一种滤芯过滤器及其应用和脱硫液的预处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种滤芯过滤器，一种滤芯过滤器的应用以及一种脱硫液的预处理方 法。
【背景技术】
[0002] 目前国内外催化裂化装置烟气脱硫使用较为广泛的技术为钠碱法。钠碱法以氢氧 化钠或碳酸钠为吸收剂，比其它类型的吸收剂与S02的亲和力更强，具有将所有化合物保持 在溶液内的能力，从而避免了吸收塔的结垢和堵塞。然而由于该技术排放出大量含有高浓 度亚硫酸钠和亚硫酸氢钠和催化剂粉尘的废水，对环境不利，成为限制内陆地区生产单位 发展的瓶颈。
[0003] 离子膜电渗析可以在不引入其他成分的情况下将盐转化为相应的酸或碱。目前已 有研究将离子膜电渗析用于钠基烟气脱硫液的再生，为实现钠碱吸收液的循环利用提供了 可能。电解亚硫酸氢钠得到亚硫酸钠循环使用的工艺，由于烟气中S03的存在及循环过程中 不可避免的氧化作用，导致脱硫液中存在硫酸根并累积，会导致脱硫液脱硫效率的下降。将 脱硫液完全氧化为硫酸钠后，采用双极膜电渗析将硫酸钠再生为氢氧化钠循环使用，可以 解决上述问题。
[0004] 脱硫液中含有大量催化剂粉尘及金属离子如铁离子、锰离子、钙离子、镁离子等， 如果不经处理直接进入双极膜电渗析再生系统，催化剂粉尘会导致离子交换膜表面的机械 划伤，金属离子会形成氢氧化物沉淀，堵塞膜通道。上述问题均会影响离子交换膜的性能和 再生系统的运行稳定性。烟气中催化剂粉尘的粒径大多小于5微米，絮凝处理或滤布等一 般过滤方法无法将其去除。常用金属离子去除方法为离子交换树脂法，虽然钙、镁离子可由 一般离子交换树脂去除，但铁、锰则需由专用离子交换树脂或设备去除，因此，针对不同污 染物一一去除，工艺流程复杂。
[0005] 目前尚无简单有效的脱硫液预处理技术，急需一种能够在氧化脱硫液的同时有效 地去除脱硫液中含有的铁离子、锰离子、钙离子、镁离子和粉尘颗粒，且操作简单的预处理 方法。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是克服现有技术中不能在氧化脱硫液的同时有效地去除脱硫液中 含有的铁离子、锰离子、钙离子、镁离子和粉尘颗粒，导致其水质不符合双极膜电渗析所需 水质要求的缺陷，提供一种滤芯过滤器，一种滤芯过滤器在预处理脱硫液中的应用，以及一 种脱硫液的预处理方法。
[0007] 本发明的发明人在研究中发现，滤芯过滤器包括外壳、滤芯、阳极和电源，将电源 分别与滤芯和阳极相连接，在通电情况下预处理脱硫液时，滤芯作为阴极，即阳极、滤芯和 外接的电源组成了电解池，通电电解时，在阳极附近会产生氧气氧化脱硫液，同时在作为阴 极的滤芯附近会产生0H，从而与脱硫液中的铁离子、锰离子、钙离子和镁离子等离子形成 沉淀，而滤芯上的滤孔又可以同时将生成的沉淀和粉尘颗粒进行过滤，因此，采用本发明的 滤芯过滤器预处理脱硫液，能够在氧化脱硫液的同时有效地去除脱硫液中含有的铁离子、 锰离子、钙离子、镁离子和粉尘颗粒，且操作简单。
[0008]因此，为了实现上述目的，本发明提供了一种滤芯过滤器，该滤芯过滤器包括外 壳、滤芯、阳极和电源，所述电源的负极与所述滤芯通过导线连接，所述电源的正极与所述 阳极通过导线连接，所述阳极与所述滤芯不接触，所述外壳包围滤芯，且所述外壳的下部设 置有出水口。
[0009]另一方面，本发明还提供了如上所述的滤芯过滤器在预处理脱硫液中的应用。 [0010] 第三方面，本发明还提供了一种脱硫液的预处理方法，该预处理方法包括：将脱硫 液进行沉淀；然后将沉淀得到的上清液通过滤芯过滤器进行电解、氧化、成垢和过滤处理， 其中，所述滤芯过滤器为如上所述的滤芯过滤器。
