專利名稱：采用模擬移動(dòng)床凈化含硫氰酸鈉廢液的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含硫氰酸鈉廢液凈化的方法，尤其是一種采用模擬移動(dòng)床凈化含硫氰酸鈉廢液的方法。
硫氰酸鈉是一種價(jià)格較貴的化工原料，它主要用于紡織、冶金、電鍍、醫(yī)藥及腈綸生產(chǎn)中，在其生產(chǎn)中和使用中往往需要采取凈化措施以便提高硫氰酸鈉的質(zhì)量，循環(huán)使用。
一般地，腈綸生產(chǎn)中硫氰酸鈉的凈化方法有許多種，如US3078143提出了一種硫氰酸鹽廢水溶液再生的方法，該方法是將其廢水加熱蒸發(fā)提高濃度，然后通過(guò)一種硫酸鹽泥漿床，沉降除去硫酸鹽固體，再稀釋液體而達(dá)到再生，但該方法工藝繁雜，還不能除去廢水中其他有機(jī)物，因此并不能滿足腈綸生產(chǎn)的實(shí)際要求。另外，異丙醚萃取法與陰離子交換法，這兩種方法雜質(zhì)脫除率達(dá)70-85%，但這些方法加工工序多，消耗大量酸堿等化工原料，廢水排放量大且處理困難，加之使用大量異丙醚與離子交換樹(shù)脂，投資與操作費(fèi)用增大，綜合經(jīng)濟(jì)成本高，因此，實(shí)際使用存在一定的困難。
鑒于存在上述各種缺陷，本發(fā)明的目的在于提出一種簡(jiǎn)便、高效、經(jīng)濟(jì)的含硫氰酸鈉廢液的凈化方法，即采用離子阻滯樹(shù)脂的模擬移動(dòng)床凈化從腈綸生產(chǎn)中排放出的含硫氰酸鈉廢液的方法。
本發(fā)明模擬移動(dòng)床凈化含硫氰酸鈉廢液的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的模擬移動(dòng)床可由裝有吸附劑的1-48個(gè)塔及1個(gè)旋轉(zhuǎn)多通閥和3-5臺(tái)輸液泵組成。吸附劑為離子阻滯樹(shù)脂，它是由苯乙烯二乙烯苯，丙烯酸聚合而成的球狀微粒，其內(nèi)部有適宜的孔道，具有離子阻滯作用。
離子阻滯樹(shù)脂在裝塔之前需用硫氰酸鈉水溶液處理，即以0.5倍樹(shù)脂體積、濃度為50%(重量)硫氰酸鈉水溶液于室溫下浸泡達(dá)90分鐘，樹(shù)脂粒度為10-100目。浸泡后分離出離子阻滯樹(shù)脂，再用水沖洗除去表面附著的硫氰酸鈉溶液。


圖1為本發(fā)明中采用的模擬移動(dòng)床塔結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明模擬移動(dòng)床凈化流程示意圖。
圖3為NaSCN與雜質(zhì)全譜圖。
模擬移動(dòng)床塔結(jié)構(gòu)示于圖1。圖1之A為筒式塔結(jié)構(gòu)，1-為離子阻滯樹(shù)脂室，2-分配器，3-進(jìn)出料口。塔體可采用鋼板或塑料板制取。塔高與直徑之比為30∶1。分配器為一多孔隔板，其孔徑可依塔的大小與樹(shù)脂顆粒而定，一般為1～3mm。
圖1之B為結(jié)構(gòu)，1-為離子阻滯樹(shù)脂室，2-分配器，3-進(jìn)出料口。其結(jié)構(gòu)參數(shù)與筒式塔結(jié)構(gòu)相同。
模擬移動(dòng)床凈化流程圖如圖2所示。Ⅰ為凈化塔，其塔數(shù)可為1-48，每個(gè)塔可分為數(shù)節(jié)，當(dāng)選用1個(gè)塔時(shí)則必須具備4節(jié)以上。Ⅱ?yàn)樾D(zhuǎn)多通閥，Ⅲ為輸液泵。AB為含NaSCN廢液，D為水，AD為NaSCN凈化液，BD為雜質(zhì)液。
