CN104479554A - 一种机械研磨液及其脱硫化氢工艺方法 - Google Patents

一种机械研磨液及其脱硫化氢工艺方法 Download PDF

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Abstract

一种机械研磨液及其脱硫化氢工艺方法，所述方法在波浪管式反应设备中进行，包括步骤：1)配制硫化氢吸收液：配成含氢氧化钠质量浓度5～20g/L的吸收液；2)脱除硫化氢：吸收液在0.5MPa～1.0MPa的压力下，经供水系统的输液泵和通水管输送到通道中，经过雾化喷嘴使其在通道中中雾化，液滴＜100μm，废气则以25～100m/s的送入通道中；3)吸收液回收：脱硫后的混合气经气液分离，吸收液进入储液罐，脱硫化氢气经气液分离器气体出口送至贮罐；储液罐中的回收吸收液，加入氢氧化钠调整pH后循环使用；储罐中的气液分离器出口排出的脱H2S废气经除湿器和加热器烘干使废气的相对湿度低于60％后，送至活性炭吸附罐，对CS2进行吸附，解吸后获得纯化的CS2。

Description

一种机械研磨液及其脱硫化氢工艺方法
技术领域
本发明涉及机械研磨液，属于机械加工领域，并且涉及粘胶纤维生产的脱硫化氢工艺方法，属于系统发明。
背景技术
窑炉气体、工业气体中常常含有硫化氢，例如煤气、粘胶纤维生产中的废气二硫化碳，当使用气体或排出废气时都对环境造成污染，尤其是粘胶纤维生产的废气排放量大，主要成分是含有CS2和H2S的气体，其中CS2约占70％，H2S为20％，我国每年生产粘胶纤维已达100万吨左右，需用CS2约30万吨左右，其中除去目前用冷凝法回收的CS2约30％～40％，尚有约20多万吨的CS2和H2S被高空排放或无组织排放。对此，许多有志者做过研究，已有多种治理方法，归纳起来有以下几种：
碱吸收法，碱吸收法是一个历史最攸久的方法。以往采用高大的吸收塔或淋洗塔，这种方法基本建设投资大，耗碱量大而且H2S除得不彻底。
燃烧法，主要是利用CS2和H2S分子中都含有S，燃烧后可形成SO2，可以回收成H2SO4或经NaOH反应成Na2SO3等予以回收。燃烧法需要废气有一定浓度和稳定性，否则燃烧不稳定，这在国内比较难做到。同时仪表设备等腐蚀较大，回收的产品价值较低，对低浓度的废气无法燃烧回收。
生物治理法，是利用微生物对污染物质的分解或以其为营养物吞食分解，达到净化目的。生物法是世界上较新的方法，美国和欧洲在上个世纪90年代都有研究和开发。主要是有一层微生物覆盖物，当CS2和H2S通过时，就被微生物所分解，变成硫化物的污泥，埋于地下或作为一种硫资源加以利用。该方法控制较严，且运行费用每年都要投入，无副产品收入。
催化法，采用催化剂脱H2S基本是以克劳斯反应为基础，有的采用有机溶剂，进行液相反应，回收硫，该方法操作复杂，费用高，或者在气相条件下进行，该方法产生的硫粘附在催化剂表面，降低催化剂活性，因而催化剂的再生、催化剂使用寿命直接影响处理回收成本。
目前尚未见投资少、运行费用低的去除硫化氢处理的方法报道。
发明内容
本发明根据现有硫化氢处理方法存在的缺陷，提出一种投资小、运行费用低的脱硫化氢工艺方法。
完成上述发明目的，所采取的具体技术措施是：在现有脱硫化氢方法中以碱吸收法最为简单，实施容易，碱吸收法主要是用碱来吸收H2S，其反应式如下：
NaOH+H2S→NaHS+H2O或2NaOH+H2S→Na2S+2H2O
本发明的废气脱硫化氢工艺方法及脱硫化氢装置是：一种由波浪板形成的多个波浪形通道形成的吸收反应器；包括：
一外壳，外壳内形成通道，外壳的一端为废气的输入口，另一端为废气的输出口，所述输出口设有气液分离器；设置在通中的雾化喷嘴，雾化喷嘴与供水系统相连的供水管相连；设置在烟道中的多个凹凸板，以在烟道中形成多个废气可通过并与凹凸板的壁相撞的凹凸通道；所述的凹凸板为波浪形的波浪板；通过发i起的多次与壁相撞提高吸收液的吸收效率。
本发明所述的方法包括如下步骤：
1)配制硫化氢吸收液：配成含氢氧化钠质量浓度5～20g/L的吸收液；
2)脱除硫化氢：吸收液在0.5MPa～1.0MPa的压力下，经供水系统的输液泵和通水管输送到通道中，经过雾化喷嘴使其在通道中中雾化，液滴＜100μm，废气则以50～100m/s的送入通道中；
3)吸收液回收：脱硫后的混合气经气液分离，吸收液进入储液罐，脱硫化氢气经气液分离器气体出口送至贮罐；储液罐中的回收吸收液，加入氢氧化钠调整pH后循环使用。
吸收液为粘胶纤维生产原液车间压液或浸渍液或氢氧化钠
处理气流速是依据处理量和喷雾头数量选择确定。
本发明的脱H2S工艺方法是采用管式吸收器代替通常的喷淋塔，波浪管式反应器其结构是：在管体上装有吸收液进料管，在管内的吸收液进料管上装有喷雾头，在管体上制有废气进口和脱硫气出口；废气在波浪管内经过多次与壁碰撞，与吸收液进行充分的混合。
波浪管式吸收器安装数量及管式吸收器长度、直径、喷雾头数量是依据废气处理量选定。
本发明的有益效果：
1.本方法是以吸收溶和硫化氢来达到气水分离的，是以吸收法来脱硫的，结构简单，可直接安装在原废气通道中，不必对原设施进行改造，不占地，安装方便，成本低，净化效率高。
2、与传统湿式喷淋技术相比，本工艺的用水率是它的百分之一，大量节约了能源，同时也大大减少了废气的湿度。
