專利名稱：一種從脫毛廢液中回收硫化物和蛋白質(zhì)的方法和裝置的制作方法
一種從脫毛廢液中回收硫化物和蛋白質(zhì)的方法和裝置 方法領(lǐng)域本發(fā)明屬于皮革生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域的清潔化技術(shù)，特別涉及到一種從制革生產(chǎn)所 產(chǎn)生的脫毛廢液中回收硫化物和蛋白質(zhì)的方法和裝置。背景方法皮革工業(yè)的污染主要來自于準(zhǔn)備工段，而準(zhǔn)備工段的污染又主要來自于脫毛 工序，皮革生產(chǎn)產(chǎn)生的污染中除了硫化物污染完全來自硫化物脫毛工序外，還有 65%以上的全蒸發(fā)殘留物，61%以上的有機(jī)物，40%以上的總氮和70%以上的化 學(xué)耗氧量(CODc》也來自脫毛工序。硫化物脫毛法在當(dāng)今皮革生產(chǎn)的脫毛方法中占據(jù)著絕對的主導(dǎo)地位，原因是硫化物脫毛法具有其它脫毛法無可比擬的優(yōu)點(diǎn)①脫毛干凈而且速度快；②脫毛材料容易獲得而且成本低廉；③脫毛操作簡便、容易控制，可實(shí)現(xiàn)保毛脫毛或毀 毛脫毛；④產(chǎn)品質(zhì)量好而且比較穩(wěn)定，適用的皮革種類廣。但同時(shí)硫化物脫毛法也存在污染大的致命缺點(diǎn)，其污染主要包括硫化物的污 染和有機(jī)物的污染。脫毛廢液中殘留的硫化物會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，含硫化物 的廢水排入江河中會使水質(zhì)發(fā)臭變黑，許多淡水魚在硫化物含量為1.0-25mg/l 的水中1-3天就會死亡，土壤中含大量的硫化物會使植物的老根發(fā)黑腐爛，新根 長不好，導(dǎo)致農(nóng)作物枯萎。硫化物另一最嚴(yán)重的危害，就是它會轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng) 的硫化氫，硫化氫氣體對眼睛和呼吸道有強(qiáng)烈剌激作用，長期受低濃度硫化氫作 用會使人頭暈、全身無力、易倦、多汗，口中有甜味、惡心，硫化氫濃度高時(shí)會 使人眼花、眩暈直至失去知覺、死亡。當(dāng)空氣中的硫化氫濃度達(dá)到0.015mg/l時(shí)， 就會引起中毒癥狀，濃度超過lmg/1時(shí)則可造成死亡。另外對含硫化物污水的處 理耗資很大，除設(shè)備外其消耗的能量為無硫污水的三倍，而且若污水中硫化物含 量超過50mg/1，污泥菌會死掉，降低了廢水處理效果。制革原料皮上的毛和表皮要在脫毛工序中通過化學(xué)方法除去，這些主要成分為角質(zhì)蛋白的制革無用物占原料皮干重的5~10%，在脫毛工序中經(jīng)過降解后基 本上都進(jìn)入脫毛廢液中，成為了制革廢水的主要污染物。另外，制革原料皮中的 大部分纖維間質(zhì)也要通過脫毛工序除去，纖維間質(zhì)的主要成分是一些球型蛋白， 這也在一定程度上大大提高了脫毛廢液中的有機(jī)物含量。脫毛廢液中的大量蛋白 質(zhì)使其成為制革廢水中的最大污染源，CODo含量高達(dá)到20000mg/1以上， 一般 化學(xué)耗氧量在500-3000mg/l時(shí)，會使水中的微生物，包括傳染病菌獲得足夠的 營養(yǎng)而迅速繁殖，引起水源污染，危害人體健康。另外水中含大量有機(jī)物時(shí)，會 使水中的溶解氧大量被消耗掉，當(dāng)水中溶解氧小于4時(shí)，魚類等水生動(dòng)物會逐漸 變得呼吸困難，乃至窒息而死亡。為了改善硫化物脫毛方法污染嚴(yán)重的缺點(diǎn)，國內(nèi)外科技工作者開發(fā)了一些清 潔化的脫毛方法，包括不使用硫化物的脫毛方法，如有機(jī)硫脫毛法、氧化法脫毛、 有機(jī)胺脫毛法和酶法脫毛等，或?qū)υ忻撁椒ㄟM(jìn)行改進(jìn)以降低硫化物脫毛法的 污染，如少硫脫毛法和保毛脫毛法等。盡管國內(nèi)外科技工作者開發(fā)了各種各樣的 清潔化脫毛新方法，但這些方法基本上都沒有在生產(chǎn)中得到應(yīng)用，主要原因是對 原有脫毛工藝改變過大，從而普遍存在以下五個(gè)方面的缺點(diǎn)①操作復(fù)雜、難以 控制；②脫毛成本比較高；③清潔化效果比較有限；④對設(shè)備有特殊要求；⑤對 產(chǎn)品質(zhì)量有影響。