[发明专利]一种柠檬酸钠解析贫液净化及其副产石膏晶须的方法

说明书

本发明涉及一种柠檬酸钠解析贫液净化及其副产石膏晶须的方法，通过石灰浆沉淀、硫酸酸解去除柠檬酸钠解析贫液中的硫酸根离子和亚硫酸根离子，副产高品质的石膏晶须产品，再生所得的柠檬酸钠解析贫液中硫酸根离子浓度小于2 g/L，柠檬酸根离子损失率低于5%，整个再生过程不产生废液、废气和固废，有效实现了柠檬酸钠解析贫液的绿色再生工艺。

技术领域

本发明属于化工环保技术和工业危废再利用技术领域，具体涉及一种柠檬酸钠解析贫液净化及其副产石膏晶须的方法。

背景技术

柠檬酸钠法是20世纪70年代由挪威和瑞典等国家首先开发成功的液体SO₂生产技术，能从含SO₂ 0.3~7%的气体中吸收90%以上的SO₂，吸收液采用蒸汽加热再生，产出90%左右的高浓度SO₂气体。国内不少硫酸企业至今仍采用柠檬酸钠法生产液体SO₂，获得了较好的经济效益。

柠檬酸钠法近年来又被开发成为一种先进的烟气脱硫方法，具有投资小、工艺流程短、设备简单、能有效回收SO₂、适用性强、吸收率可达99%以上等优点，已在高浓度SO₂的冶炼烟气中成功应用。

柠檬酸钠法吸收SO₂是典型的液相吸收-解析脱硫技术，吸收过程中SO₂溶于水后会部分电离出H⁺和HSO₃^-，而H⁺浓度的逐渐增加又会抑制SO₂的吸收，柠檬酸钠法的原理是利用柠檬酸根的多元羧酸缓冲能力，使得在SO₂吸收过程液相中H⁺浓度保持在一定水平，从而能吸收更多的SO₂，但是当SO₂气体中混有O₂时，会使柠檬酸钠吸收液中的NaHSO₃、Na₂SO₃进一步氧化成NaHSO₄、Na₂SO₄。在实际运行过程中由于杂质的催化氧化和常规高温解析的交互作用，使得吸收液中SO₄^2-快速生成，而当液相中SO₄^2-浓度增加到一定数值后，SO₃^2-氧化生成SO₄^2-的速度也会大大加快，一方面会形成NaHSO₄和NaSO₄的结晶析出，堵塞管道和设备，另一方面又会显著降低SO₂的吸收效率和增加吸收液的消耗，从而造成恶性循环、导致频繁停车。因此，工业上一般要求柠檬酸盐解析贫液中SO₄^2-浓度不超过70 g/L。

高效净化柠檬酸钠解析贫液中的SO₄^2-已成为有效实现吸收循环液循环的关键制约环节之一。但是在蒸汽解吸再生过程中，一方面柠檬酸钠吸收富液中的NaHSO₃、Na₂SO₃不能完全分解；另一方面富液中的NaHSO₄、Na₂SO₄也不会分解。而且，SO₂烟气中或多或少也会存在少量SO₃，尤其是硫酸工业生产液体二氧化硫时，来自硫磺制酸装置来的炉气中难免会带来一定量的SO₃气体和酸雾，最终都会导致柠檬酸钠吸收液在循环过程中硫酸盐(NaHSO₄、Na₂SO₄等)的浓度越来越高，严重影响后续吸收-解析过程。目前，工业上柠檬酸钠吸收液在循环吸收-解析3-10次后大都作为废液排出，不仅带来严重的环境污染，而且还制约了柠檬酸钠吸收工艺的成本和操作的连续性。