CN110745845A - 一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法，属于焦炉烟气治理技术领域。一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法，步骤为：（1）按照质量比为1：6.5‑7.5脱硫灰：水混合，搅拌均匀，过滤得清液Ⅰ；（2）对清液Ⅰ进行吸附脱色，过滤得清液Ⅱ；（3）将清液Ⅱ中加入酸性溶液，调PH值至5.5～7.5，然后加入氧化剂，控制溶液中游离氯值为零，获得调节液；（4）采用纳滤膜对调节液液进行分离，分别回收清水侧溶液和浓水侧溶液；（5）将浓水侧溶液处理，得到硫酸钠。本发明可广泛应用于以碱金属盐类为脱硫剂的脱硫灰的处理，工艺简单，成本低廉，易于操作，可实现脱硫灰变废为宝，降低环境压力的目的。

Description

一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法
技术领域
本发明属于焦炉烟气治理技术领域，涉及焦炉烟气脱硫，具体涉及一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法。
背景技术
随着雾霾的日益严重，国家要求对焦炉生产产生的烟气进行治理。《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)中明确规定：从2015年1月1日起，一般地区新建及旧有焦炉装煤及推焦烟气中SO2排放浓度限值为 50mg/Nm3，特别限值地区为30mg/Nm3，个别地区甚至出现小于15mg/Nm3的超低排放要求。目前焦炉烟气脱硫技术根据脱硫剂的类型及操作特点,通常可分为湿法、半干法和干法脱硫。
干法、半干法脱硫，是以碱金属盐类为脱硫剂的脱硫生产工艺，因其工艺流程短、占地小、投资省、控制简单、耗水少、无烟囱雨等优点，目前广泛应用于烟气脱硫工程中，而脱硫灰是半干法烟气脱硫工艺产生的一种副产物，其主要成分为：游离氧化钙、亚硫酸钙、碳酸钙、硫酸钙和氢氧化钙等物质。
由于脱硫灰成分很不稳定，呈弱碱性，且易分解，因此脱硫灰的综合利用非常困难。目前企业多数采用集中堆积的方式处理脱硫灰，然而这种处理方式存在固有的缺陷，即随着生产的不断进行而不断增加的脱硫灰堆积保管成本和环保治理也会不断增加，同时其造成环境污染的风险也不断增加，必然成为企业的极大负担。由于干法、半干法脱硫所产生的副产物脱硫灰的产量大，因此对脱硫灰进行分离及回收利用的需求迫在眉睫。
为了解决干法、半干法脱硫过程中所产生的副产物固体废弃物脱硫灰，本发明研发了一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的分离及回收方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法，步骤为：
（1）溶解及过滤：按照质量比为1：6.5-7.5脱硫灰：水混合，搅拌均匀，过滤得清液Ⅰ；
（2）吸附：对清液Ⅰ进行吸附脱色，过滤得清液Ⅱ；
（3）调节：将清液Ⅱ中加入酸性溶液，调PH值至5.5～7.5，然后加入氧化剂，控制溶液中游离氯值为零，获得调节液；
（4）分离：采用纳滤膜对调节液液进行分离，分别回收清水侧溶液和浓水侧溶液；
（5）回收硫酸钠：将浓水侧溶液处理，得到硫酸钠。
进一步地，所述的吸附脱色是使用纤维或活性焦进行吸附脱色，以达到去除炭黑等有色物质的目的。
所述的酸性溶液为稀硫酸或盐酸，调PH值至5.5~7.5，将溶液中的CO32-为CO2。
所述的氧化剂为次氯酸钠，NaClO的加入量由实际物料中SO3 2-含量决定，NaClO将低价离子SO3 2- 转换成高价离子SO4 2-，计量加入Na2SO3,还原次氯酸中的游离氯，控制游离氯值为零。
所述的纳滤膜对溶液内的物质进行分离，清水侧为NaCl溶液，浓水侧为Na2SO4溶液。
浓水侧溶液经过蒸发处理后，可获得硫酸钠成品，经检测每1Kg脱硫灰能获得530-580g硫酸钠,收率85%左右。
所述的浓水侧溶液经过冷冻处理后，可获得硫酸钠成品，经检测每1Kg脱硫灰能获得600-630g的Na2SO4 ·10H2O,收率95%左右。
所述的浓水侧溶液经过0～5℃低温冷冻处理后，可获得硫酸钠成品。
本发明用于处理以碱金属盐类为脱硫剂处理焦炉烟气所产生的固体废弃物脱硫灰，其中脱硫灰的成分为NaCO3，将脱硫灰加水溶解，经初步过滤除去粉尘颗粒等不溶物；再使用纤维或活性焦进行吸附脱色，去除炭黑等有色物质；然后使用试剂调节，其中加入盐酸或者硫酸转化CO3 2-为CO2，加入氧化剂次氯酸钠NaClO，将低价离子SO3 2- 转换成高价离子SO4 2-，在没有引入新成分的前提下减少了溶液的组分，然后利用低温下硫酸钠的溶解度降低这一特性，使用冷冻的方法处理，或者使用蒸发的方法使得硫酸钠析出，然后经离心处理后即得Na2SO4 ·10H2O成品。
本发明可广泛应用于以碱金属盐类为脱硫剂的脱硫灰的处理，工艺简单，成本低廉，易于操作，可实现脱硫灰变废为宝，降低环境压力的目的。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步的说明，但应该理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。本领域技术人员在本发明基础上对本发明作出的各种改动或修改，均应同样落于本发明的保护范围之内。
实施例1
一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法，步骤为：
（1）溶解及过滤：将1000Kg脱硫灰溶于6500Kg水，搅拌均匀，过滤得清液Ⅰ；
（2）吸附：使用纤维对清液Ⅰ进行吸附脱色，过滤得清液Ⅱ；
（3）调节：将清液Ⅱ中加入稀硫酸溶液，调PH值至5.5～7.5，然后加入氧化剂次氯酸钠，控制溶液中游离氯值为零，获得调节液；
（4）分离：采用纳滤膜对调节液液进行分离，分别回收清水侧NaCl溶液，浓水侧Na2SO4溶液；
（5）回收硫酸钠：将浓水侧Na2SO4溶液经过蒸发，离心得到580Kg的硫酸钠成品。
实施例2
一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法，步骤为：
（1）溶解及过滤：将1000Kg脱硫灰溶于7000Kg水，搅拌均匀，过滤得清液Ⅰ；
（2）吸附：使用活性炭对清液Ⅰ进行吸附脱色，过滤得清液Ⅱ；
（3）调节：将清液Ⅱ中加入稀盐酸溶液，调PH值至5.5～7.5，然后加入氧化剂次氯酸钠，控制溶液中游离氯值为零，获得调节液；
（4）分离：采用纳滤膜对调节液液进行分离，分别回收清水侧NaCl溶液，浓水侧Na2SO4溶液；
（5）回收硫酸钠：将浓水侧Na2SO4溶液经过蒸发，离心得到530Kg的硫酸钠成品。
实施例3
一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法，步骤为：
（1）溶解及过滤：将1000Kg脱硫灰溶于7500Kg水，搅拌均匀，过滤得清液Ⅰ；
（2）吸附：使用活性焦对清液Ⅰ进行吸附脱色，过滤得清液Ⅱ；
（3）调节：将清液Ⅱ中加入稀盐酸溶液，调PH值至5.5～7.5，然后加入氧化剂次氯酸钠，控制溶液中游离氯值为零，获得调节液；
（4）分离：采用纳滤膜对调节液液进行分离，分别回收清水侧NaCl溶液，浓水侧Na2SO4溶液；
（5）回收硫酸钠：将浓水侧Na2SO4溶液在0～3℃低温冷冻，离心得到630Kg的硫酸钠成品。
实施例4
一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法，步骤为：
（1）溶解及过滤：将1000Kg脱硫灰溶于7200Kg水，搅拌均匀，过滤得清液Ⅰ；
（2）吸附：使用活性焦对清液Ⅰ进行吸附脱色，过滤得清液Ⅱ；
（3）调节：将清液Ⅱ中加入稀盐酸溶液，调PH值至5.5～7.5，然后加入氧化剂次氯酸钠，控制溶液中游离氯值为零，获得调节液；
（4）分离：采用纳滤膜对调节液液进行分离，分别回收清水侧NaCl溶液，浓水侧Na2SO4溶液；
（5）回收硫酸钠：将浓水侧Na2SO4溶液在3～5℃低温冷冻，离心得到600Kg的硫酸钠成品。