3、本方法可用不同的吸收液脱硫，也可用电厂、造纸厂、制药厂、化工厂、化肥厂等
本发明的二硫化碳废气脱硫化氢工艺方法，由于在脱硫化氢工艺中采用管式吸收器取代通常喷淋吸收塔，H2S可去除99.9％～100％，而且降低了基本建设投资，运行费用低。特别是处理粘胶纤维的二硫化碳废气，脱硫化氢使用压液或废碱液不仅降低处理成本而且有利于平衡浸液中的半纤维素，省去压液透析的建设费用和运行费用，脱H2S后的吸收液作为粘胶纤维的精炼脱硫剂和含锌废水处理剂其效果均优于常规使用的处理剂而且降低运行成本。经吸附、脱附后的CS2可返回操作系统，降低了CS2的消耗，提高粘胶纤维生产经济效益。
具体实施方式
实施例1
纺丝机至集束的排气和塑化浴冷凝回收的尾气及酸浴脱气回收的尾气经风机，以50m/s速度由管式吸收器废气进口送入长10m，直径50mm的波浪管式反应器，在反应器内装有组吸收液进料管，每组吸收液进料管上装有1个雾化喷嘴(为市售商品)，吸收液进料管连接吸收液循环泵，循环泵进口连接混合液罐出料口，1#管式吸收器脱硫气出口连气液分离器进口，所述的波浪管式反应器内有9个波浪形通道，每个通道内都设置有雾化喷嘴；该吸收液经循环泵以0.5MPa送至1#管式吸收器，吸收液经雾化喷头雾化，雾滴在100μm以下，废气中的H2S与碱作用并随吸收液进入气液分离进入混合液罐，当所含NaHS和Na2S达到2～7g/L送至精炼和污水处理场使用，脱H2S的废气排出，可使H2S去除99.99％，同时也洗涤了酸雾等。
以下按常规方法将由气液分离器出口排出的脱H2S废气经除湿器和加热器烘干使废气的相对湿度低于60％，再送至活性炭吸附罐，对CS2进行吸附。经吸附后的气体含CS2低于50mg/kg(平均约20mg/kg)，H2S含量低于1mg/kg，已可直接高空排放。而后脱附，脱附过程是先充氮气，后用蒸汽吹脱。
从活性炭罐吹出的气体，含有水蒸汽和CS2气体，它被送至多级冷凝器冷凝，先是蒸汽冷凝下来，再是气体冷却，最后是CS2气体被冷凝成液体。冷凝的液体经分离罐分离，液体CS2送至CS2贮罐，而未被冷凝的残余CS2气体再送回废气回收系统回收。
实施例2
纺丝机至集束的排气和塑化浴冷凝回收的尾气及酸浴脱气回收的尾气经风机，以80m/s速度由管式吸收器废气进口送入长20m，直径10mm的波浪管式反应器，在反应器内装有组吸收液进料管，每组吸收液进料管上装有1个雾化喷嘴(为市售商品)，吸收液进料管连接吸收液循环泵，循环泵进口连接混合液罐出料口，1#管式吸收器脱硫气出口连气液分离器进口，所述的波浪管式反应器内有9个波浪形通道，每个通道内都设置有雾化喷嘴；该吸收液经循环泵以0.5MPa送至1#管式吸收器，吸收液经雾化喷头雾化，雾滴在100μm以下，废气中的H2S与碱作用并随吸收液进入气液分离进入混合液罐，当所含NaHS和Na2S达到2～7g/L送至精炼和污水处理场使用，脱H2S的废气排出，可使H2S去除99.95％，同时也洗涤了酸雾等。
以下按常规方法将由气液分离器出口排出的脱H2S废气经除湿器和加热器烘干使废气的相对湿度低于60％，再送至活性炭吸附罐，对CS2进行吸附。经吸附后的气体含CS2低于10mg/kg(平均约3mg/kg)，H2S含量低于0.5mg/kg，已可直接高空排放。而后脱附，脱附过程是先充氮气，后用蒸汽吹脱。
从活性炭罐吹出的气体，含有水蒸汽和CS2气体，它被送至多级冷凝器冷凝，先是蒸汽冷凝下来，再是气体冷却，最后是CS2气体被冷凝成液体。冷凝的液体经分离罐分离，液体CS2送至CS2贮罐，而未被冷凝的残余CS2气体再送回废气回收系统回收。
实施例3
纺丝机至集束的排气和塑化浴冷凝回收的尾气及酸浴脱气回收的尾气经风机，以100m/s速度由管式吸收器废气进口送入长20m，直径30mm的波浪管式反应器，在反应器内装有组吸收液进料管，每组吸收液进料管上装有1个雾化喷嘴(为市售商品)，吸收液进料管连接吸收液循环泵，循环泵进口连接混合液罐出料口，1#管式吸收器脱硫气出口连气液分离器进口，所述的波浪管式反应器内有9个波浪形通道，每个通道内都设置有雾化喷嘴；该吸收液经循环泵以0.5MPa送至1#管式吸收器，吸收液经雾化喷头雾化，雾滴在100μm以下，废气中的H2S与碱作用并随吸收液进入气液分离进入混合液罐，当所含NaHS和Na2S达到2～7g/L送至精炼和污水处理场使用，脱H2S的废气排出，可使H2S去除99.9％，同时也洗涤了酸雾等。
以下按常规方法将由气液分离器出口排出的脱H2S废气经除湿器和加热器烘干使废气的相对湿度低于60％，再送至活性炭吸附罐，对CS2进行吸附。经吸附后的气体含CS2低于40mg/kg(平均约1mg/kg)，H2S含量低于0.8mg/kg，已可直接高空排放。而后脱附，脱附过程是先充氮气，后用蒸汽吹脱。
从活性炭罐吹出的气体，含有水蒸汽和CS2气体，它被送至多级冷凝器冷凝，先是蒸汽冷凝下来，再是气体冷却，最后是CS2气体被冷凝成液体。冷凝的液体经分离罐分离，液体CS2送至CS2贮罐，而未被冷凝的残余CS2气体再送回废气回收系统回收。
实施例4：一种机械加工研磨液：包含双氧水10、实施例1回收的二硫化碳0.2、乙醇100、螯合剂氨基乙酸30,20-50nm的铝掺杂的二氧化硅10重量份。

