CN109160492B - 一种硫磺膏洗涤系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硫磺膏洗涤系统及方法，属于粘胶维生产领域中废气净化处理技术领域。主要包括第一次冲洗循环罐装液、第一次除盐水洗涤、第一次洗涤回收、第二次冲洗循环罐装液、第二次除盐水洗涤、第二次洗涤回收和冲洗循环罐蓄水这些步骤。针对现有技术中相对于目前的硫磺膏一次洗涤，本发明提出了硫磺膏二次洗涤，且本发明循环的利用除盐水，通过在特定点位设置阀门，将整个硫磺膏洗涤形成一个循环。
Description
技术领域
本发明涉及一种硫磺膏洗涤系统及方法，属于粘胶维生产领域中废气净化处理技术领域。
背景技术
粘胶纤维是一种能与天然纤维和合成纤维相媲美的性能优异的再生纤维。目前，粘胶纤维的生产普通采用碱性磺化制胶和酸性凝固成型方法，其生产过程中产生的CS2、H2S等有害气体，对人体伤害极大，需严格控制生产环境中的CS2、H2S的含量，现大多未经处理，直接由高烟囱排放。CS2、H2S大量排空，不仅浪费CS2，且对周围几十公里范围的环境造成污染。特别是逆温气象条件下，落地浓度很高，有明显的恶臭味道，会对工人和居民的身体健康造成严重威害。因此，对CS2、H2S的治理和回收具有重大的经济效益和社会效益。
TRS络合铁脱硫催化剂利用水溶液中络合铁离子的氧化还原性，使含硫化氢气体与含络合铁催化剂的水溶液即络合铁吸收剂进行气液相接触反应。该气液相接触反应首先通过水溶液的偏碱性，在气液接触时通过酸碱化学吸收将原料气中的硫化氢吸收通入水溶液；在水溶液中，利用高价络合铁离子的氧化性将硫化氢氧化成单质硫，络合铁离子被还原为低价络合亚铁离子。
水溶液吸收H2S气体：
H2S(g) + H2O(L)DH2S(L) + H2O(L) ；
H2S电离：
H2S(L)DH+ (L)+ HS-(L)；
高价铁离子(Fe3+)氧化二价硫：
HS-(L)+ 2Fe3+(L) → 2Fe2+(L) + H+(L) + S↓；
吸收氧化总反应方程式：
H2S(g) + 2Fe3+(L) → 2H+(L) + S↓+ 2Fe2+(L)。
硫磺浆在硫磺浆沉降槽底部经泵送入板框滤机过滤，硫磺截留在板框滤机滤布表面，脱硫剂透过滤布回流入运行系统。当滤机进口压力升高到0.7M压力表a或脱硫剂回流量减少时表明滤机内硫磺饱和，可进行硫磺膏洗涤和拆滤机。洗涤硫磺膏时一部分阀门关闭，一部分阀门开启，除盐水透过滤机洗涤硫磺膏，使粘附在硫磺膏上的脱硫剂渗入除盐水中回用于入生产系统，减少脱硫剂损失，同时将硫磺膏提纯有利于下一工序处理。
现有硫磺膏洗涤存在以下问题：
1、将硫磺膏洗净，即脱硫剂含量<0.2%，需量大除盐水，成本消耗高。
2、大量除盐水回用于运行系统使得液位升高，铁离子浓度被稀释，工艺控制不稳定，影响TRS系统运行效率。
发明内容
为了解决目前硫磺膏洗涤不干净、盐水消耗量大和TRS系统运行负荷重的问题，本发明提出了这一种硫磺膏洗涤系统及方法，实现了硫磺膏内脱硫剂含量低于0.2%、盐水使用量大大减少，保障了TRS系统稳定运行。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种硫磺膏洗涤系统，包括硫磺沉降槽，硫磺沉降槽连接板框过滤机；板框过滤机设置有多个滤液管道，滤液管道汇合后成滤液合并管道，滤液合并管道在连接脱硫剂回收管道的后端再分为第一支管和第二支管。
第一支管通入滤液槽，滤液槽的出口依次设置有十五号阀门和十六号阀门；第二支管上设置有十三号阀门，然后分别通入除盐水槽和冲洗循环罐，通入冲洗循环罐处设置有十八号阀门。
硫磺沉降槽的出口设置有十号阀门，十号阀门连接硫磺沉降分支管道一和硫磺沉降管道二，硫磺沉降分支管道一和硫磺沉降管道二的汇合处设置有压力表，压力表然后连接板框过滤机，压力表与板框过滤机之间设置有七号阀门。
除盐水槽和冲洗循环罐的出口汇合成一个合并管道； 除盐水槽的出口设置有二号阀门，冲洗循环罐的出口设置有十九号阀门；二号阀门和十九号阀门均在合并管道之前。