制革生產(chǎn)產(chǎn)生的脫毛廢液中含有大量殘留的硫化物，可以在脫毛過程中進(jìn)行 循環(huán)利用，脫毛廢液循環(huán)法包括直接循環(huán)法和變態(tài)循環(huán)法。直接循環(huán)法是將脫毛 廢液回收和補(bǔ)充脫毛材料后直接回用于脫毛工序中，該方法的缺點(diǎn)是在循環(huán)中脫 毛液的鹽類和蛋白質(zhì)含量不斷增加，從而使工藝穩(wěn)定性能差，產(chǎn)品質(zhì)量易受影響。 變態(tài)循環(huán)法是使用酸將脫毛廢液中的硫化物轉(zhuǎn)變成為硫化氫氣體，硫化氫氣體用 堿吸收后生成硫化物，再用于脫毛工序，該方法的優(yōu)點(diǎn)是回收的硫化物純度高， 回用于生產(chǎn)不會對產(chǎn)品質(zhì)量造成影響，而且在回收硫化物的同時(shí)可以回收蛋白 質(zhì)，可以大幅度降低有機(jī)物的污染。目前一般都是使用反應(yīng)釜從脫毛廢液中回收硫化物和蛋白質(zhì)，先將脫毛廢液 加入反應(yīng)釜中，再將反應(yīng)釜密閉后在保持持續(xù)攪拌的情況下，通過高位槽逐漸加 入稀釋后的酸溶液，產(chǎn)生的硫化氫氣體逸出后用堿吸收重新生成硫化鈉，再分離 回收沉淀出來的蛋白質(zhì)。該方法主要存在以下幾個(gè)方面的缺點(diǎn)① 反應(yīng)釜中存在攪拌槳與釜體之間的密封，存在劇毒硫化氫氣體逸出的潛 在危險(xiǎn)，而且硫化氫氣體會腐蝕除金、鉑以外的所有金屬，會對反應(yīng)設(shè)備造成嚴(yán) 重的危害；② 硫化氫氣體密度為1.539，比空氣重，會聚集在低處，因而反應(yīng)釜中產(chǎn)生 的硫化氫氣體不能完全排出，硫化物的回收率比較低，而且反應(yīng)釜中殘留的硫化 氫氣體會對操作人員的安全造成危害；③ 脫毛廢液的量比較大， 一般規(guī)模的制革廠每天都會產(chǎn)生上百噸的廢液， 反應(yīng)釜的體積較小而且造價(jià)較高，從而會大幅度增加設(shè)備的投資。由于存在以上缺點(diǎn)，從脫毛廢液中回收硫化物和蛋白質(zhì)比較困難而且成本比 較高，很難在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行推廣應(yīng)用發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對一般從制革脫毛廢液中回收硫化物和蛋白質(zhì)方法的缺 點(diǎn)，提供一種操作方便、安全的新方法，并提供一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備投資很低的 從脫毛廢液中回收硫化物和蛋白質(zhì)的回收裝置。制革生產(chǎn)產(chǎn)生的脫毛廢液中含有大量的硫化鈉和蛋白質(zhì)，通過加入酸使脫毛 廢液中的硫化鈉轉(zhuǎn)化為硫化氫氣體釋放出來，再用堿進(jìn)行吸收重新生成可以用于 脫毛的純度很高的硫化鈉溶液，同時(shí)控制脫毛廢液中的pH值到蛋白質(zhì)的等電點(diǎn) 使其沉積出來，通過過濾或離心分離，得到可以用作詞料蛋白或肥料的蛋白質(zhì)， 或可以將回收的蛋白質(zhì)重新溶解后進(jìn)行純化。本發(fā)明方法涉及的反應(yīng)過程如下所示 硫化鈉的回收(脫毛廢液中)82— + 211+ — H2S t H2S + 20H— — S2—(新鮮溶液中)+ 2H20 蛋白質(zhì)的回收(P代表蛋白質(zhì))(脫毛廢液中) H3—P—COCT + H+ — H3—P—COOH I H3—P—COOH + Off — H3—P—COCT(新鮮溶液中)+ H20脫毛廢液中的硫化物能否轉(zhuǎn)化為硫化氫氣體主要取決于溶液的pH值，以及 溶液中的硫化物濃度。由附圖1可以看出，當(dāng)溶液中硫離子濃度比較高的時(shí)候，在微堿性條件下硫 離子就可以轉(zhuǎn)化為硫化氫氣體釋放出來，當(dāng)溶液pH小于5時(shí)，溶液中所有的硫 離子都轉(zhuǎn)化成為硫化氫。脫毛廢液中蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)一般在3.5~4.5之間，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液的pH達(dá)到 等電點(diǎn)附近時(shí)，蛋白質(zhì)分子上的正電荷數(shù)和負(fù)電荷數(shù)比較接近，蛋白質(zhì)分子上的 凈電荷數(shù)最低，與蛋白質(zhì)分子以吸附方式結(jié)合的水分子最少，因而在該pH范圍 內(nèi)蛋白質(zhì)的水溶性也達(dá)到最低，從而可以使脫毛廢液中的蛋白質(zhì)沉積出來，達(dá)到 分離的目的。蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)在酸性范圍內(nèi)是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)上的酸性基團(tuán)(主要是羧基)的量 大于堿性基團(tuán)(主要是氨基)的量，加入酸后，部分酸性基團(tuán)被封閉，使帶電的堿 性基團(tuán)數(shù)目和酸性基團(tuán)數(shù)目接近，蛋白質(zhì)的溶解度降低而沉積出來。由于蛋白質(zhì) 的沉積pH范圍在3.5 4.5之間，正好滿足硫化鈉回收所需的pH值范圍，回收蛋 白質(zhì)和回收硫化鈉可以同時(shí)進(jìn)行。本發(fā)明提供的方法在從脫毛廢液中回收硫化物和蛋白質(zhì)時(shí)不采用反應(yīng)釜中 攪拌槳的攪拌作用，而是采用在脫毛廢液中通入壓縮氣體使廢液翻騰的方法對廢 液進(jìn)行攪拌，從而可以避免攪拌槳的密封問題，因而容器也可以全部采用其它材 料，如塑料和混凝土結(jié)構(gòu)等，從而避免金屬材料的使用，防止硫化氫氣體對設(shè)備 的腐蝕。本發(fā)明提供的方法的優(yōu)點(diǎn)在于使用壓縮氣體對反應(yīng)體系進(jìn)行攪拌，使酸和脫 毛廢液中的硫化物反應(yīng)產(chǎn)生硫化氫氣體，并利用氣流將反應(yīng)產(chǎn)生的硫化氫氣體帶 出容器而進(jìn)行回收，同時(shí)所加入的酸使脫毛廢液的pH值調(diào)整到2-6，優(yōu)選3 5， 更優(yōu)選3.5~4.5，使蛋白質(zhì)沉淀出來而進(jìn)行回收。本發(fā)明方法中反應(yīng)所需的酸溶液可以通過壓縮氣體壓入到密閉容器中，從而 避免高位槽的使用。通入的壓縮氣體所產(chǎn)生的氣流可以將密閉容器中產(chǎn)生的硫化 氫氣體帶出，再與堿溶液發(fā)生反應(yīng)而被吸收重新生成硫化物。本發(fā)明方法中使用壓縮氣體回收硫化氫的優(yōu)點(diǎn)還在于可以通過延長時(shí)間將 產(chǎn)生的硫化氫氣體徹底排出，而且壓縮氣體還可以將溶解在水中的硫化氫氣體吹 出，大幅度提高硫化物的回收率。本發(fā)明方法中回收硫化物后的含蛋白質(zhì)沉淀廢液可以借助氣體的壓力通過 出料管排出密閉容器，不需在容器底部設(shè)置出料口，從而可以將該密閉容器建造 在地下，節(jié)約工程投資，而且可以提高安全性能。本發(fā)明提供的從脫毛廢液中回收硫化物和蛋白質(zhì)的裝置至少包括一個(gè)密閉 的反應(yīng)容器，該反應(yīng)容器至少有一個(gè)反應(yīng)容器進(jìn)氣管(l)、 一個(gè)帶閥門的反應(yīng)容 器排氣管(2)和一個(gè)帶閥門的進(jìn)/出料管(5)與外界相通，反應(yīng)容器進(jìn)氣管(1)和進(jìn)/ 出料管(5)與反應(yīng)容器相連的管口位于密閉容器內(nèi)的底部，反應(yīng)容器排氣管(2)與 反應(yīng)容器相連的管口位于密閉容器內(nèi)的頂部。在使用時(shí)先通過進(jìn)/出料管(5)將脫 毛廢液加入到反應(yīng)容器中，再關(guān)閉進(jìn)/出料管(5)，通過壓縮氣體將稀釋后的酸溶 液壓入密閉反應(yīng)容器中，并持續(xù)通入壓縮氣體對脫毛廢液進(jìn)行攪拌，同時(shí)將產(chǎn)生 的硫化氫氣體通過反應(yīng)容器排氣管(2)帶出，并用堿溶液進(jìn)行吸收生成可重復(fù)利 用的硫化物。通過控制酸溶液的用量將脫毛廢液的pH值調(diào)整到蛋白質(zhì)的等電點(diǎn) 附近，使脫毛廢液中的蛋白質(zhì)沉淀出來，待硫化氫氣體回收完全后打開進(jìn)/出料 管(5)，關(guān)閉反應(yīng)容器排氣管(2)，利用壓縮氣體的氣壓將處理后的脫毛廢液排出， 再通過離心分離或過濾的方法回收產(chǎn)生的蛋白質(zhì)沉淀。