一种基于硫化物生成硫代硫酸盐的控制系统及控制方法与流程

本发明属于废水处理，尤其涉及一种基于硫化物生成硫代硫酸盐的控制系统及控制方法。

背景技术：

1、目前，全球采用管式炉蒸汽裂解工艺生产乙烯的比例约为98％，在乙烯制备过程中产生了含有大量的二氧化碳和硫化氢等酸性气体，这些酸性气体对后续的精馏分离过程留下隐患，会导致设备及管道发生腐蚀，工艺上采用氢氧化钠进行吸收，即为碱洗法。吸收过程中伴随着新鲜碱的补充与废碱液的排出，产生了大量的乙烯废碱液。乙烯废碱液中包含有大量的有机物和na2s，na2co3等无机盐。由于在碱洗过程中裂解气中重组分的冷凝和双烯烃类物质的聚合，使大量的有机物进入到废碱液中形成俗称黄油的油类物质。因此此类废水处理难度比较大。常规处理方法为预处理和生化处理相结合办法。预处理法采用的为中和法、氧化法或生物法进行预处理，然后再送入到综合污水处理厂进行生化处理。

2、其中氧化法最为常见，该法主要是通过氧化作用把废碱液中的硫化物转化为硫酸盐。硫化物的氧化可以使用臭氧、空气、过氧化氢等作为氧化剂。其中使用空气作为氧化剂是最为经济的方法。在空气条件下硫化物的氧化反应过程如下：

3、2s2-+h2o+o2→s2o32-+2oh-      (1)；

4、2hs-+2o2→s2o32-+h2o       (2)；

5、s2o32-+2o2+h2o→2so42-+2h+     (3)；

6、硫化物转化成硫代硫酸盐，如(1)所示。生成的硫代硫酸盐会进一步氧化生成硫酸盐。与硫酸盐相比，硫代硫酸盐具有更高的经济价值。如果经含硫废水中的硫化物高效并高选择性地转化成硫代硫酸盐加以利用，不仅会减少污水处理过程中污泥的排放量，而且能够为企业创造一定的经济价值。

7、目前很多基于硫化物制备硫代硫酸盐的系统通常需要人工控制每一个工艺步骤，该制备过程不仅耗时耗力，而且在生产过程中还会出现由于人为主观因素导致工艺不可控的，从而影响硫化物的转化率。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于硫化物生成硫代硫酸盐的控制系统及控制方法，该控制系统不仅能够实现自动化制备硫代硫酸盐，而且能够提高硫化物的转化率。

2、为实现上述目的，根据本申请实施例第一方面提供一种基于硫化物生成硫代硫酸盐的控制系统，所述系统包括：所述微通道反应器，用于在反应条件达到预设要求时，对内部的空气流和硫化物废碱液执行与所述预设要求相应的操作，并将所生成的反应产物输送至气液分离单元；所述气液分离单元，与所述微通道反应器通过管路连接，用于对所述反应产物进行气液分离，并基于不同反应条件的触发，控制循环泵向所述微通道反应器输送硫化物废碱液和/或分离液。

3、可选的，所述系统还包括：分析单元；所述分析单元与所述气液分离单元通过管路连接，用于基于预设检测时间的触发，从所述气液分离单元的输出端采集分离液，并对所述分离液中硫化物浓度和硫代硫酸盐浓度进行分析，生成分析结果。

4、可选的，所述系统还包括：第一输送单元，与所述微通道反应器通过管路连接；用于基于气液分离单元中硫化物废碱液体积的触发，按照预设次数将氮气输送至微通道反应器以置换系统内部的空气；并基于预设反应温度的触发，将压缩后的空气流按照第一预设流量输送至微通道反应器。

5、可选的，所述气液分离单元包括气液分离器；所述气液分离器的输出端与所述循环泵的输入端连接，所述循环泵的输出端与所述微通道反应器的输入端连接；所述气液分离器用于在所述系统内氮气置换完空气后通过循环泵按照第二预设流量向所述微通道反应器输送硫化物废碱液，并在确定系统温度达到预设反应温度时结束该输送操作。所述气液分离器还用于在所述系统压力达到预设反应压力且所述空气流输送流量达到第一预设流量时通过所述循环泵按照第二预设流量向所述微通道反应器输送硫化物废碱液和分离液。

6、可选的，所述气液分离单元还包括恒温水槽；所述气液分离器上设置有夹套，所述夹套内盛有循环热水；所述恒温水槽与所述夹套通过管路连接，用于对所述循环热水进行加热，并将加热后的循环热水通过热水循环泵输送至所述夹套以控制所述系统温度维持于预设反应温度。

