CN104478151B - 含烧碱次氯酸钠废液的环保处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含烧碱次氯酸钠废液的环保处理方法，当NaOH溶液吸收氯气废气后会形成含烧碱次氯酸钠废液，将上述废液于80℃以上进行浓缩，浓缩过程中NaClO分解为NaCl和NaClO3，NaCl结晶析出并过滤去除；过滤后的含烧碱废液返回继续吸收氯气废气，得到的废液重复上述处理操作，至废液中NaClO3浓度达到饱和，在20～25℃条件下将其从废液中结晶析出并过滤去除，滤后的含烧碱废液则继续循环使用。处理过程中得到的NaCl和NaClO3经过处理后可作为化工原料。本发明设备投资少、工艺简单、易于操作，氢氧化钠的循环利用能够大大降低吸收废氯气的成本，从而节约了企业废水处理成本，降低了环境污染。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种含烧碱次氯酸钠废液的环保处理方法。
背景技术
氯气是一种剧毒气体，在氯碱工业和使用氯气的化工企业中，有大量氯气废气产生，对环境和人体造成严重危害。目前通常使用的除去氯气的方法是用重量百分比为15～20％左右的NaOH溶液吸收氯气变为含次氯酸钠的碱性溶液，然后将次氯酸钠废液作为废水进行处理合格达标后排放。这种将次氯酸钠废液作为废水处理的方法既消耗大量的酸和还原剂，又增加了废水处理投资和处理运行费用，还不能够使废液中的氢氧化钠、氯酸钠和氯化钠得到有效利用。有鉴于此，如果能够找到上述废液环保处理的方法，则既可以实现废物资源再利用，节约成本，又能降低环境污染，可以一举多得。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含烧碱次氯酸钠废液的环保处理方法，该方法实现了废物资源再利用，有效降低了企业的废气处理成本。
本发明的技术方案具体如下：
含烧碱次氯酸钠废液的环保处理方法，包括如下步骤：
(1)将吸收氯气废气得到的含烧碱次氯酸钠废液于温度高于80℃条件下浓缩，浓缩至NaOH的重量百分比为15～20％，得浓缩液；
(2)将步骤(1)所述浓缩液进行过滤，分别收集滤液和滤渣，滤渣用于制备NaCl；
(3)将所得滤液用于吸收氯气废气，得到含烧碱次氯酸钠废液，将该废液循环至步骤(1)；
(4)重复步骤(2)和(3)至废液中NaClO3浓度达到饱和，将饱和的NaClO3废液在20～25℃条件下结晶析出NaClO3并过滤，滤后得到的含烧碱溶液循环用于吸收氯气废气。
优选的，所述步骤(1)中所述含烧碱次氯酸钠废液中NaOH重量百分比为8～12％，NaClO百分比≥1％。
优选的，所述步骤(1)中所述浓缩在-0.1～0MPa条件下进行。
优选的，所述步骤(2)中所述滤液采用步骤(1)所述浓缩条件进一步浓缩至NaOH的重量百分比≥25％，将浓缩液过滤，收集滤液和滤渣，滤渣用于制备NaCl。
本发明由于NaClO的分解温度在80℃以上，因此选择该温度范围为蒸发浓缩的范围，以便于结晶析出NaCl和NaClO3。
本发明的有益效果在于：本发明通过分两次浓缩，避免了次氯酸钠废液中NaCl结晶量过多影响蒸发浓缩，堵塞设备管道，提高了蒸发浓缩的效率，实现了企业节能降耗。另外，本发明设备投资少、工艺简单、易于操作，实现了氯酸钠和氯化钠的回收利用，为企业创造了价值，并且氢氧化钠的循环利用大大降低了吸收废氯气的成本，最终不仅节约了企业废水处理成本，还大大降低了环境污染。据行业统计，全国每年排放出的含烧碱次氯酸钠废液中浪费的氢氧化钠和用于处理次氯酸钠废液的费用合计高达上亿元，因此，本发明具有可观的经济效益和良好的环境效益。
