RU2817086C1 - Method of treating sulphide-alkaline wastes to obtain colloidal sulphur - Google Patents

Method of treating sulphide-alkaline wastes to obtain colloidal sulphur Download PDF

Info

Publication number
RU2817086C1
RU2817086C1 RU2023122761A RU2023122761A RU2817086C1 RU 2817086 C1 RU2817086 C1 RU 2817086C1 RU 2023122761 A RU2023122761 A RU 2023122761A RU 2023122761 A RU2023122761 A RU 2023122761A RU 2817086 C1 RU2817086 C1 RU 2817086C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sulfide
wastewater
sulfurous acid
sulfides
sulphide
Prior art date
Application number
RU2023122761A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Азамат Мансурович Хабибуллин
Алмас Азаматович Хабибуллин
Ольга Борисовна Прозорова
Борис Семенович Жирнов
Виталий Дмитриевич Шаповалов
Екатерина Витальевна Шаповалова
Original Assignee
Азамат Мансурович Хабибуллин
Filing date
Publication date
Application filed by Азамат Мансурович Хабибуллин filed Critical Азамат Мансурович Хабибуллин
Application granted granted Critical
Publication of RU2817086C1 publication Critical patent/RU2817086C1/en

Links

Abstract

FIELD: oil refining and petrochemical industry.
SUBSTANCE: invention relates to oil refining and petrochemical industry and can be used to purify sulphide-alkaline wastes (SAW). Method involves oxidation of sulphide sulphur of effluents with sulphurous acid with concentration of not less than 10%. Mass amount of sulphides in the treated volume of effluents is preliminary determined, and the sulphurous acid required for their complete oxidation is determined based on providing pH 4.0–4.5 in the reaction mass. Process is carried out at temperature of 40.0–45.0 °C. As a result, colloidal sulphur is formed.
EFFECT: complete neutralization of sulphide compounds in SAW to obtain colloidal sulphur.
1 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и может быть использовано для очистки сульфидно-щелочных стоков (СЩС).The invention relates to the oil refining and petrochemical industries and can be used for the purification of sulfide-alkaline wastewater (SALW).

Наиболее опасными для окружающей среды являются СЩС, которые формируются при улавливании сероводорода раствором щелочи. Высокое содержание сульфидов в таких стоках не позволяет сбрасывать их на биологические очистные сооружения вместе с остальными сточными водами. Поэтому весьма актуальным является полное обезвреживание сульфидных соединений.The most dangerous to the environment are alkaline alkali compounds, which are formed when hydrogen sulfide is trapped in an alkali solution. The high content of sulfides in such wastewater does not allow them to be discharged to biological treatment plants along with other wastewater. Therefore, complete neutralization of sulfide compounds is very important.

Известен способ обезвреживания СЩС (RU 2708005, МПК В01D 1/00, C02F 1/20, опубл. 03.12.2019 г.) карбонизацией СЩС углекислым газом при давлении 4,5 атм в соотношении СО2: СЩС равным 5-15 м3:1 м3. При этом изобретение позволяет осуществить глубокую очистку СЩС методом отпарки и комплексной обработки газообразным СО2 до остаточного содержания сульфидов не более 10 мг/л и рН 6,9-9,0 при исходном содержании сульфидов 20 000 мг/л и рН не более 13,5.There is a known method for neutralizing ASB (RU 2708005, IPC B01D 1/00, C02F 1/20, published 12/03/2019) by carbonizing ASB with carbon dioxide at a pressure of 4.5 atm in a CO 2 : ASB ratio of 5-15 m3 : 1 m 3 . At the same time, the invention makes it possible to carry out deep cleaning of SALW by stripping and complex treatment with gaseous CO 2 to a residual sulfide content of no more than 10 mg/l and a pH of 6.9-9.0 with an initial sulfide content of 20,000 mg/l and a pH of no more than 13, 5.

Данное изобретение требует сложного технологического оборудования, значительных энергозатрат и не позволяет полностью ликвидировать сульфиды.This invention requires complex technological equipment, significant energy consumption and does not allow for the complete elimination of sulfides.

Известен способ обезвреживания СЩС в установке безреагентной утилизации (RU 2743436, МПК С02F 1/00, опубл.18.02.2021 г.), использующий кислород воздуха для окисления сернистых соединений в присутствии гетерогенного катализатора. Процесс окисления проводят при повышенных температурах.There is a known method for neutralizing SAL in a reagent-free recycling unit (RU 2743436, IPC C02F 1/00, publ. 02/18/2021), using atmospheric oxygen to oxidize sulfur compounds in the presence of a heterogeneous catalyst. The oxidation process is carried out at elevated temperatures.

