CN113582142A - 一种硫代硫酸钠废液纯化方法及其装置 - Google Patents

一种硫代硫酸钠废液纯化方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种硫代丙酸酯系列产品的废液纯化方法及其装置，所述方法包括(a)将废液送入预热器预热后，送入第三效蒸发器，蒸发回收氨、硫化氢和部分水，得到余液a；(b)将步骤(a)所得余液a送入第二效蒸发器，蒸发回收部分水后，得到余液b，经除硫、萃取、过滤、液液分离四步操作后得到余液c；(c)将步骤(b)所得余液c送入第一效蒸发器，蒸发回收部分水后，过滤，得到余液d；(d)将步骤(c)所得余液d送入造晶塔，得到高纯度五水硫代硫酸钠结晶。本发明具有原理简单，自动化程度高，劳动强度低，回收产物纯度高，无废物排放，易于实现工业化等优点。

Description

一种硫代硫酸钠废液纯化方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种硫代硫酸钠废液纯化方法及其装置，属于生产工艺设计领域。
背景技术
硫代硫酸钠废液中含有有机物、无机物以及灰尘等诸多种类的杂质，纯化起来比较麻烦。普通的纯化方式是将废液直接送入蒸馏装置，蒸发回收部分水和可蒸发的无机物，余液结晶成为硫代硫酸钠固体。此方法虽然简单，但得到的硫代硫酸钠杂质太多，气味严重，销售渠道少，经济效益低。
发明内容
本发明的目的在于，为克服现有技术中的上述问题，提供一种硫代硫酸钠废液纯化方法及其装置，具有原理简单，自动化程度高，劳动强度低，回收产物纯度高，无废物排放，易于实现工业化等优点。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术手段：
本发明提供了一种硫代丙酸酯系列产品的废液纯化方法，包括以下步骤：
(a)将废液送入预热器预热后，送入第三效蒸发器，蒸发回收氨、硫化氢和部分水，得到余液a；
(b)将步骤(a)所得余液a送入第二效蒸发器，蒸发回收部分水后，得到余液b，经除硫、萃取、过滤、液液分离四步操作后得到余液c；
(c)将步骤(b)所得余液c送入第一效蒸发器，蒸发回收部分水后，过滤，得到余液d；
(d)将步骤(c)所得余液d送入造晶塔，得到高纯度五水硫代硫酸钠结晶。
进一步地，在步骤(a)中，所述废液包括硫代硫酸钠、亚硫酸钠、氨、硫化氢和颜色颗粒物以及残余的多种有机物，所述有机物包括硫代丙烯酸烷基酯类化合物、和/或硫代丙酸烷基酯类化合物、和/或丙烯酸烷基酯类化合物、和/或丙酸烷基酯类化合物。
进一步地，在步骤(a)(b)(c)中，各个所述蒸发器的温度为50-80℃，优选为55-60℃。
进一步地，在步骤(a)(b)(c)中，各个所述蒸发器的压力小于-0.095Mpa。
进一步地，在步骤(a)中，所述废液在预热前，先经过滤器除去尘埃杂质，过滤网孔径为20μm-30μm。
进一步地，在步骤(a)中，所述废液经预热器预热至50℃。
进一步地，在步骤(a)中，所述余液a中硫代硫酸钠的质量浓度为30-60％。
进一步地，在步骤(b)中，所述余液b中硫代硫酸钠的质量浓度为60-63％。
进一步地，在步骤(b)中，所述除硫操作中的除硫剂为亚硫酸钠溶液，所述亚硫酸钠溶液自身的浓度不受限制，因为废液本身含有的亚硫酸钠也作为除硫剂，亚硫酸钠会转化成硫代硫酸钠。
进一步地，在步骤(b)中，所述亚硫酸钠溶液中的亚硫酸钠与所述余液b的质量比为0:50-1:50，根据所述余液b的组成进行调整。
进一步地，在步骤(b)中，经所述除硫操作后，所述余液b的颜色由黄色变为淡绿色。
进一步地，在步骤(b)中，所述萃取操作用于萃取所述余液b中的有机物。