具体实施方式
以下为本发明的具体实施方式。
含烧碱次氯酸钠废液的环保处理方法，包括如下步骤：
(1)将吸收氯气废气得到的含烧碱次氯酸钠废液加热至80℃以上并在常压或-0.1～0MPa条件下进行蒸发浓缩，蒸发浓缩过程中NaClO分解为NaCl和NaClO3；
(2)蒸发浓缩到NaOH重量百分比为15～20％，大量NaCl结晶出现，趁热用输送泵将含NaCl结晶的废液打入暗流压滤机过滤，从而去除NaCl固体；
(3)步骤(2)过滤后的滤液再次加热至80℃以上，并继续在常压或-0.1～0MPa真空条件下进行蒸发浓缩，浓缩至NaOH重量百分比为25～30％，趁热用输送泵将含NaCl结晶的溶液打入暗流压滤机过滤，以去除NaCl固体；
(4)经两次蒸发浓缩后的溶液含NaOH的重量百分比在25％以上，NaClO3重量百分比在8％以上，NaCl重量百分比在3％以下，NaClO重量百分比在0.05％以下。将该含烧碱的溶液返回氯气吸收塔继续吸收氯气废气；
(5)吸收废气后的含烧碱次氯酸钠废液循环至步骤(1)；
(6)重复步骤(2)到步骤(5)至废液中NaClO3含量达到饱和，20～25℃条件下结晶析出NaClO3，然后将含NaClO3结晶的废液用输送泵打入暗流压滤机过滤得NaClO3固体，滤后的含烧碱溶液返回氯气吸收塔继续吸收氯气废气。
需要指出的是，在步骤(4)和(6)滤后的含烧碱溶液循环使用前，为满足吸收氯气时NaOH溶液的最佳质量百分浓度在15～20％之间，可以向滤液中加入NaOH溶液或蒸发浓缩过程中的冷凝液。
将结晶析出的NaCl和NaClO3进行洗涤、过滤、干燥得到纯品，NaCl固体可用于氯碱工业电解制氯气和烧碱，也可作为其它化工原料，NaClO3固体则可作为烟花爆竹原料或其它化工原料。
下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。
实施例1
含烧碱次氯酸钠废液的环保处理方法，包括如下步骤：
(1)将处理前的含烧碱次氯酸钠废液(指标如表1所示)1000kg加热至沸腾，并在常压下进行第一次蒸发浓缩，蒸发浓缩过程中NaClO分解为NaCl和NaClO3；
(2)蒸发浓缩至废液中NaOH重量百分比为16.91％(废液具体指标见表1)，大量NaCl结晶出现，趁热用输送泵将含NaCl结晶的废液打入暗流压滤机过滤，从而去除NaCl固体；
(3)过滤后的滤液再次加热至沸腾，并继续在常压下进行第二次蒸发浓缩；浓缩至NaOH重量百分比为28.24％(废液具体指标见表1)，大量NaCl结晶出现，趁热用输送泵将含NaCl结晶的废液打入暗流压滤机过滤，进一步去除NaCl固体；
(4)将经过两次蒸发浓缩除NaCl后，NaOH重量百分比为28.24％的溶液返回氯气吸收塔继续吸收氯气废气；
(5)吸收废气后的含烧碱次氯酸钠废液循环至步骤(1)；
(6)重复步骤(2)到步骤(5)至废液中的NaClO3含量达到饱和，此时，NaClO3的含量按重量百分比计为55.65％，将该废液冷却至25℃，结晶析出NaClO3，将含NaClO3结晶的废液用输送泵打入暗流压滤机过滤得NaClO3固体，滤后的含烧碱溶液返回氯气吸收塔继续吸收氯气废气。
需要指出的是，在步骤(4)和(6)滤后的含烧碱溶液循环使用前，为满足吸收氯气的条件，可以向滤液中加入NaOH溶液或蒸发浓缩过程中的冷凝液。
将结晶析出的NaCl和NaClO3进行洗涤、过滤、干燥得到NaCl纯品120kg，NaClO3纯品352kg。NaCl固体可用于氯碱工业电解制氯气和烧碱，也可作为其它化工原料，NaClO3固体则可作为烟花爆竹原料或其它化工原料。
表1含烧碱次氯酸钠废液及处理过程中废液参数指标(％)
| 样品名称 | 次氯酸钠 | 氢氧化钠 | 游离氯 | 氯化钠 | 氯酸钠 |
| 处理前废液 | 5.89 | 11.03 | 1.17 | —— | 3.9 |
| 第一次蒸发浓缩后的废液 | 0.78 | 16.91 | 0.08 | 7.4 | 4.61 |
| 第二次蒸发浓缩后的废液 | 0.03 | 28.24 | 0.034 | 2.28 | 8.56 |
| 氯酸钠达饱和时的废液 | —— | 15.86 | —— | —— | 55.65 |
注：各参数指标按重量百分比计。
实施例2
含烧碱次氯酸钠废液的环保处理方法，包括如下步骤：
(1)将处理前的含烧碱次氯酸钠废液(指标如表2所示)1000kg加热至80℃，并在常压下进行第一次蒸发浓缩，蒸发浓缩过程中NaClO分解为NaCl和NaClO3；
(2)浓缩至废液中NaOH重量百分比为19.67％(废液具体指标见表2)，有大量NaCl结晶出现，趁热用输送泵将含NaCl结晶的废液打入暗流压滤机过滤，从而去除NaCl固体；
(3)过滤后的滤液再次加热至80℃进行第二次蒸发浓缩，浓缩至NaOH重量百分比为27.89％(废液具体指标见表2)，大量NaCl结晶出现，趁热用输送泵将含NaCl结晶的废液打入暗流压滤机过滤，进一步去除NaCl固体；
(4)将经过两次蒸发浓缩除NaCl后，NaOH重量百分比为27.89％的溶液返回氯气吸收塔吸收氯气废气；
(5)吸收废气后的含烧碱次氯酸钠废液循环至步骤(1)；
(6)重复步骤(2)到(5)；
(7)重复9次后，废液中的NaClO3含量达到饱和，此时，NaClO3的含量按重量百分比计为58.85％，将该废液冷却至20℃，结晶析出NaClO3，将含NaClO3结晶的废液用输送泵打入暗流压滤机过滤得NaClO3固体，滤后的含烧碱溶液返回氯气吸收塔继续吸收氯气废气。
需要指出的是，在步骤(4)和(7)滤后的含烧碱溶液循环使用前，为满足吸收氯气的条件，可以向滤液中加入NaOH溶液或蒸发浓缩过程中的冷凝液。
将结晶析出的NaCl和NaClO3进行洗涤、过滤、干燥得到NaCl纯品124kg，NaClO3纯品391kg。NaCl固体可用于氯碱工业电解制氯气和烧碱，也可作为其它化工原料，NaClO3固体则可作为烟花爆竹原料或其它化工原料。
表2含烧碱次氯酸钠废液及处理过程中废液参数指标(％)
| 样品名称 | 次氯酸钠 | 氢氧化钠 | 游离氯 | 氯化钠 | 氯酸钠 |
| 处理前废液 | 5.34 | 10.13 | 2.11 | —— | 2.39 |
| 第一次蒸发浓缩后的废液 | 0.56 | 19.67 | 0.044 | 8.62 | 5.76 |
| 第二次蒸发浓缩后的废液 | 0.04 | 27.89 | 0.021 | 3.15 | 7.98 |
| 氯酸钠达饱和时的废液 | —— | 15.64 | —— | —— | 58.85 |
注：各参数指标按重量百分比计。
实施例3
含烧碱次氯酸钠废液的环保处理方法，包括如下步骤：
(1)将处理前的含烧碱次氯酸钠废液(指标如表3所示)1000kg加热至沸腾，并在-0.1～0MPa真空条件下进行第一次蒸发浓缩，蒸发浓缩过程中NaClO分解为NaCl和NaClO3；
(2)蒸发浓缩到废液中NaOH重量百分比为15.88％(废液具体指标见表3)，有大量NaCl结晶出现，趁热用输送泵将含NaCl结晶的废液打入暗流压滤机过滤，从而去除NaCl固体；
(3)过滤后的滤液再次加热至沸腾，并继续在-0.1～0MPa真空条件下进行第二次蒸发浓缩；浓缩至NaOH重量百分比为25.38％(废液具体指标见表3)，大量NaCl结晶出现，趁热用输送泵将含NaCl结晶的废液打入暗流压滤机过滤，进一步去除NaCl固体；
(4)将经过两次蒸发浓缩除NaCl后，NaOH重量百分比为25.38％的溶液返回氯气吸收塔继续循环吸收氯气废气；
(5)吸收废气后的含烧碱次氯酸钠废液循环至步骤(1)；
(6)重复步骤(2)到(5)至废液中的NaClO3含量达到饱和，此时，NaClO3的含量按重量百分比计为53.79％，将该废液冷却至22℃，结晶析出NaClO3，将含NaClO3结晶的废液用输送泵打入暗流压滤机过滤得NaClO3固体，滤后的含烧碱溶液返回氯气吸收塔继续吸收氯气废气。
需要指出的是，在步骤(4)和(6)滤后的含烧碱溶液循环使用前，为满足吸收氯气的条件，可以向滤液中加入NaOH溶液或蒸发浓缩过程中的冷凝液。
将结晶析出的NaCl和NaClO3进行洗涤、过滤、干燥得到NaCl纯品126kg，NaClO3纯品387kg。NaCl固体可用于氯碱工业电解制氯气和烧碱，也可作为其它化工原料，NaClO3固体则可作为烟花爆竹原料或其它化工原料。
表3含烧碱次氯酸钠废液及处理过程中废液参数指标(％)
| 样品名称 | 次氯酸钠 | 氢氧化钠 | 游离氯 | 氯化钠 | 氯酸钠 |
| 处理前废液 | 7.36 | 10.89 | 2.01 | —— | 2.78 |
| 第一次蒸发浓缩后的废液 | 0.89 | 15.88 | 0.02 | 9.41 | 6.12 |
| 第二次蒸发浓缩后的废液 | 0.023 | 25.38 | 0.029 | 2.85 | 8.49 |
| 氯酸钠达饱和时的废液 | —— | 16.87 | —— | —— | 53.79 |
注：各参数指标按重量百分比计。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (4)
1.含烧碱次氯酸钠废液的环保处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将吸收氯气废气得到的含烧碱次氯酸钠废液于温度高于80℃条件下浓缩，浓缩至NaOH的重量百分比为15～20％，得浓缩液；
(2)将步骤(1)所述浓缩液进行过滤，分别收集滤液和滤渣，滤渣用于制备NaCl；
(3)将所得滤液用于吸收氯气废气，得到含烧碱次氯酸钠废液，将该废液循环至步骤(1)；
(4)重复步骤(2)和(3)至废液中NaClO3浓度达到饱和，将饱和的NaClO3废液在20～25℃条件下结晶析出NaClO3并过滤，滤后得到的含烧碱溶液循环用于吸收氯气废气。
2.根据权利要求1所述的环保处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述含烧碱次氯酸钠废液中NaOH重量百分比为8～12％，NaClO百分比≥1％。
3.根据权利要求1所述的环保处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述浓缩在-0.1～0MPa条件下进行。
4.根据权利要求1所述的环保处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述滤液采用步骤(1)所述浓缩条件进一步浓缩至NaOH的重量百分比≥25％，将浓缩液过滤，收集滤液和滤渣，滤渣用于制备NaCl。
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