一种SDS脱硫副产物回收系统及其回收方法与流程

一种sds脱硫副产物回收系统及其回收方法
技术领域
1.本发明涉及烟气脱硫技术领域，具体涉及一种sds脱硫副产物回收系统及其回收方法。


背景技术：

2.小苏打法脱硫法在钢铁、焦化行业是主流脱硫工艺，其基本原理是碳酸氢钠与烟气中硫化物反应，生成硫酸钠、亚硫酸钠的过程，因此产生了大量的脱硫灰(其主要组份是硫酸钠、亚硫酸钠、未反应的碳酸氢钠、碳酸钠等)，由于其可溶性盐含量超过90％以上，严格限制进入填埋，属于一般固废，但是按照危废管理办法执行。
3.复分解法为硫酸钠制备碳酸钠的理想方法，基本原理为硫酸钠与碳铵(或二氧化碳及氨气)发生复分解反应，产生碳酸氢钠固体，将碳酸氢钠过滤后的母液经进一步处理得到硫酸铵。但由于钠的转化率仅50～60％，析出碳酸氢钠后的溶液中钠离子与铵离子浓度相近，体系相点处于硫酸钠或复盐结晶区。无论采用蒸发结晶或冷却结晶均无法得到硫酸铵，仅能制得硫酸钠与硫酸铵的复盐或二者的混合物，硫酸铵纯度一般低于70％。