Claims (2)

1.一种机械加工研磨液：包含双氧水10、回收的二硫化碳0.2、乙醇100、螯合剂氨基乙酸30,20-50nm的铝掺杂的二氧化硅10重量份。
2.一种粘胶纤维生产的脱硫化氢回收权利要求1可适用的CS2工艺方法，其特征在于：所述方法在波浪管式反应设备中进行，所述设备包括：一外壳，外壳内形成通道，外壳的一端为废气的输入口，另一端为废气的输出口，所述输出口设有气液分离器；设置在通中的雾化喷嘴，雾化喷嘴与供水系统相连的供水管相连；设置在烟道中的多个凹凸板，以在烟道中形成多个废气可通过并与凹凸板的壁相撞的凹凸通道；所述的凹凸板为波浪形的波浪板；所述工艺方法包括步骤：1)配制硫化氢吸收液：配成含氢氧化钠质量浓度5～20g/L的吸收液；2)脱除硫化氢：吸收液在0.5MPa～1.0MPa的压力下，经供水系统的输液泵和通水管输送到通道中，经过雾化喷嘴使其在通道中中雾化，液滴＜100μm，废气则以25～100m/s的送入通道中；3)吸收液回收：脱硫后的混合气经气液分离，吸收液进入储液罐，脱硫化氢气经气液分离器气体出口送至贮罐；储液罐中的回收吸收液，加入氢氧化钠调整pH后循环使用；储罐中的气液分离器出口排出的脱H2S废气经除湿器和加热器烘干使废气的相对湿度低于60％后，送至活性炭吸附罐，对CS2进行吸附，解吸后获得纯化的CS2。
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