一種用焦化脫硫混鹽提取硫氰酸鈉的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用焦化脫硫混鹽提取硫氰酸鈉的方法，屬于脫硫廢液處理領(lǐng)域。本發(fā)明包括如下步驟：步驟1)甲醇溶解，步驟2)氮?dú)鈮簽V，步驟3)蒸發(fā)濃縮，步驟4)降溫結(jié)晶，步驟5)離心，步驟6)干燥，步驟7)精餾以及步驟8)母液處理。本發(fā)明利用焦化脫硫混鹽提取純度高達(dá)99.5％以上的硫氰酸鈉產(chǎn)品，充分利用了廢物資源，實現(xiàn)了變廢為寶，工藝簡單易行，無“三廢”排放，生產(chǎn)成本低，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和社會效益，為焦化脫硫混鹽資源的利用開辟了新途徑。本發(fā)明方法提取的硫氰酸鈉可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、紡織、印染、農(nóng)藥、化學(xué)等行業(yè)中。
【專利說明】一種用焦化脫硫混鹽提取硫氰酸鈉的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于脫硫廢液處理【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種用焦化脫硫混鹽提取硫氰酸鈉的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]硫氰酸鈉(NaSCN)的應(yīng)用范圍廣泛，在醫(yī)藥工業(yè)中用于抗菌素的分離；在紡織業(yè)中用作聚丙烯腈纖維的抽絲溶劑；在印染業(yè)中用作染料擴(kuò)散劑、織物染色劑等；在農(nóng)藥行業(yè)中用于制造殺菌劑、殺蟲劑、除草劑等；在化學(xué)工業(yè)中用作銀、銅等金屬檢測劑、制造硫脲的原料等。因此生產(chǎn)提取硫氰酸鈉具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。
[0003]在煉焦過程中，煤炭中約有30% -35%的硫轉(zhuǎn)化為硫化氫(H2S)等硫化物，與氨氣(NH3)和氰化氫(HCN)等一起形成煤氣中的雜質(zhì)，嚴(yán)重影響煤氣質(zhì)量，需經(jīng)過脫硫處理后才能使用。目前，國內(nèi)許多焦化廠采用PDS脫硫工藝，該工藝是我國目前在煤化工行業(yè)氣體凈化領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的液相脫硫技術(shù)之一，該工藝在脫硫過程中脫硫廢液會逐漸積累硫氰酸鈉、硫酸鈉和硫代硫酸鈉等副產(chǎn)物。這些副產(chǎn)物的積累會增加脫硫液的粘度，大大降低脫硫效率，因此焦化企業(yè)會定期排放一部分廢液，若不加以利用，就作為工業(yè)廢物排放，勢必污染環(huán)境。焦化脫硫混鹽中的硫氰酸鈉濃度較大，含量較高，是附加值較高的化工產(chǎn)品，從中提取出工業(yè)應(yīng)用廣泛的硫氰酸鈉，變廢為寶，這不但有利于環(huán)境保護(hù)，還能充分利用廢物資源，具備一定的經(jīng)濟(jì)效益，符合國家節(jié)能減排目標(biāo)，是切實可行的方法。一些焦化企業(yè)采用將脫硫廢液蒸干水分，獲得了硫氰酸鈉、硫酸鈉和硫代硫酸鈉的混鹽，但這需要對混鹽進(jìn)一步進(jìn)行資源化綜合利用。