进一步地，在步骤(b)中，所述萃取操作中的萃取剂为丙酸乙酯，但显然并不局限于丙酸乙酯，作为优良溶剂且沸点与所述余液b中有机物有明显差异的均可被选择。
进一步地，在步骤(b)中，所述萃取操作中的萃取剂和所述余液b的体积比为1:0.1-1:10，优选为1:1。
进一步地，在步骤(b)中，所述萃取操作中的萃取剂可以循环使用，当经循环使用的萃取剂的萃取效果不佳时，采用蒸馏塔将萃取剂和有机物分离，将分离后的萃取剂再次循环使用，将分离后的有机物回收利用。
进一步地，在步骤(b)中，所述过滤操作用于过滤回收亚硫酸钠晶体。
进一步地，在步骤(b)中，所述过滤操作中的过滤网孔径为20μm-30μm。
进一步地，在步骤(b)中，所述过滤操作中，过滤网用水清洗。
进一步地，在步骤(b)中，所述液液分离操作用于将萃取有有机物的萃取剂与无机相分离，得到余液c。
进一步地，在步骤(c)中，所述过滤操作用于过滤除去颜色颗粒物。
进一步地，在步骤(c)中，所述过滤操作中的过滤网孔径为10μm-15μm。
进一步地，在步骤(c)中，所述过滤操作中，过滤网用5％双氧水清洗。
进一步地，在步骤(c)中，所述余液d中硫代硫酸钠的质量浓度为63-64％。
为实施上述方法，相应地，本发明还提供了一种硫代丙酸酯系列产品的废液纯化装置，包括：
通过管道依次连接的预热器、第三效蒸发器、第二效蒸发器、除硫釜、洗涤釜、过滤器、分离器、第一效蒸发器、过滤器、缓存釜和造晶塔；
所述第三效蒸发器的顶部气体出口还连接有冷凝器，用于回收氨、硫化氢和水；
所述第二效蒸发器的顶部气体出口还连接有冷凝器，用于回收水；
所述第一效蒸发器的顶部气体出口还连接有冷凝器，用于回收水。
进一步地，所述造晶塔的顶部有喷淋装置，底部有空气制冷装置，液体由造晶塔的顶部喷淋至造晶塔的底部，得到结晶。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
①本发明原理简单，易于实现工业化。
②本发明自动化程度高，劳动强度低，回收产物纯度高。
③本发明无废物排放。
附图说明
图1为本发明实施例的硫代硫酸钠废液纯化方法及其装置的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1本发明的硫代硫酸钠废液纯化装置
本实施例的硫代硫酸钠废液纯化方法及其装置的工艺流程图如图1所示。
本实施例的装置包括：
通过管道依次连接的预热器、第三效蒸发器、第二效蒸发器、除硫釜、洗涤釜、过滤器、分离器、第一效蒸发器、过滤器、缓存釜和造晶塔；
所述第三效蒸发器的顶部气体出口还连接有冷凝器，用于回收氨、硫化氢和水；
所述第二效蒸发器的顶部气体出口还连接有冷凝器，用于回收水；
所述第一效蒸发器的顶部气体出口还连接有冷凝器，用于回收水。
其中，所述造晶塔的顶部有喷淋装置，底部有空气制冷装置，液体由造晶塔的顶部喷淋至造晶塔的底部，得到结晶。
实施例2
本实施例的硫代硫酸钠废液纯化方法及其装置的工艺流程图如图1所示。
本实施例的废液包括硫代硫酸钠(约40％)、亚硫酸钠(约1％)、氨、硫化氢和颜色颗粒物以及残余的少量多种有机物，所述有机物包括硫代丙烯酸烷基酯类化合物、和/或硫代丙酸烷基酯类化合物、和/或丙烯酸烷基酯类化合物、和/或丙酸烷基酯类化合物。
本实施例使用实施例1的装置进行硫代硫酸钠废液纯化，包括以下步骤：
(a)开启三效蒸发器，令其内部压力小于-0.095Mpa，内部温度保持在60℃左右；将废液经过滤器除去尘埃杂质(过滤网孔径为20μm)，然后送入预热器预热至50℃后，送入第三效蒸发器，蒸发并用冷凝器回收氨、硫化氢和部分水，得到硫代硫酸钠的质量浓度为50％的余液a；