技术实现要素：

4.本发明解决的问题是：针对现有技术中sds脱硫副产物回收时硫酸铵纯度较低，经济性差，提供一种回收率高的sds脱硫副产物回收系统及其回收方法。
5.本发明通过如下技术方案予以实现，一种sds脱硫副产物回收方法，包括以下步骤：
6.s1、将sds脱硫副产物输送至溶解池中，与工艺水配置成硫酸钠饱和溶液，然后进行曝气，将副产物中的亚硫酸钠氧化为硫酸钠；
7.s2、在溶解池中加入适量硫酸，将副产物中的碳酸氢钠和碳酸钠转化为硫酸钠，硫酸的添加量根据溶解池中的ph值进行控制；
8.s3、将溶解池中的溶液依次送入石英砂过滤器和精密过滤器中进行过滤，过滤后的溶液送入硫酸钠中转池中存储；
9.s4、将硫酸钠中转池中的溶液输送至复分解池中，加入适量的碳酸氢铵，硫酸钠和碳酸氢铵发生阴阳离子交换，钠离子和碳酸氢根离子结合并以碳酸氢钠沉淀的形式从溶液中沉淀出来，具体反应下所示；
10.na2so4+2nh4hco3→
2nahco3↓
+(nh4)2so411.s5、将复分解池中的溶液通过泵输送至第一离心机中，得到碳酸氢钠固体，其他溶液输送至复盐母液池中；
12.s6、将碳酸氢钠固体输送至第一振动流化床干燥机7中进行烘干处理，最后进行打包；
13.s7、将复盐母液池中的溶液送回溶解池中，或将溶液送入蒸发器中进行蒸发结晶；复盐母液为富硫酸铵溶液，其结晶区域处于硫酸铵相区，故蒸发结晶首先是硫铵析出；随着
蒸发深度的不断增加，当到达硫酸铵和硫酸钠的混盐晶区后停止蒸发；
14.s8、将s7含有晶体的溶液送入第二离心机中，得到硫酸铵固体，并通过第二振动流化床干燥机进行烘干处理，其他溶液输送回蒸发结中；
15.s9、将s7中蒸发解结晶母液输送至冷却器中冷却，析出复盐，复盐输送至复分解池中，母液返回蒸发器中。
16.进一步地，在s7步骤中，蒸发结晶的冷却水用于溶解池1中配置饱和硫酸钠溶液。
17.进一步地，在s9步骤中，冷却结晶的温度为-2～-5摄氏度。
18.进一步地，在s7步骤中，蒸发器采用多效降膜蒸发器。
19.本发明的另一个方面，提供了一种sds脱硫副产物回收系统，包括溶解池、石英砂过滤器、精密过滤器、中转池、复分解池、第一离心机、第一振动流化床干燥机、复盐母液池、蒸发器、第二离心机、第二振动硫化床干燥机、冷却器；所述溶解池上设有搅拌装置，底部设有曝气装置，所述溶解池上方设有稀硫酸加药箱，所述溶解池通过管道依次连接有水泵、石英砂过滤器、精密过滤器、中转池、水泵、复分解池，所述复分解池上方安装有硫酸铵加药箱，所述复分解池的出口设有水泵，水泵通过管道和第一离心机的入口连通，所述第一离心机的固体出口处设有第一振动流化床干燥机，所述第一离心机的液体出口连通至复盐母液池，所述复盐母液池一路连接至溶解池，另一路连接至蒸发器，所述蒸发器的出口连接有第二离心机，所述第二离心机的出口处设有第二振动流化床干燥机，所述第二离心机的液体出口返回至蒸发器，所述蒸发器设有第二出口连接至冷却器，所述冷却器的固体出口连接至复分解池，所述冷却器的液体出口返回值蒸发器。
20.进一步地，所述蒸发器为多效降膜蒸发器。
21.本发明的有益效果是：
22.本发明采用预处理净化-复分解反应-碳铵循环-硫酸铵结晶-降温析出等步骤，完成碳酸氢钠的回收和硫酸铵制造，可以得到较高纯度的小苏打，可以实现钠和硫酸根在厂内的自循环，节约成本，提高效率。
附图说明
23.图1为本发明所述的一种sds脱硫副产物回收方法的工艺图。
24.图2为本发明所述的一种sds脱硫副产物回收系统的结构示意图；
25.图中：1溶解池；2石英砂过滤器；3精密过滤器；4中转池；5复分解池；6第一离心机；7第一振动流化床干燥机；8复盐母液池；9蒸发器；10第二离心机；11第二振动硫化床干燥机；12冷却器。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.如图1所示，一种sds脱硫副产物回收方法，包括以下步骤：
28.s1、将sds脱硫副产物输送至溶解池1中，与工艺水配置成硫酸钠饱和溶液，然后进
行曝气，将副产物中的亚硫酸钠氧化为硫酸钠；
29.s2、在溶解池1中加入适量硫酸，将副产物中的碳酸氢钠和碳酸钠转化为硫酸钠，硫酸的添加量根据溶解池1中的ph值进行控制；
30.s3、将溶解池1中的溶液依次送入石英砂过滤器2和精密过滤器3中进行过滤，过滤后的溶液送入硫酸钠中转池4中存储；
31.s4、将硫酸钠中转池4中的溶液输送至复分解池5中，加入适量的碳酸氢铵，硫酸钠和碳酸氢铵发生阴阳离子交换，钠离子和碳酸氢根离子结合并以碳酸氢钠沉淀的形式从溶液中沉淀出来，具体反应下所示；
32.na2so4+2nh4hco3→
2nahco3↓
+(nh4)2so433.s5、将复分解池5中的溶液通过泵输送至第一离心机6中，得到碳酸氢钠固体，其他溶液输送至复盐母液池8中；
34.s6、将碳酸氢钠固体输送至第一振动流化床干燥机7中进行烘干处理，最后进行打包；
35.s7、将复盐母液池8中的溶液送回溶解池1中，或将溶液送入蒸发器9中进行蒸发结晶；复盐母液为富硫酸铵溶液，其结晶区域处于硫酸铵相区，故蒸发结晶首先是硫铵析出；随着蒸发深度的不断增加，当到达硫酸铵和硫酸钠的混盐晶区后停止蒸发；
36.s8、将s7含有晶体的溶液送入第二离心机10中，得到硫酸铵固体，并通过第二振动流化床干燥机进行烘干处理，其他溶液输送回蒸发结中；
37.s9、将s7中蒸发解结晶母液输送至冷却器12中冷却，析出复盐，复盐输送至复分解池5中，母液返回蒸发器9中。
38.该方法在实践中小苏打纯度可以达到98％，可以实现钠和硫酸根在厂内的自循环，节约成本，提高效率。
39.在实际应用中，在s7步骤中，蒸发结晶的冷却水用于溶解池1中配置饱和硫酸钠溶液。
40.在实际应用中，s9步骤中，冷却结晶的温度为-2～-5摄氏度。
41.在实际应用中，s7步骤中，蒸发器9采用多效降膜蒸发器9。
42.如图2所述，本发明的另一个方面，提供了一种sds脱硫副产物回收系统，包括溶解池1、石英砂过滤器2、精密过滤器3、中转池4、复分解池5、第一离心机6、第一振动流化床干燥机7、复盐母液池8、蒸发器9、第二离心机10、第二振动硫化床干燥机11、冷却器12；所述溶解池1上设有搅拌装置，底部设有曝气装置，所述溶解池1上方设有稀硫酸加药箱，所述溶解池1通过管道依次连接有水泵、石英砂过滤器2、精密过滤器3、中转池4、水泵、复分解池5，所述复分解池5上方安装有硫酸铵加药箱，所述复分解池5的出口设有水泵，水泵通过管道和第一离心机6的入口连通，所述第一离心机6的固体出口处设有第一振动流化床干燥机7，所述第一离心机6的液体出口连通至复盐母液池8，所述复盐母液池8一路连接至溶解池1，另一路连接至蒸发器9，所述蒸发器9的出口连接有第二离心机10，所述第二离心机10的出口处设有第二振动流化床干燥机，所述第二离心机10的液体出口返回至蒸发器9，所述蒸发器9设有第二出口连接至冷却器12，所述冷却器12的固体出口连接至复分解池5，所述冷却器12的液体出口返回值蒸发器9。
43.在实际应用中，所述蒸发器9为多效降膜蒸发器9。
44.综上所述，本发明所述的一种sds脱硫副产物回收系统具有产物纯度高，经济性好的优点。
45.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。