一種高有機(jī)物硫酸鈉危廢的簡(jiǎn)便資源化工藝與系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種對(duì)高有機(jī)物硫酸鈉濃縮液簡(jiǎn)便資源化工藝及系統(tǒng)，包括：根據(jù)危廢總有機(jī)碳測(cè)定，向物料內(nèi)配入適量還原劑；用系統(tǒng)廢熱烘干后，進(jìn)入回轉(zhuǎn)還原爐，生產(chǎn)硫化鈉產(chǎn)品，尾氣用堿吸收，生產(chǎn)無水亞硫酸鈉。本工藝創(chuàng)造性利用廢水的COD耗氧特性和其自身熱值，用有機(jī)物分解的熱量，降解有機(jī)物的同時(shí)還原硫酸鈉生產(chǎn)硫化鈉，使硫酸鹽危廢從高成本處置，變?yōu)榭僧a(chǎn)生效益，是高有機(jī)物硫酸鈉危廢實(shí)現(xiàn)資源化的理想途徑，有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。
【專利說明】
一種高有機(jī)物硫酸鈉危廢的簡(jiǎn)便資源化工藝與系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種高有機(jī)物硫酸鈉危廢生產(chǎn)硫化鈉和亞硫酸鈉的簡(jiǎn)便資源化工藝與裝置系統(tǒng)，適應(yīng)與各種含有機(jī)物的硫酸鹽、亞硫酸鹽的溶液或固體危廢資源化，屬于資源環(huán)境領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)外化工領(lǐng)域用于有機(jī)合成的硫酸過千萬噸，而其中很大部分轉(zhuǎn)化為含有機(jī)物的硫酸鹽溶液，濃縮處理這些溶液是主流的工藝之一，不可避免產(chǎn)生了大量含有機(jī)物的硫酸鹽濃縮液或固體，估計(jì)每年有過千萬噸之多，屬于典型危廢;這些危廢成分極為復(fù)雜，現(xiàn)有的各種高級(jí)氧化、萃取等工藝，以及堆放或者焚燒處理，大都處理不徹底，而且費(fèi)用巨大，消耗了大量社會(huì)資源;堿法脫硫行業(yè)每年副產(chǎn)量硫酸鈉和亞硫酸鈉混合物也有百萬噸，混也沒有合理的利用工藝，造成了巨大環(huán)境壓力。
[0003]本發(fā)明提供一種對(duì)高有機(jī)物硫酸鈉濃縮液簡(jiǎn)便資源化工藝及裝置，主要包括:根據(jù)危廢總有機(jī)碳測(cè)定，向物料內(nèi)配入適量還原劑；用系統(tǒng)廢熱烘干后，進(jìn)入回轉(zhuǎn)還原爐，生產(chǎn)硫化鈉產(chǎn)品，尾氣用堿吸收，生產(chǎn)無水亞硫酸鈉。本工藝創(chuàng)造性利用廢水的COD耗氧特性和其自身熱值，用有機(jī)物分解的熱量，降解有機(jī)物的同時(shí)還原硫酸鈉生產(chǎn)硫化鈉，使硫酸鹽危廢從高成本處置，變?yōu)榭僧a(chǎn)生效益，是硫酸鈉危廢實(shí)現(xiàn)資源化的理想途徑，有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是針高有機(jī)物硫酸鈉濃縮液沒有低成本處置工藝現(xiàn)狀，提供一種簡(jiǎn)便、高效益的資源化工藝和系統(tǒng)，使高有機(jī)的硫酸鈉濃縮液通過處置產(chǎn)生效益，本發(fā)明可以推廣至各種硫酸鹽或混合硫酸鹽、亞硫酸鹽的資源化處置。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0006]—種高有機(jī)物硫酸鈉濃縮液的簡(jiǎn)便資源化工藝，利用有機(jī)物的COD耗氧特性和自身熱值，把其中硫酸鈉轉(zhuǎn)化為硫化鈉和亞硫酸鈉產(chǎn)品的簡(jiǎn)便工藝，高溫尾氣作為烘干及煅燒能源循環(huán)利用，步驟如下:
[0007]I)配料烘干系統(tǒng)
[0008]含有機(jī)物硫酸鈉廢料與還原劑按照總硫:總碳摩爾比為1:1-3的比例混合后，進(jìn)入沸騰干燥爐，使用系統(tǒng)煅燒還原爐的余熱進(jìn)行烘干，烘干溫度為100-200Γ;
[0009]2)煅燒還原系統(tǒng)
[0010]物料烘干到總水分小于20%時(shí)，進(jìn)入煅燒還原爐，在600-1200°C條件下，煅燒有機(jī)物，還原硫酸鈉為硫化鈉產(chǎn)品；有機(jī)物分解產(chǎn)生可燃?xì)怏w，點(diǎn)燃這部分可燃?xì)怏w后，熱量用于鍛燒爐加熱，煅燒尾氣用于廢料烘干;物料換熱后的尾氣經(jīng)氫氧化鈉處理后，生產(chǎn)亞硫酸鈉產(chǎn)品。
[0011]所述步驟I)中還原劑是指具有還原能力的物質(zhì)包括各種高沸點(diǎn)有機(jī)殘?jiān)瑑?yōu)選高溫可以徹底分解的碳粉、焦末;還原劑配比為硫:碳的摩爾比為1:2.2。
