CN105948079A - 一种高有机物硫酸钠危废的简便资源化工艺与系统 - Google Patents

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Abstract

一种对高有机物硫酸钠浓缩液简便资源化工艺及系统，包括：根据危废总有机碳测定，向物料内配入适量还原剂；用系统废热烘干后，进入回转还原炉，生产硫化钠产品，尾气用碱吸收，生产无水亚硫酸钠。本工艺创造性利用废水的COD耗氧特性和其自身热值，用有机物分解的热量，降解有机物的同时还原硫酸钠生产硫化钠，使硫酸盐危废从高成本处置，变为可产生效益，是高有机物硫酸钠危废实现资源化的理想途径，有巨大的经济价值和社会效益。

Description

一种高有机物硫酸钠危废的简便资源化工艺与系统
技术领域
本发明涉及一种高有机物硫酸钠危废生产硫化钠和亚硫酸钠的简便资源化工艺与装置系统，适应与各种含有机物的硫酸盐、亚硫酸盐的溶液或固体危废资源化，属于资源环境领域。
背景技术
国内外化工领域用于有机合成的硫酸过千万吨，而其中很大部分转化为含有机物的硫酸盐溶液，浓缩处理这些溶液是主流的工艺之一，不可避免产生了大量含有机物的硫酸盐浓缩液或固体，估计每年有过千万吨之多，属于典型危废；这些危废成分极为复杂，现有的各种高级氧化、萃取等工艺，以及堆放或者焚烧处理，大都处理不彻底，而且费用巨大，消耗了大量社会资源；碱法脱硫行业每年副产量硫酸钠和亚硫酸钠混合物也有百万吨，混也没有合理的利用工艺，造成了巨大环境压力。
本发明提供一种对高有机物硫酸钠浓缩液简便资源化工艺及装置，主要包括：根据危废总有机碳测定，向物料内配入适量还原剂；用系统废热烘干后，进入回转还原炉，生产硫化钠产品，尾气用碱吸收，生产无水亚硫酸钠。本工艺创造性利用废水的COD耗氧特性和其自身热值，用有机物分解的热量，降解有机物的同时还原硫酸钠生产硫化钠，使硫酸盐危废从高成本处置，变为可产生效益，是硫酸钠危废实现资源化的理想途径，有巨大的经济价值和社会效益。
发明内容
本发明目的是针高有机物硫酸钠浓缩液没有低成本处置工艺现状，提供一种简便、高效益的资源化工艺和系统，使高有机的硫酸钠浓缩液通过处置产生效益，本发明可以推广至各种硫酸盐或混合硫酸盐、亚硫酸盐的资源化处置。
本发明的技术方案：
一种高有机物硫酸钠浓缩液的简便资源化工艺，利用有机物的COD耗氧特性和自身热值，把其中硫酸钠转化为硫化钠和亚硫酸钠产品的简便工艺，高温尾气作为烘干及煅烧能源循环利用，步骤如下：
1)配料烘干系统
含有机物硫酸钠废料与还原剂按照总硫：总碳摩尔比为1：1-3的比例混合后，进入沸腾干燥炉，使用系统煅烧还原炉的余热进行烘干，烘干温度为100-200℃；
2)煅烧还原系统
物料烘干到总水分小于20％时，进入煅烧还原炉，在600-1200℃条件下，煅烧有机物，还原硫酸钠为硫化钠产品；有机物分解产生可燃气体，点燃这部分可燃气体后，热量用于锻烧炉加热，煅烧尾气用于废料烘干；物料换热后的尾气经氢氧化钠处理后，生产亚硫酸钠产品。
所述步骤1)中还原剂是指具有还原能力的物质包括各种高沸点有机残渣，优选高温可以彻底分解的碳粉、焦末；还原剂配比为硫：碳的摩尔比为1：2.2。
一种实现所述高有机物硫酸钠浓缩液的简便资源化工艺的系统，包括配料装置、烘干装置、煅烧还原装置、尾气处理装置、燃烧器和风冷机，配料装置设有物料进口，物料出口与烘干装置的入口连接；烘干装置的物料出口与煅烧还原装置的入口连接；煅烧还原装置的物料出口余风冷机入口连接；风冷机出口进行包装；风冷机设有冷空气进口和热空气出口，热空气出口与燃烧器进口连接；煅烧还原装置的炉内尾气出口与燃烧器的入口连接；燃烧器的出口与煅烧还原装置的热风进口连接，高温尾气出口与烘干装置的热风进口连接；烘干装置的尾气出口与尾气吸收装置的入口连接，尾气经用氢氧化钠吸收，回收亚硫酸钠后达标排放。
本发明的工作机理：
有机物煅烧是分解出还原性可燃气体，这部分还原性气体在高温下可以还原硫酸钠，产生硫化钠。有机物分解产生的可燃气体，主要是分解产生的H,CO,CHx等，没有燃烧的可燃气，经过点燃后，热量可以用来煅烧物料，实现废物成分的资源最大化化利用。
本发明的优点是：该工艺流程简短、合理、投资少、运行成本低、资源最大化利用；同时设计了系统流程，易于工业化实施；适用于各种高有机物硫酸盐的资源化处理，具有显著的技术经济效果和巨大的社会效益。
附图说明
图1为实现高有机物硫酸钠浓缩液的简便资源化工艺的系统示意图。
图中：1、配料装置；2、烘干装置；3、煅烧还原装置4、尾气处理系统；5、燃烧器；6、风冷机。
具体实施方式
以下实施例为便于理解，并不构成对本发明的限制。
以下实施例所述高有机物硫酸钠浓缩液的简便资源化工艺均在以下系统中实施。
一种实现所述高有机物硫酸钠浓缩液的简便资源化工艺的系统，包括配料装置1、烘干装置2、煅烧还原装置3、尾气处理装置4、燃烧器5和风冷机6，配料装置1设有物料进口，物料出口与烘干装置2的入口连接；烘干装置2的物料出口与煅烧还原装置3的入口连接；煅烧还原装置3的物料出口余风冷机6入口连接；风冷机6出口进行包装；风冷机6设有冷空气进口和热空气出口，热空气出口与燃烧器5进口连接；煅烧还原装置3的炉内尾气出口与燃烧器5的入口连接；燃烧器5的出口与煅烧还原装置3的热风进口连接，高温尾气出口与烘干装置2的热风进口连接；烘干装置2的尾气出口与尾气吸收装置4的入口连接，尾气经用氢氧化钠吸收，回收亚硫酸钠后达标排放。
实施例1：
一种高有机物硫酸钠浓缩液的简便资源化工艺，步骤如下：
1)配料烘干系统
经检测计算过的物料，按照摩尔比S:C＝1:2.2的比例配入无烟煤粉，混匀后去烘干系统，在120℃温度下，沸腾烘干至物料水分10％，烘干后物料进入步骤2)；
2)煅烧还原系统
从步骤1)过来高有机物物料，进入高温沸腾氧化炉中，在1000℃分解有机物，40分钟后，有机物分解率达到99％，产品硫化钠含量达90％；分解有机物后的物料，经风冷换热后，进入包装；热风用于燃烧器助燃，尾气经10％氢氧化钠吸收后达标排放，脱硫液回收亚硫酸钠.
实施例2：
一种高有机物硫酸钠浓缩液的简便资源化工艺，步骤如下：
1)配料烘干系统
经检测计算过的物料，按照摩尔比S:C＝1:2.4的比例配入焦炭粉，混匀后去烘干系统，在130℃温度下，沸腾烘干至物料水分5％，烘干后物料进入步骤2).
2)煅烧还原系统
从步骤1)过来高有机物物料，进入高温沸腾氧化炉中，在1100℃分解有机物，40分钟后，有机物分解率达到99％，产品硫化钠含量达96％；分解有机物后的物料，经风冷换热后，进入包装；热风用于燃烧器助燃，尾气经10％氢氧化钠吸收后达标排放，脱硫液回收亚硫酸钠。