本發(fā)明提供的從脫毛廢液中回收硫化物和蛋白質(zhì)的裝置可以包括一個(gè)加酸 容器，該容器可以設(shè)計(jì)為具有一個(gè)帶閥門的加酸容器進(jìn)氣管(3)、 一個(gè)帶閥門加 酸容器排氣管(4)和一個(gè)可以密封的蓋子(6)的密閉容器，加酸容器進(jìn)氣管(3)與該 容器相連的管口位于容器內(nèi)的頂部，加酸容器排氣管(4)與該容器相連的管口位 于容器內(nèi)的底部，加酸容器排氣管(4)另一端與密閉反應(yīng)容器的進(jìn)氣口 1相連。 使用時(shí)先關(guān)閉加酸容器進(jìn)氣管(3)和加酸容器排氣管(4)閥門，打開蓋子(6)，加入 所需用量的酸溶液，再蓋上蓋子打開加酸容器進(jìn)氣管(3)和加酸容器排氣管(4)閥 門，向加酸容器進(jìn)氣管(3)通入壓縮氣體將酸溶液壓入反應(yīng)容器內(nèi)，并持續(xù)通入 壓縮氣體直到產(chǎn)生的硫化氫氣體排盡。本發(fā)明提供的加酸容器中的加酸容器排氣管(4)可以與反應(yīng)容器的反應(yīng)容器 進(jìn)氣管(l)相連，也可以不通過反應(yīng)容器進(jìn)氣管(l)而直接與反應(yīng)容器體連接，直 接相連的優(yōu)點(diǎn)在于可以通過控制閥門方便地控制酸溶液的加入量，不會影響壓縮 氣體對脫毛廢液的攪拌和帶出產(chǎn)生的硫化氫氣體。加酸容器的加酸容器排氣管(4) 與反應(yīng)容器的反應(yīng)容器進(jìn)氣管(l)相連的缺點(diǎn)在于每次都必須將加酸容器中的酸溶液全部壓入反應(yīng)容器后，才能再持續(xù)通入壓縮氣體以維持對反應(yīng)容器內(nèi)廢液的 攪拌和帶出產(chǎn)生的硫化氫氣體。本發(fā)明提供的從脫毛廢液中回收硫化物和蛋白質(zhì)的裝置可以包括一個(gè)硫化 氫氣體的吸收裝置，該裝置可以設(shè)計(jì)成兩個(gè)相連的密閉容器，容器內(nèi)裝有用于吸 收硫化氫氣體的堿性溶液，從反應(yīng)容器中排出的硫化氫氣體進(jìn)入堿性溶液中與堿 反應(yīng)生成硫化物，未反應(yīng)的硫化氫氣體從堿性溶液中出來后進(jìn)入另一個(gè)容器中的 堿性溶液中，繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，吸收完全后排出的氣體中不含有硫化氫氣體，可以 直接排入大氣中。吸收硫化氫氣體的裝置也可以使用通用的吸收塔，吸收液采用 堿性溶液。本發(fā)明的具體內(nèi)容如下1、 一種從制革生產(chǎn)所產(chǎn)生的脫毛廢液中回收硫化物和蛋白質(zhì)的方法，其特 征在于將脫毛廢液加入密閉反應(yīng)容器中，加入酸，并通入壓縮氣體對反應(yīng)體系進(jìn) 行攪拌，使酸和脫毛廢液中的硫化物反應(yīng)產(chǎn)生硫化氫氣體，并利用壓縮氣體產(chǎn)生 的氣流將反應(yīng)產(chǎn)生的硫化氫氣體帶出反應(yīng)容器而進(jìn)行回收，同時(shí)所加入的酸使脫 毛廢液的pH值調(diào)整到2 6，優(yōu)選3~5，更優(yōu)選3.5 4.5，使蛋白質(zhì)沉淀出來而進(jìn)行回收。2、 一種專用于實(shí)施1所述方法的裝置，其特征在于該裝置至少包括一個(gè)密 閉反應(yīng)容器、 一個(gè)加酸容器和一個(gè)吸收裝置，所述密閉反應(yīng)容器至少有一個(gè)反應(yīng) 容器進(jìn)氣管l、 一個(gè)帶閥門的反應(yīng)容器排氣管2和一個(gè)帶閥門的進(jìn)/出料管5，反 應(yīng)容器進(jìn)氣管1和進(jìn)/出料管5位于密閉反應(yīng)容器內(nèi)的底部，反應(yīng)容器排氣管2 位于密閉反應(yīng)容器內(nèi)的頂部，反應(yīng)容器進(jìn)氣管1與加酸容器相通，反應(yīng)容器排氣 管2與吸收裝置相通或與壓縮氣體相通，進(jìn)/出料管5與外界相通。3、 根據(jù)2所述的裝置，其特征在于所述加酸容器至少有一個(gè)帶閥門的加酸 容器進(jìn)氣管3、 一個(gè)帶閥門的加酸容器排氣管4和一個(gè)可以密封的加酸容器蓋子 6，加酸容器進(jìn)氣管3—端位于加酸容器內(nèi)的頂部，另一端與壓縮氣體相通，加 酸容器排氣管4 一端位于加酸容器內(nèi)的底部，另一端與所述反應(yīng)容器進(jìn)氣管1 相連，或直接與反應(yīng)容器體相通。4、 根據(jù)2或3所述的裝置，其特征在于所述吸收裝置是裝有堿性溶液的容 器或者常規(guī)吸收塔。5、 根據(jù)4所述的裝置，其特征在于所述的堿性溶液的濃度為0.1wty。 50wty。