一种脱除热稳定盐的方法技术

本发明专利技术公开了一种脱除热稳定盐的方法。该方法可解决现有技术中脱除热稳定盐所用的离子交换树脂交换面积小、交换速度慢和交换过程需要较长时间等问题。本发明专利技术方法是将颗粒粒径为０．１～０．１７毫米的小球状离子交换树脂装填在高径比为４∶１～２∶１的离子交换树脂塔中，含有热稳定盐浓度大于０．５５ｍｏｌ／Ｌ的胺类吸附剂，在温度为２０～６０℃的条件下，以１．０～３．０／ｈ的空速通过离子交换树脂塔，当离子交换树脂塔进口和出口的胺类吸附剂溶液的ｐＨ值相同时，离子交换树脂塔进行再生，循环使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于胺类吸收剂的再生方法，涉及一种脱除胺类吸收剂中热稳定盐 的方法。
技术介绍
使用和处理含有硫化物的化石燃料会产生SOx， SOx污染环境，也是形成酸 雨的主要根源，随着环保法规的日益严格，环境保护引起人们高度重视。烟气 脱硫技术能有效减少大气中的SOx，从而减少酸雨的形成。在烟气脱硫技术中， 尤其是可再生的烟气脱硫技术中，都会遇到难于脱除的热稳定盐问题。在烟气 脱硫过程中，烟气中通常含有10% (体积)左右的S03，在水洗阶段未被除去 的so3会在吸收塔中被吸收液吸收，形成硫酸盐，由于其遇热不分解，因此也 称热稳定盐(Heat Stable Salt,简称HSS)。此外由于SCV溶解于吸收剂以后形成 亚硫酸根，亚硫酸根中硫的化合价为+4，处于硫的中间价态，既具有还原性又 具有氧化性，在酸性条件下，其还原性相对要强一些，因此在高温解吸和含氧 气氛中， 一部分so32—不可避免地要转化为so42—，生成硫酸盐。这些热稳定盐 的不断积累会影响吸收液的吸收效果，造成脱硫效率下降，必须加以脱除。脱除吸收液中的热稳定盐通常可采用电渗析法、离子交换树脂法和沉淀法 等。沉淀法虽然可以有效脱除热稳定盐，但存在氢氧化钡价格偏高，生成的硫 酸钡絮状沉淀不易分离，同时还有固体废料产生等缺点。因此，脱除吸收液中 的热稳定盐方法通常是电渗析法和离子交换树脂法，理论上讲，电渗析方法是 最适宜的热稳定盐脱除方法。USP5，788，86提出了用强碱从强碱性离子交换树脂脱除硫氰酸盐的方法。USP6,517,700介绍了一种利用电渗析脱除热稳定胺盐方法，从离子交换膜 的选择性原理和电渗析试验装置的隔室排列上看，在原料室和产品室中吸收剂 阳离子都不应进入相邻的酸室和回流室。但是不可避免的，或多或少总有一些 吸收剂阳离子经过阴离子交换膜进入酸室和回流室。进入回流室的阳离子很容 易进入酸室，酸室的溶液要排出，这样最终会造成吸收剂有效成分在电渗析设 备中流失。近年来新开发的烟气脱硫技术，吸收剂循环使用，尤其是，所采用的吸收 剂通常为二胺类化合物，价格较贵，因此，吸收剂阳离子跑损非常严重，利用 电渗析方法脱出热稳定盐是不经济的。CN200420051767.9提出了一种利用分子筛和弱碱性离子交换树脂组合起来 脱除热稳定盐的装置，离子交换树脂的作用原理是利用固定在立体网络骨架上的功能基所带的可交换离子，改变离子浓度等环境条件，使其与相接近的外围 离子进行可逆的反复交换，以达到离子的分离、置换、物质的浓縮、杂质的除 去以及化学反应的催化等目的，这是其它方法不易做到的。因为离子交换树脂 的骨架结构固定不变，可逆的交换只是在功能基上进行离子交换，所以可反复 使用达数千次，因此，它具有工艺流程简单、操作费用低等优点。许多新型树脂的开发，大大改善了离子交换树脂的性能。离子交换树脂的 离子交换速度决定交换所需时间，影响生产周期，所以控制适宜的交换速度是 很重要的。离子交换树脂一般装填在塔中使用，传统的离子交换树脂塔是在整 个塔的交换完成后，再进行再生，且大部分交换是在待交换液体层和树脂层界 面进行，而己交换的树脂层和待交换的树脂层此时处于不工作状态，这浪费了 大量的时间，是不经济的。因燃烧含硫化物所产生的烟气中，大部分硫化物转变成so2，而少部分则转变成了 so3，这样在烟气脱硫过程中S03会产生sor的盐，它具有强酸性，在吸收剂溶液中处于离子状态，可采用弱碱性阴离子交换树脂脱除，常规碱性阴离子交换树脂颗粒直径一般为大于0.2毫米，将其用于脱除烟气脱硫过程中产 生SO,的盐，存在交换面积小，交换速度慢，交换过程需要较长时间的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有技术中脱除热稳定盐所用的离子交换树脂交换面积 小，交换速度慢，交换过程需要较长时间的问题，而提出一种新的利用离子交 换树脂脱除胺类吸附剂中热稳定盐的方法。