 整个制备工艺的成本投入,为此,本专利技术应运而生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供, 该制备方法是利用含钠废碱与烟道气反应生成的Na 2SO4,再与碳酸氢铵反应而获得碳酸氢 钠的方法,反应原料中的Na2SO 4来自于含钠废碱与烟道气的混合反应,实现了利用废碱治 理废气,以废治废的目的,除此之外,该方法还可获得了价值较高的碳酸氢钠产品,所以不 但节约能源,减少污染,而且还降低了烟气净化的成本以及避免烟气净化的二次污染。 本专利技术通过下述技术方案实现:一种由废碱制备烟气净化中碳酸氢钠的工业化 制备方法,该方法是利用废碱与烟道气混合而成的烟气混合物,经循环洗涤、澄清后获得的 Na2SO4溶液来制备碳酸氢钠产品的过程,实现了利用废碱治理废气,以废治废的目的,具有 节约能源、减少污染以及降低烟气净化的成本等优势,社会效益十分显著,所述的废碱为干 燥固体,按重量百分比计,废碱包含以下组份: Na2CO3 :50 ?85% ; Na2SO4 :12 ?35% ; 其他:1?15%,如:NaCl、游离碳、不溶物杂质等。 在本专利技术中,所述的废碱为己内酰胺焚烧废碱、碳酸钠废碱碳酸氢钠废碱。 进一步的,所述的废碱为己内酰胺焚烧废碱,按重量百分比计,所述的己内酰胺焚 烧废碱包含以下组份: Na2CO3 :65 ?85% ; Na2SO4 :15 ?30% ; NaCl :2 ?5%。 本专利技术应用范围广泛,可用于多种尾气的废气治理,所述的烟道气为燃煤烟气、焦 化尾气或烧结尾气,所述烟道气中的污染物包括以下组份: SOx :1000 ?5000 mg/Nm3,其中,X 选取 2 或 3 ; NOy :200 ?600 mg/Nm3,其中,Y 选取 1 或 2。 该方法包括如下步骤: A :制备硫酸钠溶液:将废碱与烟道气相混合,净化烟道气中的污染物后得到烟气混合 物,再对该烟气混合物进行循环洗涤,并获得Na2SO4浓度含量为24?28%的洗涤液; B :澄清:在上述步骤获得的洗涤液中加入助沉剂,对洗涤液进行澄清; C :碳酸氢钠单元:将澄清后的洗涤液送入反应器中,与碳酸氢铵反应后,获得碳酸氢 钠悬浮液; D :提纯:对碳酸氢钠悬浮液进行提纯,获得碳酸氢钠产品。 为更好的实现上述本专利技术,所述的步骤A包括: (A. 1)将废碱送入粉碎机进行粉碎,粉碎后获得粒度为300?400目的废碱颗粒; (A. 2)将上述步骤获得的废碱颗粒送入加料漏斗,然后再通过气固输送器送入废碱粉 仓,经计量后再送入干粉喷射器,并利用干粉喷射器将废碱颗粒均匀地喷射入烟道气中,并 实现废碱与烟道气的充分混合、反应,并形成烟气混合物; (A. 3)设立布置有喷淋层的吸收塔,且在该喷淋层上设有由上至下进行脱硫液喷淋的 喷嘴,所述的烟气混合物经吸收塔中部送入塔内,并与脱硫液喷雾相接触,反应后获得SO2 含量小于100mg/Nm3、N0Y含量为55?200mg/Nm3的烟气物,吸收塔内的温度为50?60°C, 湿度为95?99% ; (A. 4)对上述烟气物进行除雾处理后再送入吸收塔氧化段,与氧化液反应后,获得SO2 含量小于100mg/Nm3、N0Y含量小于100mg/Nm3的烟气和Na 2SO4浓度含量为24?28%的洗涤 液,所述的烟气直接由烟道进行排放。 由于实际应用过程中,己内酰胺焚烧废碱中通常还包括游离碳、不溶物杂质等物 质,因此,采用助沉剂的使用来提高洗涤液中Na 2SO4的纯净度,从而获得更高质量的碳酸 氢钠,为此,所述的步骤B包括: (B. 1)使用助沉剂对步骤(A. 4)获得的洗涤液进行澄清,按重量比计,所述助沉剂的加 入量与洗涤液的比值为(1?5) :1000 ; (B. 2)将澄清后的洗涤液通过排出泵送至压滤机进行过滤,过滤后得到的硫酸钠溶液 再送至碳酸氢钠单元,完成步骤C的操作。 