在這種固定床上依次安裝了許多物料進(jìn)出口(一般為24個(gè)進(jìn)出口)，并全部連接于旋轉(zhuǎn)多通閥(如24通旋轉(zhuǎn)分配閥)，該閥的另一端或通過(guò)泵連接到解吸劑去離子水(D)槽出口與含NaSCN廢液(AB)槽出口，或連接到凈化液槽(AD)與雜質(zhì)液(BD)槽。隨著旋轉(zhuǎn)多通閥的轉(zhuǎn)動(dòng)，上述四個(gè)進(jìn)出口按同樣的速度和距離上升。塔底與塔頂連接起來(lái)，塔內(nèi)的液體的移動(dòng)便成一個(gè)閉合回路。
當(dāng)含NaSCN20～60%(重量)，不揮發(fā)性雜質(zhì)4-10%(重量)pH6-7的廢液經(jīng)旋轉(zhuǎn)多通閥流入樹(shù)脂床層時(shí)，其中所述不揮發(fā)性雜質(zhì)為有機(jī)與無(wú)機(jī)雜質(zhì)，如丙烯腈低聚物、Na2SO4，NaCl等，因離子阻滯樹(shù)脂的阻滯作用不同，雜質(zhì)受到的阻力較小，NaSCN受到的阻力較大，廢液經(jīng)過(guò)樹(shù)脂床使組分分離(見(jiàn)圖3)在床層中形成雜質(zhì)區(qū)域(a)NaSCN區(qū)域(C)以及二個(gè)混合區(qū)域(b，d)，這樣隨著原料及去離子水不斷地分別進(jìn)入二個(gè)混合區(qū)域，雜質(zhì)區(qū)域(a)與NaSCN區(qū)域(C)的溶液經(jīng)旋轉(zhuǎn)多通閥排出，從而得到凈化的NaSCN溶液，由于旋轉(zhuǎn)多通閥的作用，使進(jìn)料與出料的管線始終保持與相應(yīng)的四個(gè)區(qū)域同步，從而使整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)中各個(gè)流出液的組成與流量基本不變。廢液流量為0.1-0.15倍樹(shù)脂床體積/小時(shí)，去離子水流重為0.2-0.6倍樹(shù)脂床體積/小時(shí)，壓力為0.4-1.5MPa，溫度為25-60℃。樹(shù)脂為大慶石化總廠研究院生產(chǎn)的DQ-1離子阻滯樹(shù)脂。
采用本發(fā)明凈化含NaSCN廢液時(shí)，脫雜率為80-90%，NaSCN損失率為3-5%，產(chǎn)品純度為98-99%，產(chǎn)品濃度為所述原料濃度的50%左右。
該裝置可連續(xù)數(shù)月或數(shù)年運(yùn)轉(zhuǎn)，離子阻滯樹(shù)脂壽命可達(dá)5年以上，且可再生。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1凈化裝置由24個(gè)塔及1個(gè)48通旋轉(zhuǎn)閥和3臺(tái)泵組成。塔高300毫米、直徑15毫米，它由不銹鋼材料制成。取粒度為30-50目樹(shù)脂用濃度50%(重量)NaSCN溶液500ml處理1.5小時(shí)。該樹(shù)脂為大慶石化總廠研究院生產(chǎn)的DQ-1型離子阻滯樹(shù)脂。取樹(shù)脂900ml置于塔中，將含雜質(zhì)為9.85%、NaSCN含量為48.3%的廢水以100ml/小時(shí)的速度打入裝置中，同時(shí)去離子水以220ml/小時(shí)的速度打入裝置，在溫度為27℃、壓力為0.6MPa條件運(yùn)轉(zhuǎn)，NaSCN凈化液以220-240克/小時(shí)流出，其N(xiāo)aSCN含量為23-29%(重量)，雜質(zhì)含量為0.3-0.4%(重量)，雜質(zhì)液以140-150克/小時(shí)速度流出，雜質(zhì)含量為6-7%(重量)，NaSCN含量為1-1.5%(重量)。經(jīng)計(jì)算，雜質(zhì)脫除率為89.2%，NaSN損失率為3.4%。
實(shí)施例2采用實(shí)施例1中描述的裝置與條件進(jìn)行，只是溫度為60℃。其運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果為NaSCN凈化液中NaSCN含量為25%(重量)，雜質(zhì)含量為0.3%(重量)，雜質(zhì)液中雜質(zhì)含量為7%(重量)，NaSCN含量為1.0%(重量)。經(jīng)計(jì)算，雜質(zhì)脫除率為89.5%，NaSCN損失率為2.0%。