本专利技术提供，其具体步骤是1) 脱除热稳定盐将颗粒粒径为0.1 0.17毫米，最好为0.15毫米的小球 状离子交换树脂装填在离子交换树脂塔中，塔的高径比(塔高与塔直径之比) 为4:1 2:1，含热稳定盐浓度大于0.55mol/L的胺类吸附剂，在温度为20 60 °C，优选35 50。C，最好为4(TC的条件下，以1,0 3.0/h，优选1.5 2.5 /h， 最好为2.0/h的空速通过离子交换树脂塔，脱除稳定盐的胺类吸附剂送吸收塔循 环使用，当离子交换树脂塔进口和出口的胺类吸附剂溶液的PH值相同时，离子 交换树脂塔去步骤2)进行再生；2) 离子交换树脂塔的再生.*在温度为30 45°C，最好4(TC条件下，采用 浓度1 10重量％ ，优选3 6重量％的NaOH水溶液，以1.0 2.0/ h，优选1.2 1.8/h，最好1.5/h的空速通过离子交换树脂塔，对离子交换树脂进行再生，再 生后的离子交换树脂塔循环使用。本专利技术所述步骤1)中所述的离子交换树脂为大孔弱碱性系列。 与现有技术相比本专利技术具有以下优点1) 由于采用颗粒直径较小的离子交换树脂，增大了离子交换树脂的交换面 积，提高了离子交换树脂交换和再生的速度，提高了热稳定盐的脱除率，减小 了离子交换树脂塔的投资；2) 选择了与该离子交换树脂相适应的工艺条件，提高了离子交换树脂塔的工作效率。 具体实施例方式下面用实施例来详细说明本专利技术，但实施例并不限制本专利技术的使用范围。 实施例l1) 将直径为0.1毫米的小球状离子交换树脂，装填在高径比为4:1的离子 交换树脂塔中，塔的操作温度为20°C;含热稳定盐浓度为0.6mol/L的胺类吸 附剂以1.0/h空速通过离子交换树脂塔，出口热稳定盐浓度为0.06mol/L。2) 5X的NaOH水溶液，在温度为3(TC条件下，以1.0 /h空速对离子交换树脂塔进行再生。 实施例21) 将直径为0.15毫米的小球状离子交换树脂装填高径比为3:1在塔中，在 塔的操作温度为30。C条件下，含热稳定盐浓度0.65mol/L的胺类吸附剂以1.5/h 空速通过离子交换树脂塔，出口热稳定盐浓度为0.052mol/L;2) 2X的NaOH水溶液，在温度为40。C条件下，以1.3 /h空速对离子交换树脂塔进行再生。 实施例31) 将直径为0.17毫米的小球状离子交换树脂装填在高径比为2:1塔中，在 塔的操作温度为4(TC条件下，含热稳定盐浓度热稳定盐浓度为0.60mol/L的胺 类吸附剂以2.5/h空速通过离子交换树脂塔，出口热稳定盐浓度为0.042mol/L;2) 8X的NaOH水溶液，在温度为45。C条件下，以1.5 /h空速对离子交换树脂塔进行再生。 实施例41) 将直径为0.15毫米的小球状离子交换树脂装填在高径比为2:1的塔，在 塔的操作温度为2(TC条件下，含热稳定盐浓度热稳定盐浓度为0.63mol/L的胺 类吸附剂以1.0/h空速通过离子交换树脂塔，出口热稳定盐浓度为0.038mol/L;2) 8X的NaOH水溶液，在温度为45。C条件下，以2.0 /h空速对离子交换 树脂塔进行再生。上述实施例的结果见表l。表l热稳定盐脱除效果<table>table see original document page 6</column>&本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱除热稳定盐的方法，其特征在于该方法包括下述步骤：　　　　１）脱除热稳定盐：将颗粒粒径为０．１～０．１７毫米的小球状离子交换树脂装填在离子交换树脂塔中，塔的高径比为４∶１～２∶１，含有热稳定盐浓度大于０．５５ｍｏｌ／Ｌ的胺类吸附剂，在温度为２０～６０℃的条件下，以１．０～３．０／ｈ的空速通过离子交换树脂塔，脱除稳定盐的胺类吸附剂送吸收塔循环使用，当离子交换树脂塔进口和出口的胺类吸附剂溶液的ＰＨ值相同时，离子交换树脂塔去步骤２）进行再生；　　　　２）离子交换树脂塔的再生：在温度为３０～４５℃条件下，采用浓度１～１０重量％的ＮａＯＨ水溶液，以空速１．０～２．０／ｈ通过离子交换树脂塔，对离子交换树脂进行再生，再生后的离子交换树脂塔循环使用；　　　　其中步骤１）中所述的离子交换树脂为大孔弱碱性系列。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫红，刘金龙，裴旭东，张洁，王秀珍，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中国石化集团洛阳石油化工工程公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]