焦炉烟气副产稀硫酸资源化处置方法技术

本发明专利技术涉及废水处理技术领域，公开了一种焦炉烟气副产稀硫酸资源化处置方法，包括如下步骤：将焦炉烟气副产的稀硫酸通入保安过滤器过滤，树脂预处理，使用预处理过的树脂吸附处理其中的金属离子，最后通过结合去离子水通过扩散渗析设备扩散渗析，得到回收酸。本发明专利技术焦炉烟气副产稀硫酸资源化处置方法，有效解决焦炉烟气炭基催化脱硫组合SCR脱硝工艺副产稀硫酸无法回收利用的问题。酸无法回收利用的问题。酸无法回收利用的问题。

【技术实现步骤摘要】
焦炉烟气副产稀硫酸资源化处置方法


[0001]本专利技术涉及废水处理
，具体涉及一种焦炉烟气副产稀硫酸资源化处置方法。

技术介绍

[0002]随着国家和地方“打赢蓝天保卫战三年行动计划”的实施，及钢铁行业超低排放稳步推进的大背景下，焦炉烟气净化系统采用了炭基催化脱硫组合SCR脱硝的治理工艺。利用活性炭的新型催化剂的吸附和催化功能，将焦炉烟气中的SO2、H2O、O2吸附在催化剂的孔隙中，在活性组分的催化作用下变为具有活性的分子，同时反应生成H2SO4。
[0003]但由于该工艺长时间运行，频繁洗塔，产生的稀酸废水含有大量的Fe
3+
、Al
3+
、As
3+
、Hg
2+
、Pb
2+
等金属离子，致使其无法进入原设计的硫酸铵回收工段，造成废酸排放困难，影响系统稳定运行。若不能妥善处理此类废酸，不仅浪费资源，而且也可能造成严重的环境污染。
[0004]酸碱中和法是一种广泛使用的废酸处置方法，但是中和过程会生成金属的氢氧化物沉淀，若沉淀得不到有效处理，则须按工业危险废物归类处置，给企业造成经济和环保压力。焙烧法也是一种废酸处置的常用方法，该方法酸的回收率和纯度较高，但是，处置过程需要高温等苛刻条件，设备投资、运行成本高，且在应用过程中容易出现炉底堵塞等不良情况，需定期对设备进行检查。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是针对上述技术的不足，提供一种焦炉烟气副产稀硫酸资源化处置方法，有效解决焦炉烟气炭基催化脱硫组合SCR脱硝工艺副产稀硫酸无法回收利用的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所设计的焦炉烟气副产稀硫酸资源化处置方法，包括如下步骤：
[0007]A)过滤：将焦炉烟气副产的稀硫酸通入保安过滤器，除去其中的悬浮物，得到溶液A；
[0008]B)树脂预处理：先将树脂用去离子水浸泡20～24h，然后用4～5倍树脂体积的盐酸溶液(1～2mol/L)浸泡4～5h，去离子水洗至中性，再用4～5倍树脂体积的氢氧化钠溶液(1～2mol/L)浸泡4～5h，去离子水洗至中性，最后用4～5倍树脂体积的盐酸溶液(1～2mol/L)浸泡4～5h，去离子水洗至中性，得到处理后的树脂备用；
[0009]C)吸附：将预处理过的树脂与溶液A加入到锥形瓶中，采用静态吸附法进行吸附处理其中的金属离子得到溶液B；
[0010]D)扩散渗析：取等体积的去离子水和溶液B加入到扩散渗析设备中，静置2～3小时，使扩散渗析设备内部达到平衡，并使所述扩散渗析设备的残液出口管路和回收酸出口管路的最高高度保持一致，然后调节所述去离子水和溶液B的流量，每个1～1.5h采集残液
出口管路和回收酸出口管路排出的样品，进行氢离子浓度测定，直至采集残液出口管路和回收酸出口管路排出的样品的氢离子浓度稳定后，开始收集回收酸。
[0011]优选的，所述步骤A)中，保安过滤器的使用压力为0.3～0.5MPa，使用温度为20～25℃。
[0012]优选的，所述步骤C)中，每升溶液A中投加60～100g的树脂，吸附温度为20～25℃，吸附时间为60～80min。
[0013]优选的，所述步骤C)中，使用后的树脂通过再生处理后再次使用，其步骤为：将吸附饱和的树脂用4～5倍树脂体积的盐酸溶液(1～2mol/L)浸泡4～5h，去离子水洗至中性，过滤，得到再生的树脂，树脂的吸附和再生原理为：
[0014]3R
‑
SO3‑
+M
3+
→
(R
‑
SO3)3M
[0015]2R
‑
SO3‑
+M
2+
→
(R
‑
SO3)2M
[0016](R
‑
SO3)3M+3H
+
→
3R
