CN110713284A - 一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，涉及盐水除硫酸根技术领域，为解决现有常规硫酸根去除工艺原料含有剧毒，不能在饮用水处理中使用，而氢氧化锆工艺处理后存在废液，会对环境造成影响的问题。步骤1：对烧碱后含有硫酸根的盐水进行离子吸附反应，在其内部加入氢氧化锆固体，并缓慢滴加盐酸；步骤2：对步骤1中的反应物进行固液分离处理，分离出的液体即为不含硫酸根的盐水，可进行回收继续供烧碱电解使用，固体则为[ZrO(OH)]2SO4；步骤3：对步骤2中的[ZrO(OH)]2SO4固体作脱附处理，添加氢氧化钠和水，生成反应物；步骤4：对步骤3中的反应物进行固液分离处理，分离出的固体为氢氧化锆，液体为硫酸钠溶液。

Description

一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺
技术领域
本发明涉及盐水除硫酸根技术领域，具体为一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺。
背景技术
盐水精制工艺是烧碱生产过程中的主要工序之一,只有盐水质量达到要求,才能保证电解工序的正常运行。盐水精制基本上都是经过化盐、精制、澄清、过滤、重饱和及预热、中和以及盐泥洗涤处理等过程，制得纯净的精制盐水供隔膜电解槽使用。而作为二次盐水，即离子膜烧碱排除的淡盐水一般含有硫酸根等杂质，硫酸根会增加电解过程中的副反应,导致电流效率普遍下降。故盐水需要加以精制，一般采用化学精制方法。
但是，现有常规硫酸根去除工艺主要采用氯化钡和碳酸钡去除硫酸根，但因氯化钡和碳酸钡本身具有剧毒，所以不能在饮用水处理中使用，而采用氢氧化锆工艺去除硫酸根后会存在废液，随该类废液的排放没有限定指标，但大量排放高含盐废液同样会对环境造成影响；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，以解决上述背景技术中提出的现有常规硫酸根去除工艺原料含有剧毒，不能在饮用水处理中使用，而氢氧化锆工艺处理后存在废液，会对环境造成影响的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，包括以下步骤：
步骤1：对烧碱后含有硫酸根的盐水进行离子吸附反应，在其内部加入氢氧化锆固体，并缓慢滴加盐酸；
步骤2：对步骤1中的反应物进行固液分离处理，分离出的液体即为不含硫酸根的盐水，可进行回收继续供烧碱电解使用，固体则为[ZrO(OH)]2SO4；
步骤3：对步骤2中的[ZrO(OH)]2SO4固体作脱附处理，添加氢氧化钠和水，生成反应物；
步骤4：对步骤3中的反应物进行固液分离处理，分离出的固体为氢氧化锆，，液体为硫酸钠溶液；
步骤5：对硫酸钠溶液作蒸发处理，制成多种产品回收利用。
优选的，所述步骤1中的离子吸附反应化学方程式为：
2ZrO(OH)2+NaSO4+2HCL→[ZrO(OH)]2SO4+2NaCl+2H2O。
优选的，所述步骤1中进行离子吸附反应时，盐水中氯化钠浓度、硫酸根浓度、反应温度和反应时间等对硫酸根的去除率影响较小，故以上数值的变化可忽略不计，但初始PH值对硫酸根去除率影响较大，当初始PH值为2-4时，氢氧化锆在吸附硫酸根的过程中会消耗氢离子，导致其浓度降低，不利于反应向吸附方向进行，影响吸附效果，当初始PH值小于1时，氢氧化锆会与酸发生中和反应溶解，导致氢氧化锆流失，故在添加盐酸时需将溶液的初始PH值控制在1-2之间。
优选的，所述步骤1中当初始PH值小于1时，会发生如下化学反应：
ZrO(OH)2+2HCL→ZrOCL2+2H2O
ZrO(OH)2+4HCL→ZrCL4+3H2O
从而导致氢氧化锆流失。
优选的，所述步骤2中固液分离可通过将反应物置入固液分离器中，经过其内部的滤袋过滤完成，分离精度取决于滤袋精度。
优选的，所述步骤3中脱附处理的化学反应的方程式为：
[ZrO(OH)]2SO4+2NaOH→2ZrO(OH)2+Na2SO4。
优选的，所述步骤4中的固液分离处理同样可采用固液分离器完成，且分离出的氢氧化锆固体可作为滤饼循环使用。