Данное изобретение характеризуется сложной технологической схемой и использованием дорогостоящего оборудования. Требуется значительное энергопотребление. Реализуемый на установке способ не позволяет полностью обезвредить сточные воды от сульфидов.This invention is characterized by a complex technological scheme and the use of expensive equipment. Requires significant power consumption. The method implemented at the installation does not completely neutralize wastewater from sulfides.

Наиболее близким к предложенному является способ обезвреживания сульфидно-щелочных стоков (RU 2587437, МПК С02F 1/72, С10G 53/14, опубл. 20.06.2016 г.), по которому связывают сульфиды серы в нерастворимый остаток с помощью пероксида водорода в присутствии катализатора.The closest to the proposed method is the method of neutralizing sulfide-alkaline wastewater (RU 2587437, IPC C02F 1/72, C10G 53/14, published on June 20, 2016), which binds sulfur sulfides into an insoluble residue using hydrogen peroxide in the presence of a catalyst .

Данный способ очистки предусматривает применение окислительного катализатора и довольно дорогостоящей перекиси водорода.This cleaning method involves the use of an oxidation catalyst and rather expensive hydrogen peroxide.

Процесс проводят по двухстадийной схеме обезвреживания, является трудоемким с использованием дополнительного оборудования. Степень очистки составляет 92 - 93,0%.The process is carried out according to a two-stage neutralization scheme; it is labor-intensive and requires the use of additional equipment. The degree of purification is 92 - 93.0%.

Задачей изобретения является безреагентная и безотходная очистка СЩС с получением коллоидной серы.The objective of the invention is the reagent-free and waste-free purification of SALW to produce colloidal sulfur.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности очистки СЩС за счет полного вывода сульфидных соединений с получением увеличенного количества коллоидной серы.The technical result of the invention is to increase the efficiency of SAL purification due to the complete removal of sulfide compounds to obtain an increased amount of colloidal sulfur.

Указанный технический результат достигается способом очистки сульфидно-щелочных стоков с получением коллоидной серы, включающимThe specified technical result is achieved by a method for purifying sulfide-alkaline wastewater to produce colloidal sulfur, including

окисление сульфидной серы стоков сернистой кислотой концентрацией не менее 10%, причем предварительно определяют массовое количество сульфидов в обрабатываемом объеме стоков, а необходимую для их полного окисления сернистую кислоту определяют исходя из обеспечения в реакционной массе рН 4,0 - 4,5, причем процесс ведут при температуре 40,0 - 45,0 °С.oxidation of sulfide sulfur of wastewater with sulfurous acid with a concentration of at least 10%, and the mass amount of sulfides in the treated volume of wastewater is preliminarily determined, and the sulfurous acid necessary for their complete oxidation is determined based on ensuring a pH of 4.0 - 4.5 in the reaction mass, and the process is carried out at a temperature of 40.0 - 45.0 °C.

Ввиду того, что концентрация сульфидов в СЩС имеет не постоянное значение, процесс ведется по строгому контролю рН реакционной среды. Опытным путем установлено, что в указанном диапазоне значений рН под воздействием сернистой кислоты происходит полное окисление сульфидов Na2S и NaHS с выделением сульфита Na2SO3 и коллоидной серы. Причем, дополнительное количество коллоидной серы образуется в процессе реакции из сернистой кислоты.Due to the fact that the concentration of sulfides in alkalinity is not constant, the process is carried out under strict control of the pH of the reaction medium. It has been experimentally established that in the specified range of pH values, under the influence of sulfurous acid, complete oxidation of Na 2 S and NaHS sulfides occurs with the release of Na 2 SO 3 sulfite and colloidal sulfur. Moreover, an additional amount of colloidal sulfur is formed during the reaction from sulfurous acid.

Образующаяся коллоидная сера выводится из системы в виде мелкодисперсного осадка известными способами: фильтрацией либо центрифугированием. Данный продукт используется в различных областях промышленности. Остающийся в сточных водах после выведения серы сульфит Na2SO3 не представляет вреда для экологии.The resulting colloidal sulfur is removed from the system in the form of a fine sediment using known methods: filtration or centrifugation. This product is used in various industries. Na 2 SO 3 sulfite remaining in wastewater after sulfur removal is not harmful to the environment.

Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется следующими примерами.The essence of the invention is illustrated by the following examples.

Пример №1. Сульфидно-щелочные стоки с рН 11,3-12,6 в объеме 1,0 л, с содержанием сульфидов 22,23 г/л, смешиваются в смесителе с сернистой кислотой H2SO3, имеющей концентрацию 11%, в количестве 112,4 г для восстановления сульфидной серы до атомарной с обеспечением в реакционной смеси рН 3,5. Значение рН контролировалось по рН-метру. Температура выдерживалась на уровне 40,0 - 45°С. При соблюдении данных условий сульфиды Na2S и NaHS при взаимодействии с сернистой кислотой разрушались на 100% с выделением коллоидной серы, но при этом частично NaHS превращался в H2S по реакцииExample No. 1. Sulfide-alkaline wastewater with a pH of 11.3-12.6 in a volume of 1.0 l, with a sulfide content of 22.23 g/l, is mixed in a mixer with sulfurous acid H 2 SO 3, having a concentration of 11%, in an amount of 112, 4 g for the reduction of sulfide sulfur to atomic, ensuring a pH of 3.5 in the reaction mixture. The pH value was monitored using a pH meter. The temperature was maintained at 40.0 - 45°C. Under these conditions, Na 2 S and NaHS sulfides, when interacting with sulfurous acid, were destroyed 100% with the release of colloidal sulfur, but NaHS was partially converted into H 2 S by the reaction

NaHS+ H2SO3 =NaHSO3 + H2S↑.NaHS+ H 2 SO 3 = NaHSO 3 + H 2 S↑.

Выделение сероводорода является нежелательным явлением, так как он является ядом для биологической очистки стоков.The release of hydrogen sulfide is an undesirable phenomenon, since it is a poison for biological wastewater treatment.

Пример №2. Сульфидно-щелочные стоки с рН 11,3-12,6 в объеме 1,0 л, с содержанием сульфидов 22,23 г/л, смешиваются в смесителе с сернистой кислотой H2SO3, имеющей концентрацию 11%, в количестве 111,5 г для восстановления сульфидной серы до атомарной с обеспечением в реакционной смеси рН 4,0. Значение рН контролировалось по рН-метру. Температура выдерживалась на уровне 40,0 - 45,0°С. При соблюдении данных условий сульфиды Na2S и NaHS при взаимодействии с сернистой кислотой разрушались на 100% без образования сероводорода, а сера сульфидов и сернистой кислоты выпадала в коллоидную серу. Такой процесс выгодно отличается от других известных методов получения коллоидной серы.Example No. 2. Sulfide-alkaline wastewater with a pH of 11.3-12.6 in a volume of 1.0 l, with a sulfide content of 22.23 g/l, is mixed in a mixer with sulfurous acid H 2 SO 3, having a concentration of 11%, in an amount of 111, 5 g for the reduction of sulfide sulfur to atomic, ensuring a pH of 4.0 in the reaction mixture. The pH value was monitored using a pH meter. The temperature was maintained at 40.0 - 45.0°C. Under these conditions, Na 2 S and NaHS sulfides, when interacting with sulfurous acid, were destroyed 100% without the formation of hydrogen sulfide, and the sulfur of sulfides and sulfurous acid precipitated into colloidal sulfur. This process compares favorably with other known methods for producing colloidal sulfur.

Пример №3. Сульфидно-щелочные стоки с рН 11,3-12,6 в объеме 1,0 л, с содержанием сульфидов 22,23 г/л, смешиваются в смесителе с сернистой кислотой H2SO3, имеющей концентрацию 11%, в количестве 110,2 г для восстановления сульфидной серы до атомарной с обеспечением в реакционной смеси рН 4,5. Значение рН контролировалось по рН-метру. Температура выдерживалась на уровне 40,0 - 45,5°С. При соблюдении данных условий сульфиды Na2S и NaHS при взаимодействии с сернистой кислотой разрушались на 100% без образования сероводорода, а сера сульфидов и сернистой кислоты выпадала в коллоидную серу.Example No. 3. Sulfide-alkaline wastewater with a pH of 11.3-12.6 in a volume of 1.0 l, with a sulfide content of 22.23 g/l, is mixed in a mixer with sulfurous acid H 2 SO 3, having a concentration of 11%, in an amount of 110, 2 g for the reduction of sulfide sulfur to atomic, ensuring a pH of 4.5 in the reaction mixture. The pH value was monitored using a pH meter. The temperature was maintained at 40.0 - 45.5°C. Under these conditions, Na 2 S and NaHS sulfides, when interacting with sulfurous acid, were destroyed 100% without the formation of hydrogen sulfide, and the sulfur of sulfides and sulfurous acid precipitated into colloidal sulfur.