合并管道上依次设置有三号阀门、四号阀门和五号阀门，合并管道通入到一个滤液管道；合并管道与该滤液管道的合并处设置有五号阀门，五号阀门设置在合并管道上；该滤液管道再汇合成滤液合并管道之前设置有六号阀门。
本发明中的硫磺沉降分支管道一上设置八号阀门和九号阀门。
本发明中的第二支管上设置有十三号阀门，然后分别通入除盐水槽和冲洗循环罐；通入除盐水槽处设置有十七号阀门。
本发明的滤液合并管道上通过二十号阀门连接脱硫剂回收管道。
本发明的第一支管与滤液槽之间设置有十四号阀门。
本发明中的硫磺沉降管道二17上设置十一号阀门和十二号阀门。
本发明中的除盐水槽通过一号阀门连接除盐水系统。
本发明提供了一种硫磺膏洗涤方法，包括以下步骤：
A．第一次冲洗循环罐装液
一号阀门、二号阀门、三号阀门、四号阀门、五号阀门、六号阀门、十三号阀门和十八号阀门开启，其余阀门关闭；至冲洗循环罐液位装满。
B．第一次除盐水洗涤
当步骤A完成冲洗循环罐液位装满时，关闭一号阀门和二号阀门，开始十九号阀门；除盐水就实现了在板框滤机与冲洗循环槽间循环洗涤硫磺膏，保持循环20～30min。
C.第一次洗涤回收
当步骤B完成循环，关闭十三号阀门，开启十五号阀门和十六号阀门。
D．第二次冲洗循环罐装液
一号阀门、二号阀门、三号阀门、四号阀门、五号阀门、六号阀门、十三号阀门和十八号阀门开启，其余阀门关闭；至冲洗循环罐液位装满。
E．第二次除盐水洗涤
当步骤D完成冲洗循环罐液位装满时，关闭一号阀门和二号阀门，开始十九号阀门；除盐水就实现了在板框滤机与冲洗循环槽间循环洗涤硫磺膏，保持循环20～30min。
F．冲洗循环罐蓄水
当步骤E循环结束时，关闭一号阀门、二号阀门、三号阀门、四号阀门、五号阀门、六号阀门、十三号阀门、十八号阀门和十九号阀门；将此含较低浓度脱硫剂的除盐水液存留在冲洗循环槽内，用作下次洗涤硫磺膏的第一次洗涤水。
两次清洗不能洗净硫磺膏内的脱硫剂则重复步骤D和步骤E，进行第三次或四次清洗的。
脱硫剂含量低于0.2%时即可视为合格，其含量可检测得知。
进一步地，本发明除盐水总量控制在1.5～2.0m3/T硫磺，第一次除盐水洗涤的使用量为总量的50～60%；第二次除盐水洗涤地使用量为总量的40～50%。
本发明带来的有益效果为：
（一）相对于目前的硫磺膏一次洗涤，本发明提出了硫磺膏二次洗涤，且本发明循环的利用除盐水，通过在特定点位设置阀门，将整个硫磺膏洗涤形成一个循环。
（二）通过本发明所述方法和系统进行硫磺膏洗涤后，硫磺膏内脱硫剂含量低于0.2%；相对于目前使用的一次洗涤方法中硫磺膏脱硫剂高达3.0%以上，脱硫剂的量明显减少。
（三）本发明将除盐水循环使用，节约水消耗，减少了脱硫剂浪费，减轻了环保压力，节约了生产成本，同时减轻了TRS运行的系统压力。
附图说明
图1为本发明的硫磺膏洗涤系统示意图。
其中，1、硫磺沉降槽，2、板框过滤机，3、滤液管道，4、滤液合并管道，5、脱硫剂回收管道，6、第一支管，7、第二支管，8、滤液槽，9、十五号阀门，10、十六号阀门，11、十三号阀门，12、除盐水槽，13、冲洗循环罐，14、十八号阀门，15、十号阀门，16、硫磺沉降分支管道一，17、硫磺沉降管道二，18、压力表，19、七号阀门，20、合并管道，21、二号阀门，22、十九号阀门，23、三号阀门，24、四号阀门，25、五号阀门，26、六号阀门，27、八号阀门，28、九号阀门，29、十七号阀门，30、二十号阀门，31、十四号阀门，32、十一号阀门，33、十二号阀门，34、一号阀门，35、除盐水系统。
具体实施方式
实施例1
本发明提供了一种硫磺膏洗涤系统，包括硫磺沉降槽1，硫磺沉降槽1连接板框过滤机2；板框过滤机2设置有多个滤液管道3，滤液管道3汇合后成滤液合并管道4，滤液合并管道4在连接脱硫剂回收管道5的后端再分为第一支管6和第二支管7。
第一支管6通入滤液槽8，且第一支管6与滤液槽8之间设置有十四号阀门31。滤液槽8的出口依次设置有十五号阀门9和十六号阀门10；第二支管7上设置有十三号阀门11，然后分别通入除盐水槽12和冲洗循环罐13，通入除盐水槽12处设置有十七号阀门29，通入冲洗循环罐13处设置有十八号阀门14。