(b)将步骤(a)所得余液a送入第二效蒸发器，蒸发并用冷凝器回收部分水后，得到硫代硫酸钠的质量浓度为62％的余液b；
将所述余液b送入除硫釜进行除硫操作，通入10％的亚硫酸钠溶液，所述亚硫酸钠溶液中的亚硫酸钠与所述余液b的质量比为1:54，充分混合2min后，送入洗涤釜进行萃取操作，通入丙酸乙酯，所述丙酸乙酯和所述余液b的体积比为1:1，充分混合10min后，送入过滤器(过滤网孔径为20μm)进行过滤操作，回收亚硫酸钠晶体，液体则送入分离器，将萃取有有机物的萃取剂与无机相分离，得到余液c；
(c)将步骤(b)所得余液c送入第一效蒸发器，蒸发并用冷凝器回收部分水后，送入过滤器(过滤网孔径为10μm)过滤，除去颜色颗粒物，得到硫代硫酸钠的质量浓度为63-64％的余液d；
(d)将步骤(c)所得余液d送入造晶塔，所述余液d由造晶塔的顶部喷淋至造晶塔的底部，得到高纯度(≥99)五水硫代硫酸钠结晶。
其中，丙酸乙酯可以循环使用，经多次萃取后，萃取效果不佳，将其通入蒸馏塔提纯，提纯得到的丙酸乙酯继续使用，提纯得到有机物回收利用。
其中，当步骤(a)中的过滤网过滤效果不佳时，将其放入水中浸泡、清洗；当步骤(b)中的过滤网过滤效果不佳时，将其放入水中浸泡、清洗；当步骤(c)中的过滤网过滤效果不佳时，将其放入5％双氧水中浸泡、清洗。
实施例3
本实施例的硫代硫酸钠废液纯化方法及其装置的工艺流程图如图1所示。
本实施例的废液包括硫代硫酸钠(约30％)、亚硫酸钠(约1％)、氨、硫化氢和颜色颗粒物以及残余的少量多种有机物，所述有机物包括硫代丙烯酸烷基酯类化合物、和/或硫代丙酸烷基酯类化合物、和/或丙烯酸烷基酯类化合物、和/或丙酸烷基酯类化合物。
本实施例使用实施例1的装置进行硫代硫酸钠废液纯化，包括以下步骤：
(a)开启三效蒸发器，令其内部压力小于-0.095Mpa，内部温度保持在60℃左右；将废液经过滤器除去尘埃杂质(过滤网孔径为20μm)，然后送入预热器预热至50℃后，送入第三效蒸发器，蒸发并用冷凝器回收氨、硫化氢和部分水，得到硫代硫酸钠的质量浓度为46％的余液a；
(b)将步骤(a)所得余液a送入第二效蒸发器，蒸发并用冷凝器回收部分水后，得到硫代硫酸钠的质量浓度为61％的余液b；
将所述余液b送入除硫釜进行除硫操作，通入10％的亚硫酸钠溶液，所述亚硫酸钠溶液中的亚硫酸钠与所述余液b的质量比为1:54，充分混合2min后，送入洗涤釜进行萃取操作，通入丙酸乙酯，所述丙酸乙酯和所述余液b的体积比为1:1，充分混合10min后，送入过滤器(过滤网孔径为20μm)进行过滤操作，回收亚硫酸钠晶体，液体则送入分离器，将萃取有有机物的萃取剂与无机相分离，得到余液c；
(c)将步骤(b)所得余液c送入第一效蒸发器，蒸发并用冷凝器回收部分水后，送入过滤器(过滤网孔径为10μm)过滤，除去颜色颗粒物，得到硫代硫酸钠的质量浓度为63-64％的余液d；
(d)将步骤(c)所得余液d送入造晶塔，所述余液d由造晶塔的顶部喷淋至造晶塔的底部，得到高纯度(≥99)五水硫代硫酸钠结晶。
其中，丙酸乙酯可以循环使用，经多次萃取后，萃取效果不佳，将其通入蒸馏塔提纯，提纯得到的丙酸乙酯继续使用，提纯得到有机物回收利用。
其中，当步骤(a)中的过滤网过滤效果不佳时，将其放入水中浸泡、清洗；当步骤(b)中的过滤网过滤效果不佳时，将其放入水中浸泡、清洗；当步骤(c)中的过滤网过滤效果不佳时，将其放入5％双氧水中浸泡、清洗。

Claims (13)

1.本发明提供了一种硫代硫酸钠废液纯化方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)将废液送入预热器预热后，送入第三效蒸发器，蒸发回收氨、硫化氢和部分水，得到余液a；