Пример №4. Сульфидно-щелочные стоки с рН 11,3-12,6 в объеме 1,0 л, с содержанием сульфидов 22,23 г/л, смешиваются в смесителе с сернистой кислотой H2SO3, имеющей концентрацию 11%, в количестве 109,5 г для восстановления сульфидной серы до атомарной с обеспечением в реакционной смеси рН 5,5. Значение рН контролировалось по рН-метру. Температура выдерживалась на уровне 40,0 - 45,0°С. При соблюдении данных условий сульфиды Na2S и NaHS при взаимодействии с сернистой кислотой разрушались не полностью, в СЩС оставались следы сульфидов, которые на биологических очистных сооружениях при смешении с остальными стоками нарушают технологический режим.Example No. 4. Sulfide-alkaline wastewater with a pH of 11.3-12.6 in a volume of 1.0 l, with a sulfide content of 22.23 g/l, is mixed in a mixer with sulfurous acid H 2 SO 3, having a concentration of 11%, in an amount of 109, 5 g for the reduction of sulfide sulfur to atomic, ensuring a pH of 5.5 in the reaction mixture. The pH value was monitored using a pH meter. The temperature was maintained at 40.0 - 45.0°C. Under these conditions, Na 2 S and NaHS sulfides were not completely destroyed when interacting with sulfurous acid; traces of sulfides remained in the sulfate water, which in biological treatment plants, when mixed with other wastewater, disrupt the technological regime.

При повышении рН более 5,5 содержание сульфидов в сточных водах резко возрастает, поскольку при преобладании щелочной среды сульфиды не до конца разрушаются, так как не успевают полностью окислиться. Добавление излишней сернистой кислоты приводит к выделению вредного газа - сероводорода.When pH increases above 5.5, the content of sulfides in wastewater increases sharply, since when an alkaline environment predominates, sulfides are not completely destroyed, since they do not have time to completely oxidize. The addition of excess sulfurous acid leads to the release of harmful gas - hydrogen sulfide.

Приведенные примеры подтверждают правильность указанного в сущности изобретения диапазона значений рН в реакционной среде, необходимого для полного окисления в стоках сульфидов под воздействием сернистой кислоты.The given examples confirm the correctness of the range of pH values in the reaction medium specified in the essence of the invention, which is necessary for complete oxidation of sulfides in wastewater under the influence of sulfurous acid.

Таким образом, предложенное изобретение позволяет полностью обезвредить сульфидные соединения в СЩС благодаря использованию окислительных свойств сернистой кислоты и получать при этом полезную для промышленности коллоидную серу.Thus, the proposed invention makes it possible to completely neutralize sulfide compounds in alkalinity by using the oxidizing properties of sulfurous acid and thereby obtain colloidal sulfur useful for industry.

Claims (1)

Способ очистки сульфидно-щелочных стоков с получением коллоидной серы, включающий окисление сульфидной серы стоков сернистой кислотой концентрацией не менее 10%, причем предварительно определяют массовое количество сульфидов в обрабатываемом объеме стоков, а необходимую для их полного окисления сернистую кислоту определяют исходя из обеспечения в реакционной массе рН 4,0-4,5, причем процесс ведут при температуре 40,0-45,0°С.A method for purifying sulfide-alkaline wastewater to produce colloidal sulfur, including the oxidation of sulfide sulfur of wastewater with sulfurous acid with a concentration of at least 10%, and the mass amount of sulfides in the treated volume of wastewater is first determined, and the sulfurous acid necessary for their complete oxidation is determined based on the supply in the reaction mass pH 4.0-4.5, and the process is carried out at a temperature of 40.0-45.0°C.
RU2023122761A 2023-09-01 Method of treating sulphide-alkaline wastes to obtain colloidal sulphur RU2817086C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2817086C1 true RU2817086C1 (en) 2024-04-09