實(shí)施例3
采用實(shí)施例1中描述的裝置與條件進(jìn)行，只是于壓力為1.5MPa的條件下進(jìn)行。其運(yùn)行結(jié)果為NaSCN凈化液中NaSCN含量為26%(重量)，雜質(zhì)含量為0.4%(重量)，雜質(zhì)液中雜質(zhì)含量為6%(重量)，NaSCN含量為1.6%(重量)。經(jīng)計(jì)算，雜質(zhì)脫除率為86.0%，NaSCN損失率為4.0%。
實(shí)施例4除采用雜質(zhì)含量為6.6%(重量)，NaSCN含量為55.4%(重量)的廢液外，實(shí)施使用的裝置條件均與實(shí)施例1描述的相同。其實(shí)施結(jié)果是，NaSCN凈化液中NaSCN含量為29%(重量)，雜質(zhì)含量為0.3%(重量)，雜質(zhì)液中雜質(zhì)含量為4%(重量)，NaSCN含量為2%(重量)。經(jīng)計(jì)算，雜質(zhì)脫除率為90.3%，NaSCN損失率為5.0%。
實(shí)施例5除采用雜質(zhì)含量為4.3%(重量)，NaSCN含量為48.5%(重量)的廢液外，實(shí)施使用的裝置與條件均與實(shí)施例1相同。其實(shí)施結(jié)果如下NaSCN凈化液中NaSCN含量為26%(重量)，雜質(zhì)含量為0.2%(重量)，雜質(zhì)液中雜質(zhì)含量為2.8%(重量)，NaSCN含量為1.8%(重量)。經(jīng)計(jì)算，雜質(zhì)脫除率為88.1%，NaSCN損失率為4.4%。
實(shí)施例6采用實(shí)施例1中描述的裝置和條件，只是塔數(shù)減少到12個(gè)，廢液進(jìn)料量與進(jìn)水量分別減少至68ml和162ml。其實(shí)施結(jié)果如下NaSCN凈化液中NaSCN含量為29%(重量)，雜質(zhì)含量為0.3%(重量)，雜質(zhì)液中雜質(zhì)含量為6%(重量)，NaSCN含量為1.5%(重量)。經(jīng)計(jì)算，雜質(zhì)脫除率為84.5%，NaSCN損失率為4.1%。
權(quán)利要求
1.一種采用模擬移動(dòng)床凈化含硫氰酸鈉廢液的方法，其特征在于該方法包括(a)用0.5倍于樹(shù)脂體積、濃度為50%(重量)硫氰酸鈉水溶液在室溫下處理粒度為10-100目離子阻滯樹(shù)脂達(dá)90分鐘；(b)讓硫氰酸鈉含量為20-60%(重量)，不揮發(fā)性雜質(zhì)含量為4-10%(重量)，pH為6-7的廢液，以流量為0.1-0.15倍樹(shù)脂床體積/小時(shí)，去離子水以流量為0.4-0.6倍樹(shù)脂床體積/小時(shí)經(jīng)旋轉(zhuǎn)多通閥，在壓力為0.4-1.5MPa，溫度為25-60℃條件下通過(guò)由1-48個(gè)塔組成的離子阻滯樹(shù)脂模擬移動(dòng)床，從塔中流出凈化的NaSCN水溶液與雜質(zhì)液。
全文摘要
采用離子阻滯樹(shù)脂模擬移動(dòng)床凈化含硫氰酸鈉的廢液，其雜質(zhì)脫除率達(dá)80—90％，NaSCN損失率為3—5％，產(chǎn)品純度為98—99％。該方法是一種簡(jiǎn)便、高效、低成本的硫氰酸鈉的凈化方法。
文檔編號(hào)C02F1/42GK1095044SQ9410154
公開(kāi)日1994年11月16日 申請(qǐng)日期1994年3月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月7日
發(fā)明者趙志和, 呂獲柱, 張忠孝, 顧愛(ài)萍 申請(qǐng)人:中國(guó)石化大慶石油化工總廠研究院