优选的，所述步骤5中硫酸钠溶液蒸发后可得到硫酸钠颗粒，密封存放即为元明粉；若将元明粉长期置于空气中吸收水分，可生成十水合硫酸钠，又名芒硝，可用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆等物品；若蒸发时加热温度超过241℃时，硫酸钠会转变成六方型结晶，可作为后处理干燥剂使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过对氢氧化锆固液分离后的废液作蒸发处理，蒸发后可得到硫酸钠颗粒，密封存放即为元明粉；若将元明粉长期置于空气中吸收水分，可生成十水合硫酸钠，又名芒硝，可用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆等物品；若蒸发加热温度超过241℃时，硫酸钠会转变成六方型结晶，可作为后处理干燥剂使用，将其制成上述产品不仅可回收成本，还能避免排放造成环境污染。
2、通过采用氢氧化锆作为离子吸附剂，去除盐水中的硫酸根，氢氧化锆是一种极难溶物质，可循环使用，为一次性投资，且在循环过程中产生的废液作蒸发处理后，可制成硫酸钠相关产品，整套系统无毒性，零排放，无污染。
附图说明
图1为本发明的流程图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，包括以下步骤：
步骤1：对烧碱后含有硫酸根的盐水进行离子吸附反应，在其内部加入氢氧化锆固体，并缓慢滴加盐酸；
步骤2：对步骤1中的反应物进行固液分离处理，分离出的液体即为不含硫酸根的盐水，可进行回收继续供烧碱电解使用，固体则为[ZrO(OH)]2SO4；
步骤3：对步骤2中的[ZrO(OH)]2SO4固体作脱附处理，添加氢氧化钠和水，生成反应物；
步骤4：对步骤3中的反应物进行固液分离处理，分离出的固体为氢氧化锆，，液体为硫酸钠溶液；
步骤5：对硫酸钠溶液作蒸发处理，制成多种产品回收利用。
进一步，步骤1中的离子吸附反应化学方程式为：
2ZrO(OH)2+NaSO4+2HCL→[ZrO(OH)]2SO4+2NaCl+2H2O。
进一步，步骤1中进行离子吸附反应时，盐水中氯化钠浓度、硫酸根浓度、反应温度和反应时间等对硫酸根的去除率影响较小，故以上数值的变化可忽略不计，但初始PH值对硫酸根去除率影响较大，当初始PH值为2-4时，氢氧化锆在吸附硫酸根的过程中会消耗氢离子，导致其浓度降低，不利于反应向吸附方向进行，影响吸附效果，当初始PH值小于1时，氢氧化锆会与酸发生中和反应溶解，导致氢氧化锆流失，故在添加盐酸时需将溶液的初始PH值控制在1-2之间。
进一步，步骤1中当初始PH值小于1时，会发生如下化学反应：
ZrO(OH)2+2HCL→ZrOCL2+2H2O
ZrO(OH)2+4HCL→ZrCL4+3H2O
从而导致氢氧化锆流失。
进一步，步骤2中固液分离可通过将反应物置入固液分离器中，经过其内部的滤袋过滤完成，分离精度取决于滤袋精度。
进一步，步骤3中脱附处理的化学反应的方程式为：
[ZrO(OH)]2SO4+2NaOH→2ZrO(OH)2+Na2SO4。
进一步，步骤4中的固液分离处理同样可采用固液分离器完成，且分离出的氢氧化锆固体可作为滤饼循环使用。
进一步，步骤5中硫酸钠溶液蒸发后可得到硫酸钠颗粒，密封存放即为元明粉；若将元明粉长期置于空气中吸收水分，可生成十水合硫酸钠，又名芒硝，可用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆等物品；若蒸发时加热温度超过241℃时，硫酸钠会转变成六方型结晶，可作为后处理干燥剂使用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：对烧碱后含有硫酸根的盐水进行离子吸附反应，在其内部加入氢氧化锆固体，并缓慢滴加盐酸；
步骤2：对步骤1中的反应物进行固液分离处理，分离出的液体即为不含硫酸根的盐水，可进行回收继续供烧碱电解使用，固体则为[ZrO(OH)]2SO4；
步骤3：对步骤2中的[ZrO(OH)]2SO4固体作脱附处理，添加氢氧化钠和水，生成反应物；
步骤4：对步骤3中的反应物进行固液分离处理，分离出的固体为氢氧化锆，，液体为硫酸钠溶液；
步骤5：对硫酸钠溶液作蒸发处理，制成多种产品回收利用。
2.根据权利要求1所述的一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，其特征在于：所述步骤1中的离子吸附反应化学方程式为：
2ZrO(OH)2+NaSO4+2HCL→[ZrO(OH)]2SO4+2NaCl+2H2O。
