专利名称:一种电石炉气脱硫氰的方法
技术领域：
本发明涉及一种电石炉气净化和副产物回收方法，属于电石炉气化学净化领域。
二背景技术：
在电石生产中，密闭电石炉每吨电石产生炉气400Nm3，一台容量为25500KVA的密闭电石炉产生炉气量约2500Nm3/h。电石炉生产电石时，由于反应是高温下的还原反应，所以炉气中的杂质主要以还原态存在。磷以PH3，硫以H2S，氮以HCN等形态存在。
碳一化工产品对原料纯度要求很高，而这些原料的纯度、产率及收率均与CO浓度的高低有密切关系，因此对基础原料气CO的浓度要求也很高。在当前能源紧张、化工原料短缺，特别是石油资源消耗速度加快的情况下，世界各国对高纯度CO的需求不断增加。寻求一种高效、经济地分离提纯方法来回收利用生产排放废气中的CO，使其成为碳一化工的廉价原料，已成为合理使用资源、消除三废、变废为宝的重要课题，对碳一化工及羰基合成工业的发展具有十分重要的意义。
利用含一氧化碳近85％的密闭电石炉尾气，通过净化后合成一碳化工产品，既避免了环境污染，又可以降低电石的生产成本，改变目前电石生产因成本过高，在市场上无竞争力的状况。因此，本项目具有明显的经济、社会、环境效益。
电石炉气中硫化氢含量较高，含氰量更高，而氰化氢(HCN)和硫化氢(H2S)均为弱酸性气体，用传统脱硫方法如A、D、A法和栲胶法脱硫时会同时脱除HCN，但含有氰化钠的脱硫溶液就难处理了。为此，本发明用NaOH溶液进行吸收，脱除硫化氢和氰化氢，同时生成氰化钠和硫化钠。
氰化钠和硫化钠含量高的溶液不能直接排放，要进行氯化或二氧化硫-空气等化学方法进行处理，处理成本太高。氰化钠具有溶解金和银的能力，可用作提取金和银的溶剂；用于制造各种无机氰化物和发生氢氰酸的原料；在机械、电镀、医药、化工、纺织等行业也有使用，从电石炉气组分看，含氰量比焦炉煤气还高，有回收价值。为此，本发明采用回收再利用的方法。
三
发明内容本发明的目的是将电石炉气用氢氧化钠溶液吸收，脱除炉气中的硫化氢和氰化氢，满足碳一化工原料合成气的要求，同时回收氰化钠和硫化钠，消除污水造成的污染。
电石炉气的主要化学成分如表1所示。
表1
本发明的原理是将电石炉气中的硫化氢和氰化氢用NaOH溶液进行吸收，生成氰化钠和硫化钠，其反应如下HCN+NaOH＝NaCN+H2OH2S+2NaOH＝Na2S+H2O吸收是在填料塔内进行的，填料塔用15～20wt％的NaOH溶液喷淋洗涤，达到要求后将溶液引出，进行蒸发浓缩、结晶、分离，得到氰化钠和硫化钠混合晶体，将氰化钠和硫化钠混合晶体用甲醇进行萃取溶解，氰化钠溶于甲醇中，留下的是硫化钠，氰化钠甲醇溶液蒸发，回收甲醇循环使用，留下的是氰化钠结晶。
本发明按以下步骤完成1、除尘后的电石炉气由下而上经两个串联的内装填料的吸收塔吸收，第一塔进，第二塔出，与从上而下的15～20wt％NaOH溶液逆向接触，碱液从第二塔进，第一塔出，可得到含硫化钠和氰化钠为18～23wt％混合液以及净化后尾气。净化后尾气可作为碳一化工的原料气；2、将18～23wt％的硫化钠和氰化钠混合液，在浓缩器中80～90℃下浓缩25～30分钟，此时混合液硫化钠和氰化钠含量为65～70wt％，然后放在真空浓缩结晶器中在室温下，冷却结晶30～40分钟，得到硫化钠和氰化钠的混合晶体；3、将硫化钠和氰化钠的混合晶体，在离心萃取器中，利用液态纯甲醇作萃取剂，在45～55℃下萃取10～15分钟，这时硫化钠中已不含氰化钠。得到硫化钠晶体及含有氰化钠的甲醇萃取液；4、将含有氰化钠的甲醇萃取液在蒸发器中，在75～85℃下蒸发15～20分钟，甲醇可全部蒸发，留下的即为氰化钠晶体。
本发明达到的技术指标通过上述净化技术后，净化后尾气中含硫、磷杂质含量均在50mg/Nm3以下，满足碳一化工原料合成气的要求。
本发明具有的优点及效果电石炉气用作碳一化工原料气，既防治了一氧化碳、二氧化碳对大气的污染，又使密闭电石炉炉气中高浓度的一氧化碳转废为宝，可促进碳一化工的发展，同时回收了副产物氰化钠和硫化钠，提高了资源利用率，降低电石生产成本，增加企业的经济效益。
四图1是本发明工艺流程图。
五具体实施方式下面通过实施例及附图进一步说明本发明的方案和效果。