[0012]—種實(shí)現(xiàn)所述高有機(jī)物硫酸鈉濃縮液的簡(jiǎn)便資源化工藝的系統(tǒng)，包括配料裝置、烘干裝置、煅燒還原裝置、尾氣處理裝置、燃燒器和風(fēng)冷機(jī)，配料裝置設(shè)有物料進(jìn)口，物料出口與烘干裝置的入口連接;烘干裝置的物料出口與煅燒還原裝置的入口連接;煅燒還原裝置的物料出口余風(fēng)冷機(jī)入口連接;風(fēng)冷機(jī)出口進(jìn)行包裝;風(fēng)冷機(jī)設(shè)有冷空氣進(jìn)口和熱空氣出口，熱空氣出口與燃燒器進(jìn)口連接;煅燒還原裝置的爐內(nèi)尾氣出口與燃燒器的入口連接；燃燒器的出口與煅燒還原裝置的熱風(fēng)進(jìn)口連接，高溫尾氣出口與烘干裝置的熱風(fēng)進(jìn)口連接;烘干裝置的尾氣出口與尾氣吸收裝置的入口連接，尾氣經(jīng)用氫氧化鈉吸收，回收亞硫酸鈉后達(dá)標(biāo)排放。
[0013]本發(fā)明的工作機(jī)理:
[0014]有機(jī)物煅燒是分解出還原性可燃?xì)怏w，這部分還原性氣體在高溫下可以還原硫酸鈉，產(chǎn)生硫化鈉。有機(jī)物分解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w，主要是分解產(chǎn)生的H，CO，CHx等，沒有燃燒的可燃?xì)猓?jīng)過點(diǎn)燃后，熱量可以用來煅燒物料，實(shí)現(xiàn)廢物成分的資源最大化化利用。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:該工藝流程簡(jiǎn)短、合理、投資少、運(yùn)行成本低、資源最大化利用；同時(shí)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)流程，易于工業(yè)化實(shí)施;適用于各種高有機(jī)物硫酸鹽的資源化處理，具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果和巨大的社會(huì)效益。
【附圖說明】
[0016]圖1為實(shí)現(xiàn)高有機(jī)物硫酸鈉濃縮液的簡(jiǎn)便資源化工藝的系統(tǒng)示意圖。
[0017]圖中:1、配料裝置;2、烘干裝置;3、煅燒還原裝置4、尾氣處理系統(tǒng);5、燃燒器;6、風(fēng)冷機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下實(shí)施例為便于理解，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。
[0019]以下實(shí)施例所述高有機(jī)物硫酸鈉濃縮液的簡(jiǎn)便資源化工藝均在以下系統(tǒng)中實(shí)施。
[0020]—種實(shí)現(xiàn)所述高有機(jī)物硫酸鈉濃縮液的簡(jiǎn)便資源化工藝的系統(tǒng)，包括配料裝置1、烘干裝置2、煅燒還原裝置3、尾氣處理裝置4、燃燒器5和風(fēng)冷機(jī)6，配料裝置I設(shè)有物料進(jìn)口，物料出口與烘干裝置2的入口連接;烘干裝置2的物料出口與煅燒還原裝置3的入口連接;煅燒還原裝置3的物料出口余風(fēng)冷機(jī)6入口連接;風(fēng)冷機(jī)6出口進(jìn)行包裝;風(fēng)冷機(jī)6設(shè)有冷空氣進(jìn)口和熱空氣出口，熱空氣出口與燃燒器5進(jìn)口連接;煅燒還原裝置3的爐內(nèi)尾氣出口與燃燒器5的入口連接;燃燒器5的出口與煅燒還原裝置3的熱風(fēng)進(jìn)口連接，高溫尾氣出口與烘干裝置2的熱風(fēng)進(jìn)口連接;烘干裝置2的尾氣出口與尾氣吸收裝置4的入口連接，尾氣經(jīng)用氫氧化鈉吸收，回收亞硫酸鈉后達(dá)標(biāo)排放。
[0021]實(shí)施例1:
[0022]—種高有機(jī)物硫酸鈉濃縮液的簡(jiǎn)便資源化工藝，步驟如下:
[0023]I)配料烘干系統(tǒng)
[0024]經(jīng)檢測(cè)計(jì)算過的物料，按照摩爾比S:C=1:2.2的比例配入無煙煤粉，混勻后去烘干系統(tǒng)，在120°C溫度下，沸騰烘干至物料水分10%，烘干后物料進(jìn)入步驟2);
[0025]2)煅燒還原系統(tǒng)
[0026]從步驟I)過來高有機(jī)物物料，進(jìn)入高溫沸騰氧化爐中，在1000°C分解有機(jī)物，40分鐘后，有機(jī)物分解率達(dá)到99%，產(chǎn)品硫化鈉含量達(dá)90% ;分解有機(jī)物后的物料，經(jīng)風(fēng)冷換熱后，進(jìn)入包裝；熱風(fēng)用于燃燒器助燃，尾氣經(jīng)10%氫氧化鈉吸收后達(dá)標(biāo)排放，脫硫液回收亞硫酸鈉.