， 優(yōu)選lwt%~10wt%，所用的堿是氧氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化,丐、氨水、碳酸鈉和硫化鈉中的一種或幾種。6、 一種通過如4所述裝置從制革生產(chǎn)所產(chǎn)生的脫毛廢液中回收硫化物和蛋 白質(zhì)的方法，其特征在于包括以下步驟① 將加酸容器的排氣管(4)與反應(yīng)容器進(jìn)氣管(1)相連，反應(yīng)容器排氣管(2) 與吸收裝置相連；② 打開密閉反應(yīng)容器的進(jìn)/出料管5的閥門，將脫毛廢液通過進(jìn)/出料管5 引入到該反應(yīng)容器中，然后關(guān)閉進(jìn)/出料管5的閥門；③ 打開加酸容器蓋子6，將稀釋1 10倍后的酸溶液加入到加酸容器中， 蓋緊蓋子6，利用壓縮氣體將酸溶液通過加酸容器排氣管4壓入到裝有 脫毛廢液的密閉反應(yīng)容器里中，并持續(xù)通入壓縮氣體對密閉反應(yīng)容器 里中的反應(yīng)體系進(jìn)行攪拌，通過壓縮氣體產(chǎn)生的氣流將酸和脫毛廢液 中的硫化物反應(yīng)所產(chǎn)生的硫化氫氣體由反應(yīng)容器排氣管2帶出反應(yīng)容 器，并用吸收裝置中的堿性溶液吸收，得到可重新利用的硫化物；④ 控制上述所加入的酸溶液量，使脫毛廢液的pH值達(dá)到2 6，優(yōu)選3 5， 更優(yōu)選3.5~4.5，使脫毛廢液中的蛋白質(zhì)沉淀出來；⑤待密閉容器中的 硫化氫氣體排盡后，打開進(jìn)/出料管5的閥門，關(guān)閉反應(yīng)容器排氣管2 的閥門，利用壓縮氣體產(chǎn)生氣壓將處理后的脫毛廢液通過進(jìn)/出料管5 壓出密閉容器，再通過過濾或離心分離回收沉淀出來的蛋白質(zhì)。7、 一種通過如4所述裝置從制革生產(chǎn)所產(chǎn)生的脫毛廢液中回收硫化物和蛋 白質(zhì)的方法，其特征在于包括以下步驟① 將加酸容器的排氣管4與反應(yīng)容器體直接相通，反應(yīng)容器進(jìn)氣管1與 壓縮氣體相連，反應(yīng)容器排氣管2與吸收裝置相連；② 打開密閉反應(yīng)容器的進(jìn)/出料管5的閥門，將脫毛廢液通過進(jìn)/出料管5 引入到該反應(yīng)容器中，然后關(guān)閉進(jìn)/出料管5的閥門；③ 打開加酸容器蓋子6，將稀釋1~10倍后的酸溶液加入到加酸容器中， 蓋緊蓋子6，利用壓縮氣體將酸溶液通過加酸容器排氣管4壓入到裝有 脫毛廢液的密閉反應(yīng)容器里中然后關(guān)閉壓縮氣體，同時(shí)通過反應(yīng)容器進(jìn)氣管1持續(xù)通入壓縮氣體對密閉反應(yīng)容器里中的反應(yīng)體系進(jìn)行攪拌， 通過壓縮氣體產(chǎn)生的氣流將酸和脫毛廢液中的硫化物反應(yīng)所產(chǎn)生的硫 化氫氣體由反應(yīng)容器排氣管2帶出反應(yīng)容器，并用吸收裝置中的堿性 溶液吸收，得到可重新利用的硫化物；④ 控制上述所加入的酸溶液量，使脫毛廢液的pH值達(dá)到2 6，使脫毛廢 液中的蛋白質(zhì)沉淀出來；⑤ 待密閉容器中的硫化氫氣體排盡后，打開進(jìn)/出料管5的閥門，關(guān)閉反 應(yīng)容器排氣管2的闊門，利用壓縮氣體產(chǎn)生氣壓將處理后的脫毛廢液 通過進(jìn)/出料管5壓出密閉容器，再通過過濾或離心分離回收沉淀出來 的蛋白質(zhì)。8、 根據(jù)1、 6和7任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述的酸是硫酸、鹽酸、 硝酸、甲酸、醋酸和磷酸中的一種或幾種。9、 根據(jù)6或7所述的方法，其特征在于所述的堿性溶液的濃度為 0.1wt% 50wt%,優(yōu)選lwt%~10wt%，所用的堿是氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化 鈣、氨水、碳酸鈉和硫化鈉中的一種或幾種。10根據(jù)1、 6和7任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述壓縮氣體的壓強(qiáng)為 0,001MPa lMPa，優(yōu)選為0.01MPa 0.5MPa，更優(yōu)選為0.05MPa 0.2MPa。