[0004]目前國內(nèi)從焦化脫硫廢液中提取硫氰酸鈉的主要方法是真空蒸餾濃縮，再分步結(jié)晶分別得到硫氰酸鈉和硫代硫酸鈉產(chǎn)品。這種方法所得到的硫氰酸鈉純度較低，一般在70% -90%之間，純度很難達(dá)到95%以上；純度較低的硫氰酸鈉用途受限，價格很低，經(jīng)濟(jì)效益較差。中國發(fā)明專利201310301170利用化學(xué)方法將硫氰酸鈉中的硫代硫酸鈉進(jìn)行氧化破壞后再進(jìn)行重結(jié)晶分離，得出硫氰酸鈉產(chǎn)品，但是該方法大量使用了化學(xué)試劑，工業(yè)能耗聞，容易造成二次污染。如何改進(jìn)提鹽工藝，從焦化脫硫混鹽中提取聞純度的硫氛酸納，并且環(huán)保無污染，工業(yè)能耗低，具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有利用焦化脫硫廢液方法的不足之處，提供一種用焦化脫硫混鹽提取硫氰酸鈉的方法，具有選擇性好，產(chǎn)品純度高，節(jié)能環(huán)保等特點，提取純度大于99.5%的硫氰酸鈉產(chǎn)品。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，
[0007]一種用焦化脫硫混鹽提取硫氰酸鈉的方法，包括如下步驟:1)甲醇溶解，2)氮?dú)鈮簽V，3)蒸發(fā)濃縮，4)降溫結(jié)晶，5)離心，6)干燥，7)精餾以及8)母液處理；具體包括如下方法:[0008]I)甲醇溶角軍
[0009]首先把焦化脫硫廢液蒸干水分，獲得含有硫氰酸鈉、硫酸鈉和硫代硫酸鈉的混鹽，將混鹽粉碎成塊狀；將原料甲醇罐和/或精餾回收得到的合格甲醇罐內(nèi)的甲醇打入甲醇混合罐中，保證甲醇混合罐中甲醇含量> 98%，然后向溶解釜中加入2噸來自甲醇混合罐的甲醇，再加入1.44噸粉碎的混鹽，用蒸汽加熱至50°C，攪拌2小時，轉(zhuǎn)速70r/min，獲得溶解液。
[0010]2)氮?dú)鈮簽V
[0011 ] 將溶解釜內(nèi)的溶解液送入壓濾罐中，通入氮?dú)庠?.6Mpa壓力下進(jìn)行壓濾；壓濾罐的流出液先流入混液池中，取樣分析，待溶液澄清透明后，再導(dǎo)入清液池中，然后送入沉降罐中，沉降靜止10小時后打入蒸發(fā)釜中蒸發(fā)。若壓濾出來的混合池中的溶液呈暗紅或黑色，此時需要脫色，將溶液打入脫色釜中，加入6Kg活性碳，在50°C下攪拌I小時脫色。
[0012]3)蒸發(fā)濃縮
[0013]蒸發(fā)釜加滿料后，在130°C下攪拌濃縮，轉(zhuǎn)速70r/min，得到濃縮液，同時蒸發(fā)出的甲醇經(jīng)冷卻器冷卻后送入合格甲醇罐，隨時取樣分析流出的甲醇含量，當(dāng)含量< 95%時，導(dǎo)入不合格甲醇罐。
[0014]4)降溫結(jié)晶
[0015]將步驟3)獲得的濃縮液送入結(jié)晶釜內(nèi)，冷卻降溫攪拌，轉(zhuǎn)速70r/min，待溫度降至40°C時，得到結(jié)晶液，準(zhǔn)備離心。
[0016]5)離心
[0017]將結(jié)晶釜內(nèi)的結(jié)晶液送進(jìn)離心機(jī)，在轉(zhuǎn)速950r/min下離心，當(dāng)離心液流出量很少時，用甲醇進(jìn)行沖刷晶體，觀察母液顏色很淡時，停止沖刷和離心，離心母液排入一次母液池中。
[0018]6)干燥
[0019]離心完畢后將硫氰酸鈉晶體送入真空干燥機(jī)16中，在溫度70°C真空度0.06MPa下進(jìn)行烘干4小時，然后將干燥好的產(chǎn)品包裝。
[0020]7)精餾
[0021]不合格甲醇罐滿后送入精餾釜中蒸發(fā)，調(diào)整回流比，當(dāng)含量>97%時流出液入合格甲醇罐，含量< 97%時加大回流量，保證含量> 97%，當(dāng)含量< 97%時切換至不合格甲醇罐。
[0022]8)母液 處理
[0023]將步驟5)的一次母液送入母液蒸發(fā)釜中，當(dāng)物料出現(xiàn)粘稠時，打開冷凝水進(jìn)出閥，進(jìn)行降溫結(jié)晶，當(dāng)溫度降至60°C左右時，將結(jié)晶好的料液放入離心機(jī)中離心，母液排入二次母液池中；對二次母液池取樣分析硫代硫酸鈉含量，滴加硫酸使硫代硫酸鈉反應(yīng)完全，維持溫度80°C攪拌時間6小時；將二次母液送入抽濾槽中，開啟真空泵進(jìn)行真空抽濾，然后將真空緩沖罐中的濾液放入脫色池中，加熱攪拌，加入氫氧化鋇溶液，中和過剩的硫酸，調(diào)節(jié)PH值呈中性，再加入活性碳20Kg，維持溫度80°C左右攪拌I小時后，送入板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫色，濾液流入脫色二次母液池內(nèi)，再將濾液打入廢水蒸發(fā)釜中，進(jìn)行真空蒸發(fā)，真空度0.07MPa，物料出現(xiàn)粘稠時，進(jìn)行降溫結(jié)晶，當(dāng)溫度降至40°C左右時，進(jìn)行離心。產(chǎn)生的三次母液進(jìn)入廢水池中，再送入廢水蒸發(fā)釜中蒸發(fā)、結(jié)晶、離心，如此循環(huán)操作。[0024]本發(fā)明的方法主要具備以下有益的效果:
[0025]1、本發(fā)明制得的成品硫氰酸鈉純度高，采用甲醇萃取劑對焦化脫硫廢液中的硫氰酸根有很高的選擇性，而幾乎不萃取廢液中的其他離子，如硫代硫酸根、硫酸根等，再經(jīng)壓濾、蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、洗滌離心、烘干水分，就得到純度達(dá)99.5%以上的硫氰酸鈉產(chǎn)品。
[0026]2本發(fā)明的工藝簡單，工業(yè)能耗低，僅為萃取、壓濾、濃縮結(jié)晶等簡單工藝，硫氰酸鈉回收率達(dá)到98%。
[0027]3、本發(fā)明節(jié)能減排，環(huán)保無污染；本發(fā)明工藝全過程無廢液廢物排出，全部物料得到了回收利用，這不但進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本，還充分利用了物料資源，屬于綠色生產(chǎn)工藝。
[0028]4、本發(fā)明經(jīng)濟(jì)效益好，能夠為企業(yè)帶來豐富的利潤，原料成本低廉，工藝耗能少，整個工藝中全部物料得到了循環(huán)回用，提取的硫氰酸鈉純度高，工業(yè)應(yīng)用范圍廣，經(jīng)濟(jì)價值聞。
[0029]5、本發(fā)明真正實現(xiàn)了變廢為寶，本發(fā)明使用甲醇萃取和精餾回收循環(huán)利用方法，從焦化脫硫混鹽中提取出硫氰酸鈉，為焦化脫硫混鹽廢物資源的利用開辟了新的思路和途徑。
【專利附圖】

【附圖說明】 [0030]圖1是一種用焦化脫硫混鹽提取硫氰酸鈉的方法示意圖。
[0031]附圖標(biāo)記說明:1甲醇混合罐，2合格甲醇罐，3原料甲醇罐，4溶解釜，5壓濾罐，6清液池，7混液池，8脫色池，9脫色釜，10沉降罐，11蒸發(fā)釜，12母液蒸發(fā)釜，13廢水蒸發(fā)釜，14結(jié)晶釜，15離心機(jī)，16干燥機(jī)，17 一次母液池，18廢水池，19 二次母液池，20抽濾槽，21真空緩沖罐，22板框壓濾機(jī)，23脫色池，24脫色二次母液池，25不合格甲醇罐，26精餾釜
【具體實施方式】
[0032]下面將結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但是其不應(yīng)當(dāng)看作是對本發(fā)明創(chuàng)新精神的限制。
[0033]實施例1
[0034]一種用焦化脫硫混鹽提取硫氰酸鈉的方法，包括如下步驟:1)甲醇溶解，2)氮?dú)鈮簽V，3)蒸發(fā)濃縮，4)降溫結(jié)晶，5)離心，6)干燥，7)精餾以及8)母液處理；
[0035]I)甲醇溶角軍
[0036]以焦化煤氣PDS法脫硫混鹽為原料；首先把焦化脫硫廢液蒸干水分，獲得含有硫氰酸鈉、硫酸鈉和硫代硫酸鈉的混鹽，將混鹽粉碎成塊狀，將原料甲醇罐3和精餾回收得到的合格甲醇罐2內(nèi)的甲醇打入甲醇混合罐I中，保證混合罐中甲醇含量> 98 %，然后向溶解釜4中加入2噸來自甲醇混合罐I的甲醇，再加入1.44噸粉碎的混鹽，用蒸汽加熱至50°C，攪拌2小時，轉(zhuǎn)速70r/min，獲得溶解液。
[0037]2)氮?dú)鈮簽V