[0027]實(shí)施例2:
[0028]—種高有機(jī)物硫酸鈉濃縮液的簡(jiǎn)便資源化工藝，步驟如下:
[0029]I)配料烘干系統(tǒng)
[0030]經(jīng)檢測(cè)計(jì)算過的物料，按照摩爾比S:C=1:2.4的比例配入焦炭粉，混勻后去烘干系統(tǒng)，在130°C溫度下，沸騰烘干至物料水分5%，烘干后物料進(jìn)入步驟2).
[0031]2)煅燒還原系統(tǒng)
[0032]從步驟I)過來高有機(jī)物物料，進(jìn)入高溫沸騰氧化爐中，在1100°C分解有機(jī)物，40分鐘后，有機(jī)物分解率達(dá)到99%，產(chǎn)品硫化鈉含量達(dá)96% ;分解有機(jī)物后的物料，經(jīng)風(fēng)冷換熱后，進(jìn)入包裝；熱風(fēng)用于燃燒器助燃，尾氣經(jīng)10%氫氧化鈉吸收后達(dá)標(biāo)排放，脫硫液回收亞硫酸鈉。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高有機(jī)物硫酸鈉濃縮液的簡(jiǎn)便資源化工藝，其特征在于:利用有機(jī)物的COD耗氧特性和自身熱值，把其中硫酸鈉轉(zhuǎn)化為硫化鈉和亞硫酸鈉產(chǎn)品的簡(jiǎn)便工藝，高溫尾氣作為烘干及煅燒能源循環(huán)利用，步驟如下: 1)配料烘干系統(tǒng) 含有機(jī)物硫酸鈉廢料與還原劑按照總硫和總碳摩爾比為1:1-3的比例混合后，進(jìn)入沸騰干燥爐，使用系統(tǒng)煅燒還原爐的余熱進(jìn)行烘干，烘干溫度為100-200Γ; 2)煅燒還原系統(tǒng) 物料烘干到總水分小于20%時(shí)，進(jìn)入煅燒還原爐，在600-1200°C條件下，煅燒有機(jī)物，還原硫酸鈉為硫化鈉產(chǎn)品；有機(jī)物分解產(chǎn)生可燃?xì)怏w，點(diǎn)燃這部分可燃?xì)怏w后，熱量用于鍛燒爐加熱，煅燒尾氣用于廢料烘干;物料換熱后的尾氣經(jīng)氫氧化鈉處理后，生產(chǎn)亞硫酸鈉產(chǎn)品O2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高有機(jī)物硫酸鈉濃縮液的簡(jiǎn)便資源化工藝，其特征在于:所述步驟I)中還原劑是指具有還原能力的物質(zhì)包括各種高沸點(diǎn)有機(jī)殘?jiān)?，?yōu)選高溫可以徹底分解的碳粉、焦末;還原劑配比為硫:碳的摩爾比為1:2.2。3.—種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述高有機(jī)物硫酸鈉濃縮液的簡(jiǎn)便資源化工藝的系統(tǒng)，其特征在于:包括配料裝置、烘干裝置、煅燒還原裝置、尾氣處理裝置、燃燒器和風(fēng)冷機(jī)，配料裝置設(shè)有物料進(jìn)口，物料出口與烘干裝置的入口連接;烘干裝置的物料出口與煅燒還原裝置的入口連接;煅燒還原裝置的物料出口余風(fēng)冷機(jī)入口連接;風(fēng)冷機(jī)出口進(jìn)行包裝;風(fēng)冷機(jī)設(shè)有冷空氣進(jìn)口和熱空氣出口，熱空氣出口與燃燒器進(jìn)口連接;煅燒還原裝置的爐內(nèi)尾氣出口與燃燒器的入口連接;燃燒器的出口與煅燒還原裝置的熱風(fēng)進(jìn)口連接，高溫尾氣出口與烘干裝置的熱風(fēng)進(jìn)口連接;烘干裝置的尾氣出口與尾氣吸收裝置的入口連接，尾氣經(jīng)用氫氧化鈉吸收，回收亞硫酸鈉后達(dá)標(biāo)排放。
【文檔編號(hào)】C01B17/24GK105948079SQ201610268111
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月26日
【發(fā)明人】李梅彤, 袁文蛟, 張小江, 張柯, 夏協(xié)兵, 鄭勇, 范文浩
【申請(qǐng)人】天津理工大學(xué), 深圳市瑞升華科技股份有限公司, 易科力（天津）環(huán)保科技發(fā)展有限公司