本發(fā)明的裝置和方法具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)① 可以方便回收制革脫毛廢液中的硫化物和蛋白質(zhì)，消除廢液中的硫化物 污染和大幅度降低廢液中的有機(jī)物污染，回收的硫化物可以直接回用于制革脫毛 工序中，回收的蛋白質(zhì)可以用作肥料或經(jīng)過純化后用作動(dòng)物飼料蛋白；② 該裝置使用壓縮氣體的攪拌作用代替攪拌槳的攪拌作用，從而使回收裝 置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，而且安全可靠；③ 該裝置可以不使用金屬材料，而且可以建造在地面下，設(shè)備投資低、容 量大，而且潛在的危害性??； 該方法使用氣流將產(chǎn)生的硫化氫氣體帶出反應(yīng)容器，硫化物的回收率遠(yuǎn)高于一般方法。


圖1為硫化氫產(chǎn)生與pH值之間的關(guān)系圖。圖2和圖3為本發(fā)明提供的從脫毛廢液中回收硫化物和蛋白質(zhì)裝置的示意圖。1、 反應(yīng)容器進(jìn)氣管2、 反應(yīng)容器排氣管3、 加酸容器進(jìn)氣管4、 加酸容器排氣管5、 進(jìn)/出料管6、 加酸容器蓋子具體實(shí)施方法下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。 實(shí)施例1回收裝置的結(jié)構(gòu)如附圖2所示，加酸容器的排氣管(4)與反應(yīng)容器進(jìn)氣管(1) 相連，反應(yīng)容器排氣管(2)與吸收裝置相連，加酸容器的進(jìn)氣管(3)與壓縮氣體相 連，其中密閉反應(yīng)容器是容積為IOOO升的塑料桶，加酸容器是容積為50升的塑 料桶，吸收硫化氫氣體的裝置是兩個(gè)容積各為IOO升的塑料桶。打開密閉反應(yīng)容器上進(jìn)/出料管5的閥門，將800kg脫毛廢液通過進(jìn)/出料管 5加入到該容器中，然后關(guān)閉進(jìn)/出料管5的闊門。向吸收硫化氫氣體裝置的塑料 桶中各加入50kg濃度為8%的NaOH溶液。分析將脫毛廢液中和到pH4左右所 需的鹽酸量，將鹽酸稀釋3倍后加入加酸容器中后蓋上蓋子6，并按附圖所示將 各容器用管路連接。打開裝置中反應(yīng)容器排氣管2、加酸容器進(jìn)氣管3和加酸容器排氣管4的閥 門，向加酸容器進(jìn)氣管3中輸入壓強(qiáng)為0.1MPa的壓縮氣體，利用氣體壓力將酸 溶液壓入到密閉反應(yīng)容器里的脫毛廢液中，并持續(xù)通入壓縮氣體對反應(yīng)體系進(jìn)行 攪拌，酸和脫毛廢液中的硫化物反應(yīng)所產(chǎn)生的硫化氫氣體被氣流通過反應(yīng)容器排 氣管2帶出，并被氫氧化鈉溶液吸收后生成硫化鈉。30分鐘后，用醋酸鉛溶液檢查反應(yīng)容器排氣管2不再有硫化氫氣體排出后， 打開進(jìn)/出料管5的閥門，關(guān)閉反應(yīng)容器排氣管2的閥門，利用壓縮氣體的壓力 將處理后的脫毛廢液通過進(jìn)/出料管5被氣壓壓出密閉反應(yīng)容器，再通過過濾或 離心分離回收沉淀出來的蛋白質(zhì)。實(shí)施例2回收裝置的結(jié)構(gòu)如附圖3所示，加酸容器的排氣管(4)與反應(yīng)容器體直接相 通，加酸容器的進(jìn)氣管(3)和反應(yīng)容器進(jìn)氣管(1)都與壓縮氣體相連，反應(yīng)容器排 氣管(2)與吸收裝置相連，其中密閉反應(yīng)容器是在地面下、容積為40,000升的密 閉水泥池，加酸容器是容積為2,000升、內(nèi)封塑的密閉水泥池，吸收硫化氫氣體 的裝置是兩個(gè)容積各為2,000升的密閉水泥池。打開密閉反應(yīng)容器上進(jìn)/出料管5的閥門，將30,000kg脫毛廢液通過進(jìn)/出料 管(5)加入到該容器中，然后關(guān)閉進(jìn)/出料管5的閥門。向吸收硫化氫氣體裝置的 密閉水泥池中各加入1,500kg水和30kg石灰。分析將脫毛廢液中和到pH4左右 所需的鹽酸量，將鹽酸稀釋5倍后加入加酸容器中后再密封好，并按附圖所示將 各水泥容器用管路連接。打開裝置中反應(yīng)容器排氣管2、加酸容器進(jìn)氣管3和加酸容器排氣管4的閥 門，向加酸容器進(jìn)氣管3中輸入壓強(qiáng)為0.5MPa的壓縮氣體，利用氣體壓力將酸 溶液壓入到密閉反應(yīng)容器里的脫毛廢液中，然后關(guān)閉壓縮氣體，同時(shí)通過反應(yīng)容 器進(jìn)氣管(l)持續(xù)通入壓縮氣體對反應(yīng)體系進(jìn)行攪拌，酸和脫毛廢液中的硫化物 反應(yīng)所產(chǎn)生的硫化氫氣體被氣流通過反應(yīng)容器排氣管2帶出，并被石灰溶液吸收 后生成硫化鈣。30分鐘后，用醋酸鉛溶液檢査反應(yīng)容器排氣管2不再有硫化氫氣體排出后， 打開進(jìn)/出料管5的閥門，關(guān)閉反應(yīng)容器排氣管2的閥門，利用壓縮氣體的壓力 將處理后的脫毛廢液通過進(jìn)/出料管5被氣壓壓出密閉反應(yīng)容器，再通過過濾或 離心分離回收沉淀出來的蛋白質(zhì)。