所述的助沉剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酰钠或聚合硫酸铁,以聚丙烯酰胺(简称PAM) 为例,上述步骤则可概括如下:聚丙烯酰胺是一种水溶性线型高分子物质,是由单体丙烯酰 胺聚合而成,其分子量从千到数百万以上,能使悬浮物质经过电中和,架桥吸附效果,起到 絮凝效果,因此,在洗涤液中加入聚丙烯酰胺3- 5秒后,游离碳和不溶物杂质即迅速凝聚, 然后通过压滤机(如:板框过滤机)进行过滤,过滤后得到的硫酸钠溶液十分清澈,滤饼则可 作为固废运送至渣场。 为更好的实现上述步骤,按重量比计,所述的废碱与烟道气的混合比为IOOOOmg/ Nm3,经混合反应后获得的烟气混合物中污染物本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种由废碱制备烟气净化中碳酸氢钠的工业化制备方法,其特征在于:该方法是利用废碱与烟道气混合而成的烟气混合物,经循环洗涤、澄清后获得的Na2SO4溶液来制备碳酸氢钠产品的过程,所述的废碱为干燥固体,按重量百分比计,废碱包含以下组份: Na2CO3:50~85%;Na2SO4:12~35%;其他:1~15%。

【技术特征摘要】
1. 一种由废碱制备烟气净化中碳酸氢钠的工业化制备方法,其特征在于:该方法是利 用废碱与烟道气混合而成的烟气混合物,经循环洗涤、澄清后获得的Na2S04溶液来制备碳 酸氢钠产品的过程,所述的废碱为干燥固体,按重量百分比计,废碱包含以下组份: Na2C03 :50 ?85% ; Na2S04 :12 ?35% ; 其他:1?15%。2. 根据权利要求1所述的一种由废碱制备烟气净化中碳酸氢钠的工业化制备方法,其 特征在于:所述的废碱为己内酰胺焚烧废碱、碳酸钠废碱或碳酸氢钠废碱。3. 根据权利要求2所述的一种由废碱制备烟气净化中碳酸氢钠的工业化制备方法,其 特征在于:所述的废碱为己内酰胺焚烧废碱,按重量百分比计,所述的己内酰胺焚烧废碱包 含以下组份: Na2C03 :65 ?85% ; Na2S04 :15 ?30% ; NaCl :2 ?5%。4. 根据权利要求1所述的一种由废碱制备烟气净化中碳酸氢钠的工业化制备方法,其 特征在于:所述的烟道气为燃煤烟气、焦化尾气或烧结尾气,所述烟道气中的污染物包括以 下组份: SOx :1000 ?5000 mg/Nm3,其中,X 选取 2 或 3 ; NOY :200 ?600 mg/Nm3,其中,Y 选取 1 或 2。5. 根据权利要求1所述的一种由废碱制备烟气净化中碳酸氢钠的工业化制备方法,其 特征在于:该方法包括如下步骤: A :制备硫酸钠溶液:将废碱与烟道气相混合,净化烟道气中的污染物后得到烟气混合 物,再对该烟气混合物进行循环洗涤,并获得Na2S04浓度含量为24?28%的洗涤液; B :澄清:在上述步骤获得的洗涤液中加入助沉剂,对洗涤液进行澄清; C :碳酸氢钠单元:将澄清后的洗涤液送入反应器中,与碳酸氢铵反应后,获得碳酸氢 钠悬浮液; D :提纯:对碳酸氢钠悬浮液进行提纯,获得碳酸氢钠产品。6. 根据权利要求5所述的一种由废碱制备烟气净化中碳酸氢钠的工业化制备方法,其 特征在于:所述的步骤A包括: (A. 1)将废碱送入粉碎机进行粉碎,粉碎后获得粒度为300?400目的废碱颗粒; (A. 2)将上述步骤获得的废碱颗粒送入加料漏斗,然后再通过气固输送器送入废碱粉 仓,经计量后再送入干粉喷射器,并利用...

【专利技术属性】
技术研发人员:李东林汪然刘应峰陈洪会郎治曹静
申请(专利权)人:成都华西堂投资有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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