7、可选的，所述气液分离器上还设置有背压阀；所述背压阀用于输出所述气液分离器分离后的分离气体，并调整所述系统的压力为预设反应压力。

8、可选的，所述气液分离器上还设置有液位计和排液阀；所述液位计用于调整所述气液分离器中滞留分离液的体积；所述排液阀用于将所述气液分离器中多余的分离液按照第三预设流量排出，以便所述液位计中液位保持恒定。

9、可选的，所述微通道反应器，用于在所述反应条件达到第一预设条件时，对内部的空气流和硫化物废碱液执行氧化反应操作；并在所述反应时间达到预设反应时间时，对内部的空气流和硫化物废碱液执行停止反应操作。

10、可选的，所述第一输送单元包括：气压泵和流量计；所述气压泵与所述微通道反应器通过管路连接，所述气压泵用于将采集的空气压缩成空气流并输送至所述微通道反应器；所述流量计设置在所述微通道反应器的输入端管路上，用于控制气压泵输出的空气流按照第一预设流量输送至所述微通道反应器；

11、为实现上述目的，根据本申请实施例第二方面还提供一种基于硫化物生成硫代硫酸盐的控制方法，所述方法包括：当监测到系统温度达到预设反应温度时，控制输送单元将压缩的空气流按照第一预设流量输送至微通道反应器；并控制背压阀调整系统压力为预设反应压力；生成第一触发指令；基于所述第一触发指令，控制气液输送单元将盛放的硫化物废碱液按照第二预设流量输送至微通道反应单元；并监测所述微通道反应器中的反应时间，当监测结果表征所述反应时间达到预设反应时间时，则控制所述所述微通道反应器结束反应操作。

12、根据本发明实施例第三方面，还提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如第一方面所述控制方法。

13、与现有技术相比，本发明实施例提供一种基于硫化物生成硫代硫酸盐的控制系统，所述系统包括：所述微通道反应器，用于在反应条件达到预设要求时，对内部的空气流和硫化物废碱液执行与所述预设要求相应的操作，并将所生成的反应产物输送至气液分离单元；所述气液分离单元，与所述微通道反应器通过管路连接，用于对所述反应产物进行气液分离，并基于不同反应条件的触发，控制循环泵向所述微通道反应器输送硫化物废碱液和/或分离液。本实施例系统通过设置微通道反应器，不仅能够加快空气向液相中的传质速率，从而加快硫化物的氧化反应，有效缩短反应时间；而且将微通道反应器和气液分离单元相结合，还能够实现自动化制备硫代硫酸盐，提高了硫化物的转化效率。

技术特征：

1.一种基于硫化物生成硫代硫酸盐的控制系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：分析单元；

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气液分离单元包括气液分离器；

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述气液分离单元还包括恒温水槽；

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述气液分离器上设置有液位计和排液阀；所述液位计用于调整所述气液分离器中滞留分离液的体积；所述排液阀用于将所述气液分离器中多余的分离液按照第三预设流量排出，以便所述液位计中液位保持恒定；

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一输送单元包括：气压泵和流量计；所述气压泵与所述微通道反应器通过管路连接，所述气压泵用于将采集的空气压缩成空气流并输送至所述微通道反应器；所述流量计设置在所述微通道反应器的输入端管路上，用于控制气压泵输出的空气流按照第一预设流量输送至所述微通道反应器。

9.一种基于硫化物生成硫代硫酸盐的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求9所述的控制方法。

技术总结
本发明提供一种基于硫化物生成硫代硫酸盐的控制系统及控制方法，所述系统包括：所述微通道反应器，用于在反应条件达到预设要求时，对内部的空气流和硫化物废碱液执行与所述预设要求相应的操作，并将所生成的反应产物输送至气液分离单元；所述气液分离单元，与所述微通道反应器通过管路连接，用于对所述反应产物进行气液分离，并基于不同反应条件的触发，控制循环泵向所述微通道反应器输送硫化物废碱液和/或分离液。本实施例系统通过设置微通道反应器，不仅能够加快空气向液相中的传质速率，从而加快硫化物的氧化反应，有效缩短反应时间；而且将微通道反应器和气液分离单元相结合，还能够实现自动化制备硫代硫酸盐，提高了硫化物的转化效率。

技术研发人员：王晓阳,谢晓朋
受保护的技术使用者：北京翰祺环境技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27