[发明专利]一种聚合硫酸铁生产过程中废气的资源化利用工艺

说明书

本发明公开了一种聚合硫酸铁生产过程中废气的资源化利用工艺，将聚合硫酸铁生产过程中所产生的含氮氧化物(NOx)废气通入原料液，经过喷淋、循环吸收将废气中的氮氧化物转移到原料液中，用于生产聚合硫酸铁，同时吸收后尾气中氮氧化物含量达到排放标准。喷淋、循环吸收过程中要控制系统的温度、流量、空气加入量、原料液中硫酸亚铁的含量、循环时间等因素。吸收了氮氧化物的原料液称之为吸收液，之后将吸收液作为原料回用。被吸收的氮氧化物可作为聚铁生产过程的催化剂，参与后续聚合硫酸铁的生产。本发明能将生产聚合硫酸铁时产生废气中的污染物资源化利用，降低了生产过程中催化剂的使用量，节省了成本，提高了生产效率和产品质量；同时解决了聚合硫酸铁生产过程中尾气中有害组分的排放问题，有益于环境保护。

技术领域

本发明涉及一种聚合硫酸铁生产过程中废气的资源化利用工艺。

背景技术

聚合硫酸铁是近几年发展起来的一种无机高分子絮凝剂，相比传统的三氯化铁、硫酸铝等絮凝剂具有优越的性能。聚合硫酸铁具有生产成本低、使用量少、适用pH范围广、污染物去除率高、残留浓度低、脱色效果好等优点，可广泛应用于饮用水、工业用水、工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。聚合硫酸铁主要的生产方法有：直接氧化法和催化氧化法。实际生产中以催化氧化法为居多，催化剂主要有硝酸，亚硝酸钠等。

在聚合硫酸铁的催化氧化阶段，亚铁先与催化剂发生氧化还原反应得到硫酸铁同时生成一氧化氮(NO)，此时通入的氧气与NO反应生成NO₂，NO₂溶于水生成硝酸和NO，硝酸与亚铁反应生成NO，如此不断循环。但是该技术存在一个工艺缺陷：反应过程中会产生有毒气体NO和NO₂，当间歇反应结束时，未参与反应的NO会随产品排出反应釜，进入储槽后会随热的水蒸汽一起溢出储罐，遇空气反应生成黄色的二氧化氮，污染空气、破坏环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚合硫酸铁生产过程中废气的资源化利用工艺，解决现有生产工艺中废气中有用成分的资源化利用问题以及废气的氮氧化物的排放问题。

本发明的技术方案如下。

一种聚合硫酸铁生产过程中废气的资源化利用工艺，其特征在于：使用聚合硫酸铁生产过程中的原料作为废气吸收液，吸收聚合硫酸铁生产过程中产生的废气，并将废气中的氮氧化物吸收后回用为聚合硫酸铁生产过程中的催化剂。所述聚合硫酸铁生产过程中废气的吸收过程为：

将钛白粉行业副产的七水硫酸亚铁与废硫酸按一定重量比1：(1-10)搅拌加热溶解得到原料液并输送至吸收塔。通过调节系统中气体流量(为废气流量的0.1-2倍)，将聚合硫酸铁生产过程中产生的含氮氧化物废气吹入到含硫酸金和硫酸亚铁的原料液中，控制原料液的温度(0-100℃)，吸收循环时间(0-60min)，在吸收设备中充分吸收，并加入一定的空气，以促进其转换吸收。在吸收瓶中充分吸收得到吸收液，尾气直接排放。之后将吸收液收集后置于反应器中，加入催化剂并通入氧气，经过一段时间的反应后可以得到聚合硫酸铁产物

所述七水硫酸亚铁为钛白粉行业的副产物，也为聚合硫酸铁的生产原料之一。

所述废硫酸为钛白粉行业的副产物，也为聚合硫酸铁的生产原料之一，其中含有一定量的硫酸和硫酸亚铁。

所述原料液为溶解有一定硫酸亚铁的钛白废酸溶液，是聚合硫酸铁生产时所用的原料。

所述吸收塔为具有喷淋头和填料的气体吸收装置。

所述尾气为聚合硫酸铁生产过程中产生的尾气，其中含有氮氧化物(NOx)。

所述系统中加入空气流量与废气流量存在一定关系，一般为0.1-2倍。

所述控制温度为吸收尾气时吸收液的温度为0-100℃。

所述空气加入量是用于氧化废气中的NO，促进废气被溶液吸收。