[0011] 本发明中，采用本发明的滤芯过滤器预处理脱硫液，能够在氧化脱硫液的同时有 效地去除脱硫液中含有的铁离子、锰离子、钙离子、镁离子和粉尘颗粒，使得最终处理得到 的清液中不含有S032和HS03，铁离子的含量小于0. 2mg/L，锰离子的含量小于0.lmg/L， 硬度小于〇. 2mg/L，浊度小于3mg/L，当铁离子、锰离子、浊度和硬度同时满足上述含量范围 时，预处理方法处理后得到的清液的水质才能够满足后续双极膜电渗析所需水质的要求， 另外，采用该滤芯过滤器预处理脱硫液的步骤也比较简单。
[0012] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0013] 图1是本发明的一种滤芯过滤器的剖面示意图。
[0014] 附图标记说明
[0015] 1外壳2滤芯3阳极4电源
【具体实施方式】
[0016]以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0017]本发明提供了一种滤芯过滤器（如图1所示），该滤芯过滤器包括外壳1、滤芯2、 阳极3和电源4,电源4的负极与滤芯2通过导线连接，电源4的正极与阳极3通过导线连 接，阳极3与滤芯2不接触，外壳1包围滤芯2,且外壳1的下部设置有出水口。
[0018]根据本发明所述的滤芯过滤器，其中，优选地，外壳1和滤芯2均为筒状，所述外壳 和所述滤芯的底面均为半球形，且外壳1与滤芯2上端相连接。本领域的技术人员应该理 解的是该滤芯过滤器整体为底面为半球形的筒，筒的上部开口可以密封（未示出）也可以 不密封（如图1所示）。当筒的上部开口密封（未示出）时，必须在该滤芯过滤器的外壳1 上设置出气口（未示出），本发明中，外壳1的底面为半球形，此处的半球形为设置有出水口 的半球形。
[0019]根据本发明所述的滤芯过滤器，其中，阳极3的材质可以为本领域常规用作阳极 的材质，例如可以为石墨、钦和销中的至少一种，优选为钦和/或销。
[0020] 根据本发明所述的滤芯过滤器，其中，滤芯2的材质可以为本领域常规用作滤芯 的金属材质，例如可以为不锈钢和/或钛中的一种，优选为不锈钢。
[0021] 根据本发明所述的滤芯过滤器，其中，壳体1的材质可以为本领域常规的材质，例 如可以为玻璃钢或不锈钢中的一种。
[0022] 根据本发明所述的滤芯过滤器，其中，对该滤芯过滤器的高径比没有特殊要求。
[0023] 另一方面，本发明还提供了如上所述的滤芯过滤器在预处理脱硫液中的应用。
[0024] 第三方面，本发明还提供了一种脱硫液的预处理方法，该预处理方法包括：将脱硫 液进行沉淀；然后将沉淀得到的上清液通过滤芯过滤器进行电解、氧化、成垢和过滤处理， 其中，所述滤芯过滤器为如上所述的滤芯过滤器。
[0025] 本发明中，脱硫液可以为本领域常规的经钠碱法处理后得到的脱硫液，本领域技 术人员应该理解的是，该经过钠碱法处理后得到的脱硫液中含有S032和HS03，并含有少量 的粉尘和杂质离子，如Fe2+、Fe3+、Mn2+、Ca2+、Mg2+等。铁锰离子一般是由于钠碱法处理过程 中的设备腐蚀引入到脱硫液中的，钙镁离子一般是由于所用工业用水中含有钙镁离子而引 入到脱硫液中的，粉尘是指脱硫液洗涤烟气过程中，由烟气中转移至脱硫液的催化剂等粉 尘物质。
[0026] 优选地，本发明的预处理方法处理的脱硫液为催化裂化装置钠碱法脱硫液，即催 化裂化装置烟气经过钠碱法脱硫处理后得到的脱硫液，该脱硫液中S032和HS03的总含量 为12~15g/L，铁离子的含量为1~4mg/L，锰离子的含量为0. 5~0. 9mg/L，钙镁离子的含 量为35~50mg/L，pH为6~8,且该脱硫液因含有大量的催化剂粉尘而浊度较大。
[0027] 根据本发明的预处理方法，其中，只要将脱