用苛化—酸化法处理钠碱法脱硫废液的方法技术

本发明专利技术公开一种用苛化-酸化法处理钠碱法脱硫废液的方法，属于脱硫废液处理技术领域。本发明专利技术方法包括废液预处理除杂质、加热分解脱色、氧化苛化－分离、酸化－分离、蒸发浓缩以及冷却结晶－分离工艺过程。本发明专利技术方法用于处理钠碱法脱除煤气或其他气体中硫化氢、氰化氢工艺产生的脱硫废液，该方法能够在常温条件下，通过加热分解、氧化、苛化将钠碱法脱硫废液中的硫代硫酸钠、多硫化钠、硫酸钠转化成亚硫酸钙、硫化钙和硫酸钙沉淀，同时提取高纯度的碳酸钠和硫氰酸钠，回收钠碱重新返回脱硫系统循环，降低脱硫操作的碱耗。

【技术实现步骤摘要】
用苛化一酸化法处理钠碱法脱硫废液的方法
: 本专利技术属于脱硫废液处理
，具体涉及一种用苛化-酸化法处理钠碱法脱硫废液的方法。
技术介绍
: 在煤化工、石油化工以及天然气等化工领域中，气体采用湿式催化氧化法工艺脱除硫化氢，其工艺的特点是将吸收的硫化氢催化转化成硫磺泡沫，析出等分子数目的水，由于系统同时存在氰化氢、氧、硫、碱等元素或化合物，因此同时发生生成盐的副反应。用碳酸钠作为碱源时生成的副盐主要是硫氰酸钠、硫代硫酸钠、多硫化钠、硫酸钠等，副反应盐的积累使脱硫液的吸收能力下降，因此必须连续外排部分含副盐的脱硫液(俗称脱硫废液)，并补充新的脱硫液以减轻副盐的负荷维持脱硫液的质量和脱硫能力。外排含副盐的脱硫废液必须经过处理，未经过处理直接排放的脱硫废液污染环境和水体，对金属设备有强烈的腐蚀能力。现有钠碱法脱硫废液的处理方法主要如下: 1、与改良ADA脱硫工艺相配合的废液处理方法，是采用分步蒸发浓缩结晶法提取硫代硫酸钠和硫氰酸钠粗制产品，该方法也叫做“冷冻分步结晶法”工艺。该方法特点是先进行真空蒸发浓缩，然后真空热过滤除碳酸钠杂质，滤液用冷冻水冷却到_5°C，析出硫代硫酸钠结晶，经过离心分离提取硫代硫酸钠粗产品，脱除硫代硫酸钠后的滤液作为提取硫氰酸钠的原料，用同上方法提取粗制硫氰酸钠。该方法要求采用_5°C的冷冻水冷却浓缩液使硫代硫酸钠结晶，因此工艺设备配置多，需要配套建设冷冻机装置，流程长，动力消耗高，浓缩液组成复杂，结晶产物杂质多、不易一次结晶获得纯产品。2、日本“氨型一塔卡哈克斯”脱硫工艺主要采用称为“湿式氧化法”的希罗哈克斯废液处理工艺，最终产物是硫酸铵。而日本“钠型一塔卡哈克斯”脱硫工艺废液处理主要是采用“还原燃烧法”燃烧废液和硫磺，最终产物是硫酸和碳酸钠。该方法的缺点是废液处理工艺路线长，产品附加值不高，生产装置建设费用和维修费用高，所以总体经济效益低，另外废液中较贵重的硫氰酸钠没有回收。
技术实现思路
: 本专利技术针对现有钠碱法脱硫废液处理方法中存在的问题，提供一种用苛化-酸化法处理钠碱法脱硫废液的方法。本专利技术所提供的一种用苛化一酸化法处理钠碱法脱硫废液的方法具体步骤如下: (1)在常温常压下，使用焦炭或活性炭等吸附材料吸附分离钠碱法脱硫废液中夹带的固体杂质； (2)经过所述步骤(1)处理后的钠碱法脱硫废液经蒸发浓缩，使得废液中不稳定的硫代硫酸钠和多硫化钠分别分解为亚硫酸钠和硫化钠，并析出单质硫的同时，向所述钠碱法脱硫废液中吹入压缩空气进行氧化反应，使所述钠碱法脱硫废液中经分解产生的亚硫酸钠和硫化钠氧化成硫酸钠，所述热分解一氧化反应的温度为85~125°C，所述压缩空气吹入的体积量是所述钠碱法脱硫废液体积量的20~160倍；(3)将步骤(2)经过热分解一氧化反应处理后的钠碱法脱硫废液过滤除杂后，在滤液中加入石灰乳Ca(OH)2进行苛化反应，苛化反应的温度为85~125°C，使滤液中的硫酸钠Na2SO4及残存的亚硫Ife纳Na2SO3和硫化纳Na2S分别转化成硫酸韩及亚硫酸韩和硫化韩沉淀，钠离子与氢氧根离子反应生成氢氧化钠，将亚硫酸钙、硫化钙和硫酸钙滤除后，得到富含硫氰酸钠和氢氧化钠的滤液； (4)将步骤(3)得到的富含硫氰酸钠和氢氧化钠的滤液置于酸化器内，向所述酸化器中吹入经过净化的烟道气，使所述烟道气中的二氧化碳与所述富含硫氰酸钠和氢氧化钠的滤液中的氢氧化钠发生中和反应，反应产物是碳酸氢钠，中和反应生成的碳酸氢钠与所述步骤(3 )苛化反应生成的氢氧化钠进一步反应生成碳酸钠，同时，所述净化烟道气中的二氧化碳与所述富含硫氰酸钠和氢氧化钠的滤液中残留的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，将反应后的滤液过滤除去碳酸钙沉淀后得到富含硫氰酸钠和碳酸钠的酸化液； (5)将步骤(4)得到的富含硫氰酸钠和碳酸钠的酸化液经加热浓缩以及活性炭吸附除去固体杂质后放入第一冷却结晶槽，用温度为18~25°C的低温水冷却到35~45°C，冷却浆液后析出碳酸钠晶体，将含有碳酸钠晶体的浆液放入碳酸钠离心过滤机过滤出碳酸钠晶体； (6)将步骤(5)过滤出碳酸钠晶体后的滤液放入第二冷却结晶槽，用温度为18~25°C的低温水冷却至25~30°C，析出硫氰酸钠晶体，将含有硫氰酸钠晶体的结晶浆液倾入硫氰酸钠离心过滤机过滤，得到硫氰酸钠晶体； (7)过滤出硫氰酸钠晶体后的滤液返回脱硫系统。本专利技术方法所涉及的化学原理具体如下: 首先对溶液进行加热浓缩处 理，使不稳定的多硫化钠、硫代硫酸钠等化合物分解析出单质硫，生成亚硫酸钠、硫化钠等，然后被吹入的空气氧化生成硫酸钠。Na2S2O3 === Na2SO3 + SNa2Sx+l=== Na2S + xS2Na2S03 + O2=== 2Na2S04Na2S + 202=== Na2SO4 用石灰乳Ca(OH)2将废液中的硫酸钠Na2SO4及残存的亚硫酸钠Na2SO3和硫化钠Na2S分别进行苛化反应转化成硫酸钙及亚硫酸钙和硫化钙沉淀，钠离子与氢氧根离子反应生成氢氧化钠，将亚硫酸钙、硫化钙和硫酸钙滤除后，得到富含硫氰酸钠和氢氧化钠的滤液。Na2S03+Ca (OH) 2== CaSO3 丨 + 2Na0HNa2SO4 +Ca (OH) 2 == CaSO4 丨 + 2Na0HNa2S + Ca(OH)2 === CaS I + 2Na0H 由于硫氰酸钠与氢氧化钙不发生反应，所以分离沉淀物后的溶液中仅存氢氧化钠和硫氰酸钠及少量过剩的氢氧化钙。然后将过滤沉淀物后的滤液置于酸化器内，并向酸化器中吹入经过净化的烟道气，使烟道气中的二氧化碳与富含硫氰酸钠和氢氧化钠滤液中的氢氧化钠发生中和反应，生成碳酸氢钠，碳酸氢钠与二氧化碳进一步发生苛化反应生成碳酸钠，同时，净化烟道气中的二氧化碳与滤液中残留的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，将反应后的滤液过滤除去碳酸钙沉淀后得到富含硫氰酸钠和碳酸钠的酸化液。CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3 I + H2OCO2 + NaOH == NaHCO3 NaHCO3+ NaOH == Na2CO3 +H2O 将富含硫氰酸钠和碳酸钠的酸化液经加热浓缩以及活性炭吸附除去固体杂质。由于碳酸钠和硫氰酸钠两种化合物晶体的溶解度差异较大，可采用冷却结晶法先后分别提取碳酸钠和硫氰酸钠纳晶体广品，碳酸钠重新返回脱硫循环液系统，硫氰酸钠晶体作为最终产品外销。本专利技术方法包括以下工序环节:废液预处理除杂质、加热分解脱色、氧化苛化一分离、酸化一分离、蒸发浓缩、冷却结晶一分离。“废液预处理工序”是除去随机进入废液中的有机或无机固体杂质，如硫磺、焦油、铁质化合物。“加热分解脱色工序”是热分解硫代硫酸钠和多硫化钠析出单质硫及亚硫酸钠和硫化钠，并且除去催化剂残留物，使溶液变为无色。“氧化苛化一分离工序”是用空气将“加热分解脱色工序”生成的亚硫酸钠和硫化钠氧化成硫酸钠；用石灰乳Ca (OH) 2与硫酸钠Na2SO4及残存的亚硫酸钠Na2SO3和硫化钠Na2S分别进行苛化反应生成硫酸钙及亚硫酸钙和硫化钙沉淀；溶液中的钠离子与氢氧根离子反应生成氢氧化钠；将亚硫酸钙、硫化钙和硫酸钙滤除后，得到富含硫氰酸钠和氢氧化钠的滤液。