權(quán)利要求
1. 一種從制革生產(chǎn)所產(chǎn)生的脫毛廢液中回收硫化物和蛋白質(zhì)的方法，其特征在于將脫毛廢液加入密閉反應(yīng)容器中，加入酸，并通入壓縮氣體對反應(yīng)體系進(jìn)行攪拌，使酸和脫毛廢液中的硫化物反應(yīng)產(chǎn)生硫化氫氣體，并利用壓縮氣體產(chǎn)生的氣流將反應(yīng)產(chǎn)生的硫化氫氣體帶出反應(yīng)容器而進(jìn)行回收，同時(shí)所加入的酸使脫毛廢液的pH值調(diào)整到2～6，使蛋白質(zhì)沉淀出來而進(jìn)行回收。
2、 一種專用于實(shí)施權(quán)利要求1所述方法的裝置，其特征在于該裝置至少包括一 個(gè)密閉反應(yīng)容器、 一個(gè)加酸容器和一個(gè)吸收裝置，所述密閉反應(yīng)容器至少有 一個(gè)反應(yīng)容器進(jìn)氣管(l)、 一個(gè)帶闊門的反應(yīng)容器排氣管(2)和一個(gè)帶閥門的進(jìn) /出料管(5)，反應(yīng)容器進(jìn)氣管(l)和進(jìn)/出料管(5)位于密閉反應(yīng)容器內(nèi)的底部， 反應(yīng)容器排氣管(2)位于密閉反應(yīng)容器內(nèi)的頂部，反應(yīng)容器進(jìn)氣管(1)與加 酸容器相通或與壓縮氣體相通，反應(yīng)容器排氣管(2)與吸收裝置相通，進(jìn)/出料 管(5)與外界相通。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述加酸容器至少有一個(gè)帶閥門的 加酸容器進(jìn)氣管(3)、 一個(gè)帶閥門的加酸容器排氣管(4)和一個(gè)可以密封的加酸 容器蓋子(6)，加酸容器進(jìn)氣管(3)—端位于加酸容器內(nèi)的頂部，另一端與壓縮 氣體相通，加酸容器排氣管(4)一端位于加酸容器內(nèi)的底部，另一端與所述反 應(yīng)容器進(jìn)氣管(l)相連，或直接與反應(yīng)容器體相通。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于所述吸收裝置是裝有堿性溶液 的容器或者常規(guī)吸收塔。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述的堿性溶液的濃度為 0.1wt%~50wt%，所用的堿是氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨水、碳酸鈉 和硫化鈉中的一種或幾種。
6、 一種通過如權(quán)利要求4所述裝置從制革生產(chǎn)所產(chǎn)生的脫毛廢液中回收硫化物 和蛋白質(zhì)的方法，其特征在于包括以下步驟① 將加酸容器的排氣管(4)與反應(yīng)容器進(jìn)氣管(1)相連，反應(yīng)容器排氣管(2) 與吸收裝置相連；② 打開密閉反應(yīng)容器的進(jìn)/出料管(5)的閥門，將脫毛廢液通過進(jìn)/出料管(5)引入到該反應(yīng)容器中，然后關(guān)閉進(jìn)/出料管(5)的閥門；③ 打開加酸容器蓋子(6)，將稀釋1 10倍后的酸溶液加入到加酸容器中， 蓋緊蓋子(6)，利用壓縮氣體將酸溶液通過加酸容器排氣管(4)壓入到裝 有脫毛廢液的密閉反應(yīng)容器里中，并持續(xù)通入壓縮氣體對密閉反應(yīng)容 器里中的反應(yīng)體系進(jìn)行攪拌，通過壓縮氣體產(chǎn)生的氣流將酸和脫毛廢 液中的硫化物反應(yīng)所產(chǎn)生的硫化氫氣體由反應(yīng)容器排氣管(2)帶出反應(yīng) 容器，并用吸收裝置中的堿性溶液吸收，得到可重新利用的硫化物；④ 控制上述所加入的酸溶液量，使脫毛廢液的pH值達(dá)到2 6，使脫毛廢 液中的蛋白質(zhì)沉淀出來；⑤ 待密閉容器中的硫化氫氣體排盡后，打開進(jìn)/出料管(5)的閥門，關(guān)閉反 應(yīng)容器排氣管(2)的閥門，利用壓縮氣體產(chǎn)生氣壓將處理后的脫毛廢液 通過進(jìn)/出料管(5)壓出密閉容器，再通過過濾或離心分離回收沉淀出來 的蛋白質(zhì)。