实施例1经除尘后的电石炉气，主要化学成分体积％CO＝82，H2＝7，CO2＝2，O2＝2，N2＝6，HCN＝3000mg/Nm3，H2S＝900mg/Nm3，以5000m3/h速度经过两个装有聚丙烯填料的串联吸收塔，与从上而下以180～200m3/h速度喷淋的18％NaOH溶液逆向接触，碱液从第二塔进，第一塔出，可得到含硫化钠和氰化钠为20-22％混合液及净化后尾气。检测尾气中HCN≤50mg/Nm3，H2S≤50mg/Nm3，满足碳一化工原料气的要求；然后将混合液在WZ I I 500双效浓缩器中80-90℃下浓缩25-30分钟，得到硫化钠和氰化钠含量为65-70％的混合液，放在真空浓缩结晶器中在室温下，冷却结晶30-40分钟，得到硫化钠和氰化钠的混合晶体；继续将硫化钠和氰化钠的混合晶体，在离心萃取器中，利用液态纯甲醇作萃取剂，在约50℃下萃取15分钟，这时硫化钠中已不含氰化钠；再将含有氰化钠的甲醇萃取液在单效降膜式蒸发器中在75～80℃下蒸发18分钟，可全部蒸发出甲醇，留下的即为氰化钠晶体。
实施例2经除尘后的电石炉气，主要化学成分wt％CO＝82，H2＝8，CO2＝1，O2＝2，N2＝6，HCN＝2000mg/Nm3，H2S＝600mg/Nm3，以2000～4000m3/h的速度经过两个装有聚丙烯填料的串联吸收塔，与从上而下以150～180m3/h速度喷淋的16％NaOH溶液逆向接触，碱液从第二塔进，第一塔出，可得到含硫化钠和氰化钠为20wt％混合液及净化后尾气，检测尾气中HCN≤50mg/Nm3，H2S≤50mg/Nm3，满足碳一化工原料气的要求；然后将混合液在WZ I I 500双效浓缩器中90℃下浓缩25分钟，此时混合液硫化钠和氰化钠含量达66％，放在真空浓缩结晶器中在室温下中冷却结晶30-40分钟，得到硫化钠和氰化钠的混合晶体；继续将硫化钠和氰化钠的混合晶体，在离心萃取器中，利用液态纯甲醇作萃取剂，在45～50℃下萃取15分钟，这时硫化钠中已不含氰化钠；将含有氰化钠的甲醇萃取液在单效降膜式蒸发器中在80～85℃下蒸发15分钟，可全部蒸发出甲醇，留下的即为氰化钠晶体。
权利要求
1.一种电石炉气脱硫氰的方法，其特征在于发明按以下步骤完成，1)、除尘后的电石炉气由下而上经两个串联的内装填料的吸收塔吸收，第一塔进，第二塔出，与从上而下的15～20wt％NaOH溶液逆向接触，碱液从第二塔进，第一塔出，得到含硫化钠和氰化钠为18～23wt％混合液以及净化后尾气；2)、将18～23wt％的硫化钠和氰化钠混合液，在浓缩器中80～90℃下浓缩25～30分钟，使混合液硫化钠和氰化钠含量达65～70wt％，然后放入浓缩结晶器中在室温下，冷却结晶30～40分钟，得到硫化钠和氰化钠的混合晶体；3)、将硫化钠和氰化钠的混合晶体，在离心萃取器中，在45～55℃下萃取10～15分钟，得到硫化钠晶体及含有氰化钠的萃取液；4)、将含有氰化钠的萃取液在蒸发器中，在75～85℃下蒸发15～20分钟，得到氰化钠晶体，萃取液再返回使用。
2.根据权利要求
1所述的电石炉气脱硫氰的方法，其特征在于所述吸收塔为装有聚丙烯填料的吸收塔。
3.根据权利要求
1所述的电石炉气脱硫氰的方法，其特征在于所述浓缩结晶器为真空浓缩结晶器。
4.根据权利要求
1所述的电石炉气脱硫氰的方法，其特征在于所述萃取器为离心萃取器，萃取剂为液态纯甲醇萃取剂。
5.根据权利要求
1所述的电石炉气脱硫氰的方法，其特征在于所述蒸发器为单效降膜式蒸发器。
6.根据权利要求
1～5中任一项所述的电石炉气脱硫氰的方法，其特征在于所述电石炉气成分体积百分含量为CO 80～85，H26～8，CO21～3，O21.5～3.5，N26～8，HCN1500～3000mg/Nm3，H2S 300～900mg/Nm3。
专利摘要
本发明涉及一种电石炉气净化和副产物回收方法，电石炉气入填料塔内，用15～20wt％的NaOH溶液逆向喷淋洗涤，脱除炉气中的硫化氢和氰化氢，得到净化后尾气和含硫化纳和氰化纳的混合溶液。将该混合溶液进行蒸发浓缩、结晶、分离，得到氰化钠和硫化钠混合晶体，将该混合晶体用甲醇进行萃取溶解，硫化钠和氰化钠分离，再将氰化钠甲醇溶液蒸发，回收甲醇循环使用，得到硫化钠和氰化钠结晶。本发明既回收了有价的硫化钠和氰化钠，又消除混合溶液污水排放造成的污染，净化后尾气中硫、磷杂质含量均在50mg/Nm
文档编号C01C3/04GK1994530SQ200610048890
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月8日
发明者宁平, 殷在飞, 马林转 申请人:昆明理工大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan