CN101186278A - 硫化染料废水制备硫磺和二氧化硫的方法 - Google Patents
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Abstract
一种硫化染料废水制备硫磺和二氧化硫的方法,属化工染化料副产物的综合处理技术领域,以经处理后含硫代硫酸钠的硫化染料废水为原料,加入酸或者将废水加入至酸中进行反应,反应温度为20~105℃,反应产生的二氧化硫经碱或盐吸收后生成二氧化硫衍生物,反应至终点后,单质硫析出,降温至10-90℃,过滤、水洗后得到硫磺。本发明将含硫代硫酸钠的废水经脱色等一定处理后,加入酸发生化学反应,二氧化硫经碱或盐吸收后可以生成二氧化硫衍生物,硫磺经析出过滤后得到。可有效的解决此类废水处理难的问题,变废为宝,有很大的经济效益和环境效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种硫化染料废水制备硫磺和二氧化硫的方法,属化工染化料副产物的综合处理技术领域。
背景技术
现有技术中,已有对含硫代硫酸钠(大苏打)的一系列废水通过硫代硫酸钠回收的方法,硫代硫酸钠俗名大苏打,用在照相、制革、造纸行业,在商业上大多采用废液回收的方法。例如:申请号为87105475.2和《环保安全技术》1998.6期中的《利用硫化染料废水生产工业硫代硫酸钠》都是从含有硫代硫酸钠的硫化染料生产废水中回收硫代硫酸钠的工艺,将含有硫代硫酸钠的硫化染料废水经过沉淀,然后蒸发浓缩、过滤除渣加小晶粒大苏打晶种,恒温结晶,再分级处理得到硫代硫酸钠。但对年产一万吨的硫化染料,就有一万吨的回收硫代硫酸钠产生,这么多的硫代硫酸钠销售存在着很大问题,且产品质量达不到有关照相级的要求。同时由于硫代硫酸钠的价格便宜,回收过程中能源消耗大,实际并没有经济效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺和设备简单,操作方便,能有效减少环境污染的硫化染料废水制备硫磺和二氧化硫的方法。
本发明为一种硫化染料废水制备硫磺和二氧化硫的方法,其特征在于以经处理后含硫代硫酸钠的硫化染料废水为原料,加入酸或者将废水加入至酸中进行反应,反应温度为20~105℃,反应产生的二氧化硫经碱或盐吸收后生成二氧化硫衍生物,反应至终点后,单质硫析出,降温至10-90℃,过滤、水洗后得到硫磺。
所述在含硫代硫酸钠的硫化染料废水中所加的酸可为硫酸,盐酸,废硫酸,废盐酸中的任一种或一种以上的混合物,其加入量为废水重量百分比的10-60%。
所述的反应过程中可鼓空气。
所述吸收二氧化硫所用的碱或盐可为氢氧化钠,氢氧化钙,碳酸钠,氢氧化钾,碳酸钾中的任一种或一种以上的混合物,其加入量为废水重量百分比的5-50%。
所述的二氧化硫衍生物可为亚硫酸钠、钾、钙,焦亚硫酸钠、钾、钙,亚硫酸氢钠、钾、钙等。
本发明将含硫代硫酸钠的废水经脱色等一定处理后,加入酸发生化学反应,二氧化硫经碱或盐吸收后可以生成亚硫酸钠(钾、钙)、焦亚硫酸钠(钾、钙)、亚硫酸氢钠(钾、钙)等一系列二氧化硫衍生物,硫磺经析出过滤后得到。可有效的解决此类废水处理难的问题,变废为宝,有很大的经济效益和环境效益。本发明经实际应用,每处理1吨含硫代硫酸钠25%的废水,可以回收硫磺48-50kg,回收二氧化硫衍生物为173kg。削减COD为83-88%。经济效益和环境效益十分明显。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述,但不局限于此。
以加入硫酸制备亚硫酸钠为例的主要化学反应为:
Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+S+SO2
SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O
实施例中所用的原料,除另有说明外,均为适合染料及中间体使用的市售工业品:所用的废水为硫化染料废水,所用的硫酸为废硫酸或硫酸。所用的盐酸为废盐酸或盐酸,所用的碱为市售的碱或废碱,所用的盐为市售的盐或废盐。
各实施例所用设备均为现有生产设备。
实施例1:在8000L的搪瓷反应釜中加入经处理后的硫化染料(含硫代硫酸钠25%)废水5000kg,在25℃滴加入98%的硫酸500kg,反应温度为25-105℃,加毕,生成的二氧化硫用1000kg氢氧化钠(30%)吸收,反应到终点,鼓入空气,析出的硫磺经过滤,水洗,得硫磺折干为240kg,得到亚硫酸钠为860kg。COD去除率为85%。
实施例2:在8000L的搪瓷反应釜中加入经处理后的硫化染料(含硫代硫酸钠25%)废水3000kg,在35℃滴加入50%的废硫酸1100kg,反应温度为35-95℃,加毕,再加入经处理后的硫化染料(含硫代硫酸钠25%)废水2000kg,生成的二氧化硫用500kg氢氧化钠(30%)吸收,反应到终点,鼓入空气,析出的硫磺经过滤,水洗,得硫磺折干为239kg,得到亚硫酸氢钠为528kg。COD去除率为84%。
实施例3:在8000L的搪瓷反应釜中加入经处理后的硫化染料(含硫代硫酸钠25%)废水5000kg,在65℃滴加入30%的盐酸2000kg,反应温度为65-105℃,加毕,生成的二氧化硫用550kg氢氧化钾40%吸收,反应到终点,鼓入空气,析出的硫磺经过滤,水洗,得硫磺折干为238kg,得到亚硫酸钾为898kg。COD去除率为83%。
实施例4:在8000L的搪瓷反应釜加入15%的废盐酸4100kg,加入经处理后的硫化染料(含硫代硫酸钠25%)废水5000kg,反应温度为25-95℃,加毕,生成的二氧化硫用1100kg废氢氧化钠(15%)吸收,反应到终点,不鼓入空气,析出的硫磺经过滤,水洗,得硫磺折干为232kg,得到亚硫酸钠为858kg。COD去除率为84%。
实施例5:在8000L的搪瓷反应釜加入35%的废硫酸1550kg,加入经处理后的硫化染料(含硫代硫酸钠25%)废水5000kg,滴加反应温度为60-105℃,加毕,生成的二氧化硫用500kg废氢氧化钾(20%)吸收,反应到终点,不鼓入空气,析出的硫磺经过滤,水洗,得硫磺折干为237kg,得到为亚硫酸氢钾562kg。COD去除率为83%。
实施例6:在8000L的搪瓷反应釜中加入经处理后的硫化染料(含硫代硫酸钠35%)废水5000kg,在85℃滴加入50%的废硫酸1 320kg,反应温度为65-100℃,加毕,生成的二氧化硫用150kg碳酸钠吸收,反应到终点,鼓入空气,析出的硫磺经过滤,水洗,得硫磺折干为294kg,得到焦亚硫酸钠为621kg。COD去除率为88%。
实施例7:在8000L的搪瓷反应釜中加入经处理后的硫化染料(含硫代硫酸钠38%)废水5000kg,在85℃滴加入30%的盐酸1620kg,反应温度为45-100℃,加毕,生成的二氧化硫用180kg碳酸钾吸收,反应到终点,鼓入空气,析出的硫磺经过滤,水洗,得硫磺折干为334kg,得到焦亚硫酸钾为692kg。COD去除率为85%。
实施例8:在8000L的搪瓷反应釜中加入经处理后的硫化染料(含硫代硫酸钠30%)废水5000kg,在85℃滴加入50%的废硫酸1320kg,反应温度为75-100℃,加毕,生成的二氧化硫用230kg氢氧化钙吸收,反应到终点,鼓入空气,析出的硫磺经过滤,水洗,得硫磺折干为294kg,得到亚硫酸钙为722kg。COD去除率为86%。
实施例9:在8000L的搪瓷反应釜中加入经处理后的硫化染料(含硫代硫酸钠30%)废水5000kg,在85℃滴加入50%的废硫酸1320kg,反应温度为75-100℃,加毕,生成的二氧化硫用180kg氢氧化钙吸收,反应到终点,鼓入空气,析出的硫磺经过滤,水洗,得硫磺折干为294kg,得到焦亚硫酸钙为652kg。COD去除率为86%。
实施例9:在8000L的搪瓷反应釜中加入经处理后的硫化染料(含硫代硫酸钠30%)废水5000kg,在85℃滴加入70%的废硫酸1020kg,反应温度为75-100℃,加毕,生成的二氧化硫用200kg氢氧化钙吸收,反应到终点,鼓入空气,析出的硫磺经过滤,水洗,得硫磺折干为294kg,得到亚硫酸氢钙为664kg。COD去除率为85%。
从以上实施例可以看出,本发明利用含有硫代硫酸钠的废水,用酸或废酸与其反应,以废治废,真正实现了节能减排,清洁生产、循环经济的目的,经济效益和环保效益显著。
Claims (5)
1.一种硫化染料废水制备硫磺和二氧化硫的方法,其特征在于以经处理后含硫代硫酸钠的硫化染料废水为原料,加入酸或者将废水加入至酸中进行反应,反应温度为20~105℃,反应产生的二氧化硫经碱或盐吸收后生成二氧化硫衍生物,反应至终点后,单质硫析出,降温至10-90℃,过滤、水洗后得到硫磺。
2.按权利要求1所述硫化染料废水制备硫磺和二氧化硫的方法,其特征在于所述在含硫代硫酸钠的硫化染料废水中所加的酸为硫酸,盐酸,废硫酸,废盐酸中的任一种或一种以上的混合物,其加入量为废水重量百分比的10-60%。
3.按权利要求1所述硫化染料废水制备硫磺和二氧化硫的方法,其特征在于所述的反应过程中鼓空气。
4.按权利要求1所述硫化染料废水制备硫磺和二氧化硫的方法,其特征在于所述吸收二氧化硫所用的碱或盐为氢氧化钠,氢氧化钙,碳酸钠,氢氧化钾,碳酸钾中的任一种或一种以上的混合物,其加入量为废水重量百分比的5-50%。
5.按权利要求1所述硫化染料废水制备硫磺和二氧化硫的方法,其特征在于所述的二氧化硫衍生物为亚硫酸钠、钾、钙,焦亚硫酸钠、钾、钙,亚硫酸氢钠、钾、钙。
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