7、 一種通過如權(quán)利要求4所述裝置從制革生產(chǎn)所產(chǎn)生的脫毛廢液中回收硫化物和蛋白質(zhì)的方法，其特征在于包括以下步驟① 將加酸容器的排氣管(4)與反應(yīng)容器體直接相通，反應(yīng)容器進(jìn)氣管(l)與壓縮氣體相連，反應(yīng)容器排氣管(2)與吸收裝置相連；② 打開密閉反應(yīng)容器的進(jìn)/出料管(5)的閥門，將脫毛廢液通過進(jìn)/出料管(5)引入到該反應(yīng)容器中，然后關(guān)閉進(jìn)/出料管(5)的閥門；③ 打開加酸容器蓋子(6)，將稀釋1 10倍后的酸溶液加入到加酸容器中， 蓋緊蓋子(6)，利用壓縮氣體將酸溶液通過加酸容器排氣管(4)壓入到裝 有脫毛廢液的密閉反應(yīng)容器里中然后關(guān)閉壓縮氣體，同時(shí)通過反應(yīng)容 器進(jìn)氣管(l)持續(xù)通入壓縮氣體對密閉反應(yīng)容器里中的反應(yīng)體系進(jìn)行攪 拌，通過壓縮氣體產(chǎn)生的氣流將酸和脫毛廢液中的硫化物反應(yīng)所產(chǎn)生 的硫化氫氣體由反應(yīng)容器排氣管(2)帶出反應(yīng)容器，并用吸收裝置中的 堿性溶液吸收，得到可重新利用的硫化物； 控制上述所加入的酸溶液量，使脫毛廢液的pH值達(dá)到2 6,使脫毛廢液中的蛋白質(zhì)沉淀出來； ⑤待密閉容器中的硫化氫氣體排盡后，打開進(jìn)/出料管(5)的閥門，關(guān)閉反應(yīng)容器排氣管(2)的閥門，利用壓縮氣體產(chǎn)生氣壓將處理后的脫毛廢液 通過進(jìn)/出料管(5)壓出密閉容器，再通過過濾或離心分離回收沉淀出來 的蛋白質(zhì)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l、 6和7任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述的酸是硫酸、 鹽酸、硝酸、甲酸、醋酸和磷酸中的一種或幾種。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于所述的堿性溶液的濃度為 0.1wt%~50wt%，所用的堿是氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨水、碳酸鈉 和硫化鈉中的一種或幾種。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1、 6和7任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述壓縮氣體的 壓強(qiáng)為0.001MPa lMPa。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于從制革脫毛廢液中回收硫化物和蛋白質(zhì)的方法和裝置，該裝置使用壓縮氣體將酸溶液壓入密閉反應(yīng)器的脫毛廢液中，并利用壓縮氣體攪拌脫毛廢液，利用壓縮氣體產(chǎn)生的氣流將產(chǎn)生的硫化氫氣體帶出密閉反應(yīng)器，再用堿溶液吸收，重新生成可回用于脫毛工序的硫化物，同時(shí)將脫毛廢液的pH值調(diào)整到蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)附近使蛋白質(zhì)沉淀出來，然后利用壓縮氣體將處理后的脫毛廢液壓出，分離回收產(chǎn)生的蛋白質(zhì)沉淀。本發(fā)明還提供了專用于實(shí)施本發(fā)明方法的裝置，該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、不使用金屬材料、設(shè)備投資低和容量大的優(yōu)點(diǎn)。由于本發(fā)明的方法使用氣流將硫化氫氣體帶出反應(yīng)容器，因而硫化物的回收率遠(yuǎn)高于一般方法。
文檔編號C02F1/66GK101234753SQ20071006349
公開日2008年8月6日 申請日期2007年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月2日
發(fā)明者丁志文 申請人:中國皮革和制鞋工業(yè)研究院