Claims (3)

1.一种高有机物硫酸钠浓缩液的简便资源化工艺，其特征在于：利用有机物的COD耗氧特性和自身热值，把其中硫酸钠转化为硫化钠和亚硫酸钠产品的简便工艺，高温尾气作为烘干及煅烧能源循环利用，步骤如下：
1)配料烘干系统
含有机物硫酸钠废料与还原剂按照总硫和总碳摩尔比为1：1-3的比例混合后，进入沸腾干燥炉，使用系统煅烧还原炉的余热进行烘干，烘干温度为100-200℃；
2)煅烧还原系统
物料烘干到总水分小于20％时，进入煅烧还原炉，在600-1200℃条件下，煅烧有机物，还原硫酸钠为硫化钠产品；有机物分解产生可燃气体，点燃这部分可燃气体后，热量用于锻烧炉加热，煅烧尾气用于废料烘干；物料换热后的尾气经氢氧化钠处理后，生产亚硫酸钠产品。
2.根据权利要求1所述高有机物硫酸钠浓缩液的简便资源化工艺，其特征在于：所述步骤1)中还原剂是指具有还原能力的物质包括各种高沸点有机残渣，优选高温可以彻底分解的碳粉、焦末；还原剂配比为硫：碳的摩尔比为1：2.2。
3.一种实现权利要求1所述高有机物硫酸钠浓缩液的简便资源化工艺的系统，其特征在于：包括配料装置、烘干装置、煅烧还原装置、尾气处理装置、燃烧器和风冷机，配料装置设有物料进口，物料出口与烘干装置的入口连接；烘干装置的物料出口与煅烧还原装置的入口连接；煅烧还原装置的物料出口余风冷机入口连接；风冷机出口进行包装；风冷机设有冷空气进口和热空气出口，热空气出口与燃烧器进口连接；煅烧还原装置的炉内尾气出口与燃烧器的入口连接；燃烧器的出口与煅烧还原装置的热风进口连接，高温尾气出口与烘干装置的热风进口连接；烘干装置的尾气出口与尾气吸收装置的入口连接，尾气经用氢氧化钠吸收，回收亚硫酸钠后达标排放。
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