3.根据权利要求1所述的一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，其特征在于：所述步骤1中进行离子吸附反应时，盐水中氯化钠浓度、硫酸根浓度、反应温度和反应时间等对硫酸根的去除率影响较小，故以上数值的变化可忽略不计，但初始PH值对硫酸根去除率影响较大，当初始PH值为2-4时，氢氧化锆在吸附硫酸根的过程中会消耗氢离子，导致其浓度降低，不利于反应向吸附方向进行，影响吸附效果，当初始PH值小于1时，氢氧化锆会与酸发生中和反应溶解，导致氢氧化锆流失，故在添加盐酸时需将溶液的初始PH值控制在1-2之间。
4.根据权利要求1所述的一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，其特征在于：所述步骤1中当初始PH值小于1时，会发生如下化学反应：
ZrO(OH)2+2HCL→ZrOCL2+2H2O
ZrO(OH)2+4HCL→ZrCL4+3H2O
从而导致氢氧化锆流失。
5.根据权利要求1所述的一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，其特征在于：所述步骤2中固液分离可通过将反应物置入固液分离器中，经过其内部的滤袋过滤完成，分离精度取决于滤袋精度。
6.根据权利要求1所述的一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，其特征在于：所述步骤3中脱附处理的化学反应的方程式为：
[ZrO(OH)]2SO4+2NaOH→2ZrO(OH)2+Na2SO4。
7.根据权利要求1所述的一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，其特征在于：所述步骤4中的固液分离处理同样可采用固液分离器完成，且分离出的氢氧化锆固体可作为滤饼循环使用。
8.根据权利要求1所述的一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，其特征在于：所述步骤5中硫酸钠溶液蒸发后可得到硫酸钠颗粒，密封存放即为元明粉；若将元明粉长期置于空气中吸收水分，可生成十水合硫酸钠，又名芒硝，可用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆等物品；若蒸发时加热温度超过241℃时，硫酸钠会转变成六方型结晶，可作为后处理干燥剂使用。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5578218A (en) * 1994-08-30 1996-11-26 Chlorine Engineers Corp., Ltd. Brine treatment method
JP2001009451A (ja) * 1999-07-02 2001-01-16 Chlorine Eng Corp Ltd 塩水の硫酸イオン除去処理法
CN102086521A (zh) * 2010-12-10 2011-06-08 江苏久吾高科技股份有限公司 一种脱除盐水中硫酸根离子的吸附与陶瓷膜耦合工艺
CN107758739A (zh) * 2016-08-23 2018-03-06 董思言 微米级氧化锆、其制备方法及应用
CN108751331A (zh) * 2018-07-07 2018-11-06 重庆大学 一种处理废水的方法及工艺系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5578218A (en) * 1994-08-30 1996-11-26 Chlorine Engineers Corp., Ltd. Brine treatment method
JP2001009451A (ja) * 1999-07-02 2001-01-16 Chlorine Eng Corp Ltd 塩水の硫酸イオン除去処理法
CN102086521A (zh) * 2010-12-10 2011-06-08 江苏久吾高科技股份有限公司 一种脱除盐水中硫酸根离子的吸附与陶瓷膜耦合工艺
CN107758739A (zh) * 2016-08-23 2018-03-06 董思言 微米级氧化锆、其制备方法及应用
CN108751331A (zh) * 2018-07-07 2018-11-06 重庆大学 一种处理废水的方法及工艺系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
姜懋武等: "《配合饲料原料实用手册》", 31 August 2000, 辽宁科学技术出版社 *

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