System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种氯碱废水制备高纯氯化钠的方法技术_技高网
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一种氯碱废水制备高纯氯化钠的方法技术

技术编号:41180309 阅读:7 留言:0更新日期:2024-05-07 22:14
本发明专利技术公开了一种氯碱废水制备高纯氯化钠的方法,向氯碱废水中加入还原剂,10‑20rps下搅拌反应20‑30min得到还原处理液,去除游离性余氯,然后利用pH调节剂调节还原处理液的pH值,通过蒸发结晶得到高纯氯化钠产品。本发明专利技术以甲酸作为还原剂,采用甲酸还原法进行游离性余氯的去除,去除效率可以达到83%‑99%,同时甲酸能有效中和掉废水中大量氢氧根离子,使pH降低有利于结晶工艺中氯化钠的蒸出。本发明专利技术还对去除游离性余氯的溶液进行进一步处理,制备得到高纯氯化钠。本发明专利技术同步实现了氯碱废水的处理净化以及资源的回收利用,具有操作简单、高效等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于废水处理,具体涉及一种氯碱废水制备高纯氯化钠的方法


技术介绍

1、氯碱工业是现代化学工业中规模最大的部门,主要通过电解食盐水产出烧碱、氯气和氢气的一个较为成熟的行业。氯碱产品种类多,关联度大,其下游产品达到上千个品种,具有较高的经济延伸价值,它广泛应用于农业、石油化工、轻工、纺织、建材、电力、冶金、国防军工等国民经济各命脉部门,在我国经济发展中具有举足轻重的地位。但是氯碱工业废水水量大、水质变化大、含盐量高、氯离子含量高、成分复杂,是工业废水处理中的难点之一。

2、氯碱工业中会产生大量的废气,其中含有大量的尾氯,目前一般采用碱液吸收法,即利用氢氧化钠与氯气反应生成次氯酸钠,循环吸收尾氯,以达到处理事故氯气、消除氯气污染的目的。在这个过程中不可避免的产生含有次氯酸钠的废水。次氯酸钠溶液具有强氧化性,由于酸根离子价层电子对空间构型的高度不对称性和中心原子氯有较大的离子势(z/r),导致次氯酸盐不稳定,具有较强的获得电子转化为更稳定的cl2分子或cl-的能力,即表现为clo-具有较强的氧化能力。该废水不仅受高热分解产生有毒的腐蚀性烟气,具有腐蚀性,而且水中释放出的游离氯有可能引起中毒,可致人体灼伤,具致敏性。因此如何将含有次氯酸钠的氯碱废水进行无害化处理,一直是氯碱工业中的热点问题。

3、黄子良、夏建辉等人在“亚硫酸钠处理含次氯酸钠废盐水研究”一文中提出的方法是在亚硫酸钠还原次氯酸钠为氯化钠和硫酸钠,检测合格后排入污水管网;但是其需要对还原剂的加入量进行精准控制,还原剂用量过少,废水中游离氯不达标,还原剂用量过多,废水中cod会超标,具有操作精度高,处理废水量少等缺点。杨松、胡丹等人在“氯碱废水处理工艺研究”一文中提出采用紫外光催化+过氧化氢法的组合处理工艺;但是其具有光催化效率低、处理时间长等缺点。cn109879505b公开了一种含氯碱废水处理工艺,依次为一级沉降、一级ph调节、一级处理、二级ph调节、二级处理、二级沉降一级催化处理等步骤,其中在二级处理中需要加入由硫酸亚铁、亚硫酸钠、硫代硫酸钠等质量比组成的复合还原剂,实现了含氯碱废水的净化。cn109912075a公开了一种氯碱废水的回收再利用方法,首先使用氧化剂对氯碱废水进行深度氧化,然后用絮凝剂进行混凝沉淀,再依次通过多介质过滤器、活性炭过滤器,最后采用树脂软化工艺降低硬度使其符合回收再利用指标,实现了对氯碱废水的零排放和回收利用。

4、上述方法都会产生大量的杂质,需要进行多次沉降、多次过滤来进行处理,且经过处理后只能得到净化后的废水,对于产生的杂质是否可以进行回收利用并没有明确说明。因此有必要开发一种新的工艺方法在实现高效处理氯碱废水的同时,对产生的杂质进行回收利用。


技术实现思路

1、针对上述技术问题,本专利技术提供一种氯碱废水制备高纯氯化钠的方法,利用甲酸还原次氯酸钠,实现了氯碱废水中游离性余氯的高效去除,并且能够利用去除余氯的溶液制备高纯度的氯化钠晶体,实现资源化利用。