“酸化一分离工序”是利用烟道气中的二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用苛化—酸化法处理钠碱法脱硫废液的方法，其特征在于该方法具体步骤如下：（1）在常温常压下，使用焦炭或活性炭等吸附材料吸附分离钠碱法脱硫废液中夹带的固体杂质；（2）经过所述步骤（1）处理后的钠碱法脱硫废液经蒸发浓缩，使得废液中不稳定的硫代硫酸钠和多硫化钠分别分解为亚硫酸钠和硫化钠，并析出单质硫的同时，向所述钠碱法脱硫废液中吹入压缩空气进行氧化反应，使所述钠碱法脱硫废液中经分解产生的亚硫酸钠和硫化钠氧化成硫酸钠，所述热分解－氧化反应的温度为85～125℃，所述压缩空气吹入的体积量是所述钠碱法脱硫废液体积量的20～160倍；（3）将步骤（2）经过热分解－氧化反应处理后的钠碱法脱硫废液过滤除杂后，在滤液中加入石灰乳Ca(OH)2进行苛化反应，苛化反应的温度为85～125℃，使滤液中的硫酸钠Na2SO4及残存的亚硫酸钠Na2SO3和硫化钠Na2S分别转化成硫酸钙及亚硫酸钙和硫化钙沉淀，钠离子与氢氧根离子反应生成氢氧化钠，将亚硫酸钙、硫化钙和硫酸钙滤除后，得到富含硫氰酸钠和氢氧化钠的滤液；（4）将步骤（3）得到的富含硫氰酸钠和氢氧化钠的滤液置于酸化器内，向所述酸化器中吹入经过净化的烟道气，使所述烟道气中的二氧化碳与所述富含硫氰酸钠和氢氧化钠的滤液中的氢氧化钠发生中和反应，反应产物是碳酸氢钠，中和反应生成的碳酸氢钠与所述步骤（3）苛化反应生成的氢氧化钠进一步反应生成碳酸钠，同时，所述净化烟道气中的二氧化碳与所述富含硫氰酸钠和氢氧化钠的滤液中残留的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，将反应后的滤液过滤除去碳酸钙沉淀后得到富含硫氰酸钠和碳酸钠的酸化液；?（5）将步骤（4）得到的富含硫氰酸钠和碳酸钠的酸化液经加热浓缩以及活性炭吸附除去固体杂质后放入第一冷却结晶槽，用温度为18～25℃的低温水冷却到35～45℃，冷却浆液后析出碳酸钠晶体，将含有碳酸钠晶体的浆液放入碳酸钠离心过滤机过滤出碳酸钠晶体；?（6）将步骤（5）过滤出碳酸钠晶体后的滤液放入第二冷却结晶槽，用温度为18～25℃的低温水冷却至25～30℃，析出硫氰酸钠晶体，将含有硫氰酸钠晶体的结晶浆液倾入硫氰酸钠离心过滤机过滤，得到硫氰酸钠晶体；（7）过滤出硫氰酸钠晶体后的滤液返回脱硫系统。...

【技术特征摘要】
1.一种用苛化一酸化法处理钠碱法脱硫废液的方法，其特征在于该方法具体步骤如下: (1)在常温常压下，使用焦炭或活性炭等吸附材料吸附分离钠碱法脱硫废液中夹带的固体杂质； (2)经过所述步骤(1)处理后的钠碱法脱硫废液经蒸发浓缩，使得废液中不稳定的硫代硫酸钠和多硫化钠分别分解为亚硫酸钠和硫化钠，并析出单质硫的同时，向所述钠碱法脱硫废液中吹入压缩空气进行氧化反应，使所述钠碱法脱硫废液中经分解产生的亚硫酸钠和硫化钠氧化成硫酸钠，所述热分解一氧化反应的温度为85~125°C，所述压缩空气吹入的体积量是所述钠碱法脱硫废液体积量的20~160倍； (3)将步骤(2)经过热分解一氧化反应处理后的钠碱法脱硫废液过滤除杂后，在滤液中加入石灰乳Ca(OH)2进行苛化反应，苛化反应的温度为85~125°C，使滤液中的硫酸钠Na2SO4及残存的亚硫Ife纳Na2SO3和硫化纳Na2S分别转化成硫酸韩及亚硫酸韩和硫化韩沉淀，钠离子与氢氧根离子反应生成氢氧化钠，将亚硫酸钙、硫化钙和硫酸钙滤除后，得到富含硫氰酸钠和氢氧化钠的 滤液； (4)将步骤(3)得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔平，江静，张超群，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：