[0038]將溶解釜4內(nèi)的溶解液送入壓濾罐5中，通入氮?dú)庠?.6Mpa壓力下進(jìn)行壓濾；壓濾罐5的流出液先流入混液池7中，取樣分析，待溶液澄清透明后，再導(dǎo)入清液池6中。待料打完后可將混液池7中的濾液加入壓濾罐5再次壓濾。待壓濾快結(jié)束時，打殲放空閥排空，將濾渣(主要成分為硫代硫酸鈉)清理出裝袋。 [0039] 若壓濾好的清液合格不用脫色時，送入沉降罐10中，沉降靜止10小時后打入蒸發(fā)釜11中蒸發(fā)。若壓濾出來的清液呈暗紅或黑色，此時需要脫色，將清液打入脫色釜9中，加入6Kg活性碳，在50°C下攪拌I小時脫色。沉降罐10底部清液每隔一星期左右打入壓濾罐中清理一次。
[0040]3)蒸發(fā)濃縮
[0041]蒸發(fā)釜11加滿料后，在130°C下攪拌濃縮，轉(zhuǎn)速70r/min，蒸發(fā)出的甲醇經(jīng)冷卻器冷卻后送入合格甲醇罐2，隨時取樣分析流出的甲醇含量，當(dāng)含量< 95%時，導(dǎo)入不合格甲
醇罐25。
[0042]4)降溫結(jié)晶
[0043]將步驟3)獲得的濃縮液送入結(jié)晶釜14內(nèi)，冷卻降溫攪拌，轉(zhuǎn)速70r/min，待溫度降至40°C時，得到結(jié)晶液，準(zhǔn)備離心。
[0044]5)離心
[0045]將結(jié)晶爸14內(nèi)的結(jié)晶液送進(jìn)離心機(jī)15,在轉(zhuǎn)速950r/min下離心，當(dāng)離心液流出量很少時，用甲醇進(jìn)行沖刷晶體，觀察母液顏色很淡時，停止沖刷和離心，離心母液排入一次母液池17中。
[0046]6)干燥
[0047]離心完畢后將硫氰酸鈉晶體送入真空干燥機(jī)16中，在溫度70°C真空度0.06MPa下進(jìn)行烘干4小時，然后將干燥好的產(chǎn)品包裝。
[0048]7)精餾
[0049]不合格甲醇罐25滿后送入精餾釜26中蒸發(fā)，調(diào)整回流比，當(dāng)含量>97%時流出液入合格甲醇罐2，含量< 97%時加大回流量，保證含量> 97%，當(dāng)含量< 97%時切換至不合格甲醇罐25。
[0050]8)母液處理
[0051]將步驟5)的一次母液送入母液蒸發(fā)釜12中，當(dāng)物料出現(xiàn)粘稠時，打開冷凝水進(jìn)出閥，進(jìn)行降溫結(jié)晶，當(dāng)溫度降至60°C左右時，將結(jié)晶好的料液放入離心機(jī)15中離心，母液排入二次母液池19中；對二次母液池19取樣分析硫代硫酸鈉含量，滴加硫酸使硫代硫酸鈉反應(yīng)完全，維持溫度80°C攪拌時間6小時；將二次母液送入抽濾槽20中，開啟真空泵進(jìn)行真空抽濾，然后將真空緩沖罐21中的濾液放入脫色池23中，加熱攪拌，加入氫氧化鋇溶液，中和過剩的硫酸，調(diào)節(jié)PH值呈中性，再加入活性碳20Kg，維持溫度80°C左右攪拌I小時后，送入板框壓濾機(jī)22進(jìn)行壓濾脫色，濾液流入脫色二次母液池24內(nèi)，再將濾液打入廢水蒸發(fā)釜13中，進(jìn)行真空蒸發(fā)，真空度0.07MPa，物料出現(xiàn)粘稠時，進(jìn)行降溫結(jié)晶，當(dāng)溫度降至40°C左右時，進(jìn)行離心。產(chǎn)生的三次母液進(jìn)入廢水池18中，再送入廢水蒸發(fā)釜13中蒸發(fā)、結(jié)晶、離心，如此循環(huán)操作。收集各離心步驟獲得的硫氰酸鈉送入真空干燥機(jī)干燥。
[0052]最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的一個具體實施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用焦化脫硫混鹽提取硫氰酸鈉的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟:步驟I)甲醇溶解，步驟2)氮?dú)鈮簽V，步驟3)蒸發(fā)濃縮，步驟4)降溫結(jié)晶，步驟5)離心，步驟6)干燥，步驟7)精餾以及步驟8)母液處理。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟I)甲醇溶解，包括如下步驟: 首先把焦化脫硫廢液蒸干水分，獲得含有硫氰酸鈉、硫酸鈉和硫代硫酸鈉的混鹽，將混鹽粉碎成塊狀；將原料甲醇罐和精餾回收得到的合格甲醇罐內(nèi)的甲醇打入甲醇混合罐中，保證甲醇混合罐中甲醇含量> 98 %，然后向溶解釜中加入2噸來自甲醇混合罐的甲醇，再加入1.44噸粉碎的混鹽，用蒸汽加熱至50°C，攪拌2小時，轉(zhuǎn)速70r/min，獲得溶解液。