‑
SO3H+M
3+
[0017](R
‑
SO3)3M+2H
+
→
2R
‑
SO3H+M
2+
[0018]其中，M
3+
＝Fe
3+
、Al
3+
、As
3+
；M
2+
＝Hg
2+
、Pb
2+
[0019]R为：
[0020][0021]优选的，处置完成后，使用去离子水润洗所述扩散渗析设备，直至残液出口管路和回收酸出口管路排出的溶液均呈中性，所述扩散渗析设备停用时充满水。
[0022]优选的，所述扩散渗析设备的去离子水进口通过去离子水阀门连有去离子水储存罐，废酸进口通过废酸阀门连有废酸储存罐，残液出口管路连有残液储存罐，回收酸出口管路连有回收酸储存罐。
[0023]本专利技术的原理如下：
[0024]保安过滤器能高效去除水、油雾、固体颗粒，100％去除0.01μm及以上颗粒，由于其性能良好，适用范围广，被广泛用于各种悬浮液的固液分离，树脂吸附纯化副产稀硫酸技术具有处理效果优异、吸附过程和再生过程操作简便、环境污染较小、树脂性能稳定以及使用寿命较长等优点，扩散渗析技术是一种以浓度差为推动力的膜分离技术，因其操作简单、能耗较低和无污染等特点，已广泛应用于废酸碱纯化
，扩散渗析所用的离子交换膜主要分为阴离子交换膜和阳离子交换膜，其中，采用阴离子交换膜的扩散渗析技术主要用来回收酸盐混合溶液中的酸。
[0025]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0026]1、可使废酸中的Fe
3+
、Al
3+
、As
3+
、Hg
2+
、Pb
2+
等金属离子的去除率不低于95％，最终产品中金属离子Fe
3+
、Al
3+
、As
3+
、Hg
2+
、Pb
2+
等质量百分比浓度分别低于0.005、0.005、
0.0001、0.005和0.001，并且完全满足硫铵工序使用要求，实现资源化利用；
[0027]2、有效解决焦炉烟气炭基催化脱硫组合SCR脱硝工艺副产稀硫酸无法回收利用的问题。
附图说明
[0028]图1为本专利技术焦炉烟气副产稀硫酸资源化处置方法的流程示意图；
[0029]图2为本专利技术中扩散渗析设备的结构示意图。
[0030]图中各部件标号如下：
[0031]扩散渗析设备1、残液出口管路2、回收酸出口管路3、去离子水进口4、去离子水阀门5、去离子水储存罐6、废酸进口7、废酸阀门8、废酸储存罐9、残液储存罐10、回收酸储存罐11。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0033]如图2所示，下列实施例使用的扩散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焦炉烟气副产稀硫酸资源化处置方法，其特征在于：包括如下步骤：A)过滤：将焦炉烟气副产的稀硫酸通入保安过滤器，除去其中的悬浮物，得到溶液A；B)树脂预处理：先将树脂用去离子水浸泡20～24h，然后用4～5倍树脂体积的盐酸溶液(1～2mol/L)浸泡4～5h，去离子水洗至中性，再用4～5倍树脂体积的氢氧化钠溶液(1～2mol/L)浸泡4～5h，去离子水洗至中性，最后用4～5倍树脂体积的盐酸溶液(1～2mol/L)浸泡4～5h，去离子水洗至中性，得到处理后的树脂备用；C)吸附：将预处理过的树脂与溶液A加入到锥形瓶中，采用静态吸附法进行吸附处理其中的金属离子得到溶液B；D)扩散渗析：取等体积的去离子水和溶液B加入到扩散渗析设备(1)中，静置2～3小时，使扩散渗析设备(1)内部达到平衡，并使所述扩散渗析设备(1)的残液出口管路(2)和回收酸出口管路(3)的最高高度保持一致，然后调节所述去离子水和溶液B的流量，每个1～1.5h采集残液出口管路(2)和回收酸出口管路(3)排出的样品，进行氢离子浓度测定，直至采集残液出口管路(2)和回收酸出口管路(3)排出的样品的氢离子浓度稳定后，开始收集回收酸。2.如权利要求1所述焦炉烟气副产稀硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：付本全，简科，杜健敏，卢丽君，卢宇，夏秋雨，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：