(b)将步骤(a)所得余液a送入第二效蒸发器，蒸发回收部分水后，得到余液b，经除硫、萃取、过滤、液液分离四步操作后得到余液c；
(c)将步骤(b)所得余液c送入第一效蒸发器，蒸发回收部分水后，过滤，得到余液d；
(d)将步骤(c)所得余液d送入造晶塔，得到高纯度五水硫代硫酸钠结晶。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述废液包括硫代硫酸钠、亚硫酸钠、氨、硫化氢和颜色颗粒物以及残余的多种有机物，所述有机物包括硫代丙烯酸烷基酯类化合物、和/或硫代丙酸烷基酯类化合物、和/或丙烯酸烷基酯类化合物、和/或丙酸烷基酯类化合物。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(a)(b)(c)中，各个所述蒸发器的温度为50-80℃，优选为55-60℃；各个所述蒸发器的压力小于-0.095Mpa。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述废液在预热前，先经过滤器除去尘埃杂质，过滤网孔径为20μm-30μm，过滤网用水清洗。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述废液经预热器预热至50℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述除硫操作中的除硫剂为亚硫酸钠溶液；所述亚硫酸钠溶液中的亚硫酸钠与所述余液b的质量比为0:50-1:50。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述萃取操作中的萃取剂为丙酸乙酯；所述萃取剂和所述余液b的体积比为1:0.1-1:10，优选为1:1。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述萃取操作中的萃取剂可以循环使用，当经循环使用的萃取剂的萃取效果不佳时，采用蒸馏塔将萃取剂和有机物分离，将分离后的萃取剂再次循环使用，将分离后的有机物回收利用。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述过滤操作中的过滤网孔径为20μm-30μm，过滤网用水清洗。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(c)中，所述过滤操作中的过滤网孔径为10μm-15μm，过滤网用5％双氧水清洗。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(c)中，所述余液a中硫代硫酸钠的质量浓度为30-60％；所述余液b中硫代硫酸钠的质量浓度为60-63％；所述余液d中硫代硫酸钠的质量浓度为63-64％。
12.一种硫代硫酸钠废液纯化装置，其特征在于，包括：
通过管道依次连接的预热器、第三效蒸发器、第二效蒸发器、除硫釜、洗涤釜、过滤器、分离器、第一效蒸发器、过滤器、缓存釜和造晶塔；
所述第三效蒸发器的顶部气体出口还连接有冷凝器，用于回收氨、硫化氢和水；
所述第二效蒸发器的顶部气体出口还连接有冷凝器，用于回收水；
所述第一效蒸发器的顶部气体出口还连接有冷凝器，用于回收水。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述造晶塔的顶部有喷淋装置，底部有空气制冷装置，液体由造晶塔的顶部喷淋至造晶塔的底部，得到结晶。
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