Claims (8)

1.一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法，其特征在于，步骤为：
（1）溶解及过滤：按照质量比为1：6.5-7.5脱硫灰：水混合，搅拌均匀，过滤得清液Ⅰ；
（2）吸附：对清液Ⅰ进行吸附脱色，过滤得清液Ⅱ；
（3）调节：将清液Ⅱ中加入酸性溶液，调PH值至5.5～7.5，然后加入氧化剂，控制溶液中游离氯值为零，获得调节液；
（4）分离：采用纳滤膜对调节液液进行分离，分别回收清水侧溶液和浓水侧溶液；
（5）回收硫酸钠：将浓水侧溶液处理，得到硫酸钠。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法，其特征在于，所述的吸附脱色是使用纤维或活性焦进行吸附脱色。
3.根据权利要求1或2所述的一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法，其特征在于， 所述的酸性溶液为稀硫酸或盐酸。
4.根据权利要求1或2所述的一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法，其特征在于，所述的氧化剂为次氯酸钠。
5.根据权利要求1或2所述的一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法，其特征在于，所述的纳滤膜对溶液内的物质进行分离，清水侧为NaCl溶液，浓水侧为Na2SO4溶液。
6.根据权利要求1或2所述的一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法，其特征在于，浓水侧溶液经过蒸发处理后，可获得硫酸钠成品。
7.根据权利要求1或2所述的一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法，其特征在于，所述的浓水侧溶液经过冷冻处理后，可获得硫酸钠成品。
8.根据权利要求7所述的一种焦炉烟气脱硫副产物脱硫灰的回收方法，其特征在于，所述的浓水侧溶液在0～5℃低温冷冻处理。
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