硫磺沉降槽1的出口设置有十号阀门15，十号阀门15连接硫磺沉降分支管道一16和硫磺沉降管道二17。硫磺沉降分支管道一16上设置八号阀门27和九号阀门28。本发明中的硫磺沉降管道二17上设置十一号阀门32和十二号阀门33。硫磺沉降分支管道一16和硫磺沉降管道二17的汇合处设置有压力表18，压力表18然后连接板框过滤机2，压力表18与板框过滤机2之间设置有七号阀门19。
除盐水槽12和冲洗循环罐13的出口汇合成一个合并管道20； 除盐水槽12的出口设置有二号阀门21，冲洗循环罐13的出口设置有十九号阀门22；二号阀门21和十九号阀门22均在合并管道20之前。
合并管道20上依次设置有三号阀门23、四号阀门24和五号阀门25，合并管道20通入到一个滤液管道3；合并管道20与该滤液管道3的合并处设置有五号阀门25，五号阀门25设置在合并管道20上；该滤液管道3再汇合成滤液合并管道4之前设置有六号阀门26。
在正常生产运行状态下本申请所述系统是一个连续运行的系统，即H2S在连续不断转化为硫磺，所以脱硫剂回收管道5除了在硫膏洗涤时间段关闭外，其它时间都处于开启状态，故在实际生产过程中有两台板框过滤机2存在，当这台板框过滤机2需要拆洗硫膏时就将脱硫剂切换到另一台板框过滤机2。
本发明的滤液合并管道4上通过二十号阀门30连接脱硫剂回收管道5。
本发明中的除盐水槽12通过一号阀门34连接除盐水系统35。
实施例2
本发明提供了一种硫磺膏洗涤方法，包括以下步骤：
A．第一次冲洗循环罐13装液
一号阀门34、二号阀门21、三号阀门23、四号阀门24、五号阀门25、六号阀门26、十三号阀门11和十八号阀门14开启，其余阀门关闭；至冲洗循环罐13液位装满。
B．第一次除盐水洗涤
当步骤A完成冲洗循环罐13液位装满时，关闭一号阀门34和二号阀门21，开始十九号阀门22；除盐水就实现了在板框滤机与冲洗循环槽间循环洗涤硫磺膏，保持循环20～30min。
C.第一次洗涤回收
当步骤B完成循环，关闭十三号阀门11，开启十五号阀门9和十六号阀门10。
D．第二次冲洗循环罐13装液
一号阀门34、二号阀门21、三号阀门23、四号阀门24、五号阀门25、六号阀门26、十三号阀门11和十八号阀门14开启，其余阀门关闭；至冲洗循环罐13液位装满。
E．第二次除盐水洗涤
当步骤D完成冲洗循环罐13液位装满时，关闭一号阀门34和二号阀门21，开始十九号阀门22；除盐水就实现了在板框滤机与冲洗循环槽间循环洗涤硫磺膏，保持循环20～30min。
F．冲洗循环罐13蓄水
当步骤E循环结束时，关闭一号阀门34、二号阀门21、三号阀门23、四号阀门24、五号阀门25、六号阀门26、十三号阀门11、十八号阀门14和十九号阀门22；将此含较低浓度脱硫剂的除盐水液存留在冲洗循环槽内，用作下次洗涤硫磺膏的第一次洗涤水。
目前有两种方式来判断何时进行脱硫剂的回收：
第一种：通过硫磺浆泵出口管道上的压力来判断。在硫磺浆泵出口管道上安装有一块压力表18，若硫磺在板框过滤机2内堆积较多时，整个通道流量就会降低，管道就会逼压，此时压力表18显示压力就会上涨，正常运行状态下压力在0.1～0.5Mpa，当压力高于0.5Mpa即可清洗板框过滤机2内硫膏回收脱硫剂，然后拆板框过滤机2取出硫膏。
第二种：可通过脱硫剂回收管道5内滤液回流量来判断。若硫磺在板框过滤机2内堆积较多时，整个通道流量就会逐渐降低，滤液回流量也就会由大变小，滤液槽8液位涨幅也会由快变慢。正常运行状态下滤液槽8液位每分钟可上涨5～10%，当滤液槽8液位涨幅低于每分钟5%时即可清洗板框过滤机2内硫膏回收脱硫剂，然后拆板框过滤机2取出硫膏。 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种硫磺膏洗涤系统，其特征在于：包括硫磺沉降槽（1），硫磺沉降槽（1）连接板框过滤机（2）；板框过滤机（2）设置有多个滤液管道（3），滤液管道（3）汇合后成滤液合并管道（4），滤液合并管道（4）在连接脱硫剂回收管道（5）的后端再分为第一支管（6）和第二支管（7）；