2、为了实现上述目的,本专利技术提供一种氯碱废水制备高纯氯化钠的方法,包括如下步骤:

3、(1)除氯:在氯碱废水中加入还原剂,搅拌反应得到还原处理液;

4、(2)结晶:向步骤(1)得到的还原处理液中加入ph调节剂,然后经蒸发结晶得到高纯氯化钠和蒸发冷凝水。

5、优选的,步骤(1)所述的氯碱废水的ph为12-13,游离性余氯的含量为13000-18000mg/l,tds含量为8-11g/l。

6、优选的,步骤(1)所述的还原剂为甲酸,还原剂的用量为氯碱废水体积的1.2-1.4%。

7、优选的,所述搅拌转速为10-20rps,反应温度为30-50℃,反应时间为20-30min。

8、优选的,步骤(2)所述的ph调节剂的用量为还原处理液的体积的0.67%。

9、优选的,所述ph调节剂为盐酸,浓度为10-12mol/l。

10、优选的,步骤(2)所述的蒸发结晶的条件为温度控制在110℃左右,反应时间为2-3h。

11、优选的,步骤(2)所述的蒸发结晶的氯化钠纯度为90%。

12、优选的,步骤(2)所述的蒸发冷凝水的ph为7.0-7.2,游离性余氯的含量为0.12mg/l,,tds含量为217mg/l,盐度为0.0ppt,可用做工业冷却循环水。

13、本专利技术的有益效果在于:

14、1、筛选得到甲酸作为还原剂,来对氯碱废水中的游离性余氯进行处理,实现了氯碱废水的净化处理,使游离性余氯的去除率达到了83%-99%,显著提高了游离性余氯的去除效率。采用气质联用色谱仪对反应过程中产生的气体进行检测,定性分析得到气体是二氧化碳和少量挥发出来的甲酸。

15、2、利用去除游离性余氯的废水,通过蒸发结晶,制备得到了高纯氯化钠,其可以再次用于化学工业中,实现了钠元素和氯元素的资源化回收、提高了经济效益,同时也避免了将含盐量加高的废水直接排放对环境造成二次影响。

16、3、以甲酸作为还原剂,能有效中和掉废水中大量的氢氧根离子,使氯碱废水从强碱性(ph值在12以上)降低为弱碱性(ph值为7-8),节约了ph调节剂的用量,同时更有利于蒸发结晶中氯化钠的蒸出,提高氯化钠的纯度。

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【技术保护点】

1.一种氯碱废水制备高纯氯化钠的方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种氯碱废水制备高纯氯化钠的方法,其特征在于:步骤(1)所述的氯碱废水的pH为12-13,游离性余氯的含量为11000-18000mg/L,TDS含量为8-11g/L。

3.根据权利要求1所述的一种氯碱废水制备高纯氯化钠的方法,其特征在于:步骤(1)所述的还原剂为甲酸,还原剂的用量为氯碱废水体积的1.2-1.4%。

4. 根据权利要求1所述的一种氯碱废水制备高纯氯化钠的方法,其特征在于:所述搅拌转速为10-20rps,反应温度为30-50℃,反应时间为20-30 min。

5.根据权利要求1所述的一种氯碱废水制备高纯氯化钠的方法,其特征在于:步骤(2)所述的pH调节剂的用量为还原处理液的体积的0.67%。

6. 根据权利要求5所述的一种氯碱废水制备高纯氯化钠的方法,其特征在于:所述pH调节剂为盐酸,浓度为10-12 mol/L。

7. 根据权利要求1所述的一种氯碱废水制备高纯氯化钠的方法,其特征在于:步骤(2)所述的蒸发结晶的条件为温度控制在100-120℃,反应时间为2-4 h。

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【技术特征摘要】

1.一种氯碱废水制备高纯氯化钠的方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种氯碱废水制备高纯氯化钠的方法,其特征在于:步骤(1)所述的氯碱废水的ph为12-13,游离性余氯的含量为11000-18000mg/l,tds含量为8-11g/l。

3.根据权利要求1所述的一种氯碱废水制备高纯氯化钠的方法,其特征在于:步骤(1)所述的还原剂为甲酸,还原剂的用量为氯碱废水体积的1.2-1.4%。

4. 根据权利要求1所述的一种氯碱废水制备高纯氯化钠的方法,其特征在于:所述搅拌转速...

【专利技术属性】
技术研发人员:方艳芬严荣牛慧斌谈云志陈晓婷林诚嘉王培迅鄂秋艳邵悦张清叶剑嘉
申请(专利权)人:三峡大学
类型:发明
国别省市:

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