Family

ID=

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1145043A (en) * 1965-04-13 1969-03-12 Aquitaine Petrole Preparation of sulphur
JPS51122954A (en) * 1975-04-19 1976-10-27 Sanei Suiko Kk Process for treating wastes water
DE2534892B2 (en) * 1975-08-05 1979-07-05 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Process for the oxidative treatment of wastewater containing sulphides, sulphites and thiosulphates
SU833477A1 (en) * 1979-05-31 1981-05-30 Предприятие П/Я А-3226 Method of colloidal sulfur production from natural hydrogen sulfide-containing water
SU1721023A1 (en) * 1989-09-27 1992-03-23 Башкирское специальное конструкторско-технологическое бюро Научно-производственного объединения "Грознефтехим" Method of processing sulfur-containing alkaline sewage
SU1731775A1 (en) * 1989-11-28 1992-05-07 Чебоксарское производственное объединение "Химпром" Method of neutralization of sewage containing sulfides, thiosulfates and sulfites
RU2587437C2 (en) * 2011-09-21 2016-06-20 Иван Васильевич Бойко Method for neutralisation of sulphide-alkali sewage
CN107324522A (en) * 2017-08-20 2017-11-07 合肥信达膜科技有限公司 A kind of sulfide hydrogen gives up water purification method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1145043A (en) * 1965-04-13 1969-03-12 Aquitaine Petrole Preparation of sulphur
JPS51122954A (en) * 1975-04-19 1976-10-27 Sanei Suiko Kk Process for treating wastes water
DE2534892B2 (en) * 1975-08-05 1979-07-05 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Process for the oxidative treatment of wastewater containing sulphides, sulphites and thiosulphates
SU833477A1 (en) * 1979-05-31 1981-05-30 Предприятие П/Я А-3226 Method of colloidal sulfur production from natural hydrogen sulfide-containing water
SU1721023A1 (en) * 1989-09-27 1992-03-23 Башкирское специальное конструкторско-технологическое бюро Научно-производственного объединения "Грознефтехим" Method of processing sulfur-containing alkaline sewage
SU1731775A1 (en) * 1989-11-28 1992-05-07 Чебоксарское производственное объединение "Химпром" Method of neutralization of sewage containing sulfides, thiosulfates and sulfites
RU2587437C2 (en) * 2011-09-21 2016-06-20 Иван Васильевич Бойко Method for neutralisation of sulphide-alkali sewage
CN107324522A (en) * 2017-08-20 2017-11-07 合肥信达膜科技有限公司 A kind of sulfide hydrogen gives up water purification method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20010031417A (en) Process for removing selenium from refinery process water and waste water streams
US3186942A (en) Oxidation of sulphides in aqueous solutions
JP5637713B2 (en) Wastewater treatment method and treatment apparatus
JPH06321507A (en) Method for selectively rendering watery stream containing water-soluble inorganic sulfide into equivalent sulfate
JP3600458B2 (en) Treatment of flue gas desulfurization wastewater
RU2817086C1 (en) Method of treating sulphide-alkaline wastes to obtain colloidal sulphur
US4539119A (en) Process for the treatment of waste and contaminated waters with improved recovery of aluminum and iron flocculating agents
RU2568484C1 (en) Water purification method
RU2319671C1 (en) Method of neutralization of the sulfide-containing alkaline solutions
RU2019271C1 (en) Method for purification of pyrogas against carbon dioxide and hydrogen sulfide
Rahmanisa et al. Application of the Fenton process in the petroleum refinery spent caustic wastewater treatment
US1908545A (en) Purification of water
CN102815812B (en) Optimization process method for recovering sodium sulfate form ethylene waste alkali
US20150014255A1 (en) Methods and systems for treating caustic materials
JP7418514B2 (en) Method and system for simultaneously treating waste liquid containing sulfides and organic components
KR100206485B1 (en) Thiocyanide removal form coke oven wash water
CN115093005B (en) Waste alkali liquid oxidation desulfurization method
US6224750B1 (en) Producing low sulfur hydrocarbons with biologically regenerated caustic
CN103773426A (en) Treatment method of liquid hydrocarbon alkaline residue waste liquid
CN102815811B (en) Short flow method for recycling sodium sulfate from ethylene waste alkali liquid
KR100262689B1 (en) Treatment of stack gas desulfurization waste water
RU2588221C1 (en) Method of purifying water from hydrogen sulphide, hydrosulphides and sulphide ions
RU2749593C2 (en) Plant for purification of sulfur-alkaline effluents
SU791612A1 (en) Method of waste water purification
RU2748331C1 (en) Method for waste water treatment