第一支管（6）通入滤液槽（8），滤液槽（8）的出口依次设置有十五号阀门（9）和十六号阀门（10）；第二支管（7）上设置有十三号阀门（11），然后分别通入除盐水槽（12）和冲洗循环罐（13），通入冲洗循环罐（13）处设置有十八号阀门（14）；
硫磺沉降槽（1）的出口设置有十号阀门（15），十号阀门（15）连接硫磺沉降分支管道一（16）和硫磺沉降管道二（17），硫磺沉降分支管道一（16）和硫磺沉降管道二（17）的汇合处设置有压力表（18），压力表（18）然后连接板框过滤机（2），压力表（18）与板框过滤机（2）之间设置有七号阀门（19）；
除盐水槽（12）和冲洗循环罐（13）的出口汇合成一个合并管道（20）；除盐水槽（12）的出口设置有二号阀门（21），冲洗循环罐（13）的出口设置有十九号阀门（22）；二号阀门（21）和十九号阀门（22）均在合并管道（20）之前；
合并管道（20）上依次设置有三号阀门（23）、四号阀门（24）和五号阀门（25），合并管道（20）通入到一个滤液管道（3）；合并管道（20）与该滤液管道（3）的合并处设置有五号阀门（25），五号阀门（25）设置在合并管道（20）上；该滤液管道（3）再汇合成滤液合并管道（4）之前设置有六号阀门（26）。
2.如权利要求1所述的硫磺膏洗涤系统，其特征在于：所述硫磺沉降分支管道一（16）上设置八号阀门（27）和九号阀门（28）。
3.如权利要求1所述的硫磺膏洗涤系统，其特征在于：所述第二支管（7）上设置有十三号阀门（11），然后分别通入除盐水槽（12）和冲洗循环罐（13）；通入除盐水槽（12）处设置有十七号阀门（29）。
4.如权利要求1所述的硫磺膏洗涤系统，其特征在于：所述滤液合并管道（4）上通过二十号阀门（30）连接脱硫剂回收管道（5）。
5.如权利要求1所述的硫磺膏洗涤系统，其特征在于：所述第一支管（6）与滤液槽（8）之间设置有十四号阀门（31）。
6.如权利要求1所述的硫磺膏洗涤系统，其特征在于：所述硫磺沉降管道二（17）上设置十一号阀门（32）和十二号阀门（33）。
7.如权利要求1所述的硫磺膏洗涤系统，其特征在于：所述除盐水槽（12）通过一号阀门（34）连接除盐水系统（35）。
8.一种硫磺膏洗涤方法，其特征在于：使用如权利要求7所述的硫磺膏洗涤系统，包括以下步骤：
A．第一次冲洗循环罐（13）装液
一号阀门（34）、二号阀门（21）、三号阀门（23）、四号阀门（24）、五号阀门（25）、六号阀门（26）、十三号阀门（11）和十八号阀门（14）开启，其余阀门关闭；至冲洗循环罐（13）液位装满；
B．第一次除盐水洗涤
当步骤A完成冲洗循环罐（13）液位装满时，关闭一号阀门（34）和二号阀门（21），开始十九号阀门（22）；保持循环20～30min；
C.第一次洗涤回收
当步骤B完成循环，关闭十三号阀门（11），开启十五号阀门（9）和十六号阀门（10）；
D．第二次冲洗循环罐（13）装液
一号阀门（34）、二号阀门（21）、三号阀门（23）、四号阀门（24）、五号阀门（25）、六号阀门（26）、十三号阀门（11）和十八号阀门（14）开启，其余阀门关闭；至冲洗循环罐（13）液位装满；
E．第二次除盐水洗涤
当步骤D完成冲洗循环罐（13）液位装满时，关闭一号阀门（34）和二号阀门（21），开始十九号阀门（22）；保持循环20～30min；
F．冲洗循环罐（13）蓄水
当步骤E循环结束时，关闭一号阀门（34）、二号阀门（21）、三号阀门（23）、四号阀门（24）、五号阀门（25）、六号阀门（26）、十三号阀门（11）、十八号阀门（14）和十九号阀门（22）；将此含较低浓度脱硫剂的除盐水液存留在冲洗循环槽内，用作下次洗涤硫磺膏的第一次洗涤水；
当两次清洗不能洗净硫磺膏内的脱硫剂则重复步骤D和步骤E，进行第三次或四次清洗，直到脱硫剂含量低于0.2%时即可视为清洗合格；
所述除盐水总量控制在1.5～2.0m3/T硫磺，第一次除盐水洗涤的使用量为总量的50～60%；第二次除盐水洗涤地使用量为总量的40～50%。
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