3.如權(quán)利要求1-2任其一所述的方法，其特征在于，所述步驟2)氮?dú)鈮簽V，包括如下步驟: 將溶解釜內(nèi)的溶解液送入壓濾罐中，通入氮?dú)?，?.6Mpa壓力下進(jìn)行壓濾；壓濾罐的流出液先流入混液池中，取樣分析，待溶液澄清透明后，再導(dǎo)入清液池中，然后送入沉降罐中，沉降靜止10小時后打入蒸發(fā)釜中蒸發(fā)。
4.如權(quán)利要求1-3任其一所述的方法，其特征在于，所述步驟3)蒸發(fā)濃縮，包括如下步驟: 蒸發(fā)釜加滿料后，在130°C下攪拌濃縮，轉(zhuǎn)速70r/min，得到濃縮液，同時蒸發(fā)出的甲醇經(jīng)冷卻器冷卻后送入合格甲醇罐，隨時取樣分析流出的甲醇含量，當(dāng)含量< 95%時，導(dǎo)入不合格甲醇罐。
5.如權(quán)利要求1-4任其一所述的方法，其特征在于，所述步驟4)降溫結(jié)晶，包括如下步驟: 將步驟3)獲得的濃縮液送入結(jié)晶釜內(nèi)，冷卻降溫攪拌，轉(zhuǎn)速70r/min，待溫度降至40°C時，得到結(jié)晶液，準(zhǔn)備離心。
6.如權(quán)利要求1-5任其一所述的方法，其特征在于，所述步驟5)離心，包括如下步驟: 將結(jié)晶釜內(nèi)的結(jié)晶液送進(jìn)離心機(jī)，在轉(zhuǎn)速950r/min下離心，離心結(jié)束后，得到離心液和硫氰酸鈉晶體，隨后用甲醇進(jìn)行沖刷硫氰酸鈉晶體得到?jīng)_洗液，合并離心液和沖洗液為離心母液，排入到一次母液池中。
7.如權(quán)利要求1-6任其一所述的方法，其特征在于，所述步驟6)干燥，包括如下步驟: 離心完畢后將硫氰酸鈉晶體送入真空干燥機(jī)中，在溫度70°C真空度0.06MPa下進(jìn)行烘干4小時，然后將干燥好的產(chǎn)品包裝。
8.如權(quán)利要求1-7任其一所述的方法，其特征在于，所述步驟7)精餾，包括如下步驟: 不合格甲醇罐滿后送入精餾釜中蒸發(fā)，調(diào)整回流比，當(dāng)含量>97%時流出液入合格甲醇罐，含量< 97%時加大回流量，保證含量> 97%，當(dāng)含量< 97%時切換至不合格甲醇罐。
9.如權(quán)利要求1-9任其一所述的方法，其特征在于，所述步驟8)母液處理，包括如下步驟: 將步驟5)的一次母液送入母液蒸發(fā)釜中，當(dāng)物料出現(xiàn)粘稠時，打開冷凝水進(jìn)出閥，進(jìn)行降溫結(jié)晶，當(dāng)溫度降至60 V左右時，將結(jié)晶好的料液放入離心機(jī)中離心，母液排入二次母液池中；對二次母液池取樣分析硫代硫酸鈉含量，滴加硫酸使硫代硫酸鈉反應(yīng)完全，維持溫度80°C攪拌時間6小時；將二次母液送入抽濾槽中，開啟真空泵進(jìn)行真空抽濾，然后將真空緩沖罐中的濾液放入脫色池中，加熱攪拌，加入氫氧化鋇溶液，中和過剩的硫酸，調(diào)節(jié)pH值呈中性，再加入活性碳20Kg，維持溫度80°C左右攪拌I小時后，送入板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫色，濾液流入脫色二次母液池內(nèi)，再將濾液打入廢水蒸發(fā)釜中，進(jìn)行真空蒸發(fā)，真空度 .0.07MPa，物料出現(xiàn)粘稠時，進(jìn)行降溫結(jié)晶，當(dāng)溫度降至40°C左右時，進(jìn)行離心。
【文檔編號】C01C3/20GK103979577SQ201410220595
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】文德國, 黃進(jìn)前, 吳桂華, 馬海軍, 陸江山, 蘇慶賀, 陳世通 申請人:黃進(jìn)前