CN100486674C - 一种电石炉气脱硫氰的方法 - Google Patents
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Abstract
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/Nm3以下，能满足碳一化工原料合成气的要求。
Description
一、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
| 成分 | CO | H<sub>2</sub> | CO<sub>2</sub> | O<sub>2</sub> | N<sub>2</sub> | HCN | H<sub>2</sub>S |
| 体积％ | 80～85 | 6～8 | 1～3 | 1.5～3.5 | 6～8 | 1500～3000mg/Nm<sup>3</sup> | 300～900mg/Nm<sup>3</sup> |
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+H2O
H2S+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、附图说明：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WZI I500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WZI I500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。
Claims (5)
1、一种电石炉气脱硫氰的方法，其特征在于：该方法按以下步骤完成，
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，用萃取剂在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，所述萃取剂为液态纯甲醇萃取剂；
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，萃取液再返回萃取槽使用。
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：所述蒸发器为单效降膜式蒸发器。
5、根据权利要求1～4中任一项所述的电石炉气脱硫氰的方法，其特征在于：所述电石炉气成分含量为CO 80～85体积％，H2 6～8体积％，CO2 1～3体积％，O2 1.5～3.5体积％，N26～8体积％，HCN 1500～3000mg/Nm3，H2S 300～900mg/Nm3。
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- 2006-12-08 CN CNB2006100488909A patent/CN100486674C/zh not_active Expired - Fee Related
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