一種製備硫氰酸鈉的新工藝的製作方法

2023-05-08 16:21:06 1

一種製備硫氰酸鈉的新工藝的製作方法
【專利摘要】本發明屬於化工【技術領域】，公開了一種製備硫氰酸鈉的新工藝。本發明以焦化煤氣PDS法脫硫混鹽為原料，先用甲醇萃取其中的硫氰酸鈉，然後經壓濾得到硫氰酸鈉過濾液，最後經蒸發濃縮、降溫結晶、離心乾燥製得硫氰酸鈉晶體。本發明工藝製備的硫氰酸鈉純度高，市場前景好，並且有效地利用了脫硫廢液，變廢為寶，工業原料成本大大降低，佔地面積也有所減少，使得企業扭虧為盈。
【專利說明】一種製備硫氰酸鈉的新工藝
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬於化工【技術領域】，涉及一種製備硫氰酸鈉的新工藝。
【背景技術】
[0002]硫氰酸鈉是白色斜方晶繫結晶或粉末，在空氣中易潮解，遇酸產生有毒氣體，易溶於水，乙醇，丙酮等溶劑；水溶液呈中性，與鐵鹽生成血色的硫氰化鐵，與亞鐵鹽不反應，與濃硫酸生成黃色的硫酸氫鈉，與鈷鹽作用生成深藍色的硫氰化鈷，與銀鹽或銅鹽作用生成白色的硫氰化銀沉澱或黑色的硫氰化銅沉澱。硫氰酸鈉可用作丙烯睛纖維抽絲溶劑，化學分析試劑，彩色電影膠片衝洗劑，某些植物脫葉劑以及機場道路除莠劑，還用於製藥、印染、橡膠處理，黑色鍍鎳及製造人造芥子油等，還可與過氧化氫合用於牛奶保鮮，有抑制黴菌作用。
[0003]在焦炭生產過程中會產生大量煤氣，煤氣中含有一定量的硫化氫和氰化氫，為避免對大氣造成汙染，必須對焦爐煤氣進行脫硫脫氰處理。目前，國內許多焦化廠採用PDS脫硫工藝，該工藝是我國目前在煤化工行業氣體淨化領域廣泛應用的液相脫硫技術之一，該工藝在脫硫過程中脫硫廢液會逐漸積累硫氰酸鈉、硫酸鈉和硫代硫酸鈉等副產物。這些副產物的積累會增加脫硫液的粘度，大大降低脫硫效率，因此焦化企業會定期排放一部分廢液，若不加以利用，就作為工業廢物排放，勢必汙染環境。目前國內焦化企業脫硫廢液的排放總量在100萬噸以上，絕大多數都沒有經過處理直接排放，或摻入焦煤中焚燒，嚴重汙染大氣和水資源，只有少部分的脫硫液進行了處理。國內外對脫硫廢液的處理所使用的方法有很多，研究和應用比較多的是氨法、水相法以及化學法等，但是上述方法均存在較多的缺陷，例如，水相法生產的硫氰 酸鈉產品純度低，品質差，售價很低，企業虧損嚴重，化學法採用多種化學試劑，原料成本較高，而且容易造成二次汙染；上述各種原因使得絕大多數企業都不主動投入資金處理脫硫廢液，這是不能消除環境汙染的根本原因。
[0004]目前國內很多煤氣或煉焦企業採用氨法(或鹼法)煤氣脫硫工藝，由於脫硫廢液中含有硫氰酸根離子，有強力的殺菌效果，無法進行生化處理。若不處理直接排放，會造成水源汙染、生產現場環境惡劣；若作為配煤用水則依然會造成二次汙染，增加運行成本。如何處置焦爐煤氣脫硫脫氰外排廢液及資源再生循環利用一直是困擾煤氣和煉焦企業的環保難題。

【發明內容】

[0005]針對現有技術的缺陷，本發明的旨意在於，開發一種製備硫氰酸鈉的新工藝，該工藝製備的硫氰酸鈉純度高，市場前景好，並且有效地利用了脫硫廢液，變廢為寶，原料成本大大降低，佔地面積也有所減少，使得企業扭虧為盈。
[0006]本發明的技術方案是通過如下技術方案來實現的，
[0007]一種製備硫氰酸鈉的新工藝，包括如下步驟:
[0008]I)甲醇溶解[0009]首先把焦化脫硫廢液蒸乾水分，獲得含有硫氰酸鈉、硫酸鈉和硫代硫酸鈉的混鹽，將混鹽粉碎成塊狀,將原料甲醇罐和精餾回收得到的合格甲醇罐內的甲醇打入甲醇混合罐中，保證混合罐中甲醇含量≥98 %，然後向溶解釜4中加入2噸來自甲醇混合罐I的甲醇，再加入1.44噸粉碎的混鹽，用蒸汽加熱至50°C，攪拌2小時，轉速70r/min，獲得溶解液。
[0010]2)氮氣壓濾
[0011 ] 將溶解釜內的溶解液送入壓濾罐中，通入氮氣在0.6Mpa壓力下進行壓濾；壓濾罐的流出液先流入混液池中，取樣分析，待溶液澄清透明後，再導入清液池中，然後送入沉降罐中，沉降靜止10小時後打入蒸發釜中蒸發。若壓濾出來的混合池中的溶液呈暗紅或黑色，此時需要脫色，將溶液打入脫色釜中，加入6Kg活性碳，在50°C下攪拌I小時脫色。
[0012]3)蒸發濃縮
[0013]蒸發釜加滿料後，在130°C下攪拌濃縮，轉速70r/min，得到濃縮液，同時蒸發出的甲醇經冷卻器冷卻後送入合格甲醇罐，隨時取樣分析流出的甲醇含量，當含量< 95%時，導入不合格甲醇罐。
[0014]4)降溫結晶
[0015]將步驟3)獲 得的濃縮液送入結晶釜內，冷卻降溫攪拌，轉速70r/min，待溫度降至40°C時，得到結晶液，準備離心。
[0016]5)離心
[0017]將結晶釜內的結晶液送進離心機，在轉速950r/min下離心，當離心液流出量很少時，用甲醇進行衝刷晶體，觀察母液顏色很淡時，停止衝刷和離心，離心一次母液排入母液池中。6)乾燥
[0018]離心完畢後將硫氰酸鈉晶體送入真空乾燥機中，在溫度70°C真空度0.06MPa下進行烘乾4小時，然後將乾燥好的產品包裝。
[0019]7)精餾
[0020]不合格甲醇罐滿後送入精餾釜中蒸發，調整回流比，當含量> 97%時流出液入合格甲醇罐，含量〈97%時加大回流量，保證含量> 97%，當含量< 97%時切換至不合格甲醇罐。
[0021]8)母液處理
[0022]將母液池中的母液送入廢水蒸發釜，當物料出現粘稠時，送入結晶釜，打開冷凝水進出閥，進行降溫結晶，當溫度降至60°C左右時，將結晶好的料液放入離心機中離心，離心得母液排入母液池中，再送入廢水蒸發釜中蒸發、結晶、離心，如此循環操作。收集各離心步驟獲得的硫氰酸鈉。
[0023]本發明的方法主要具備以下有益的效果:
[0024]1、本發明的工藝簡單，佔地面積小，適合規模一般的企業使用，工業能耗低，僅為萃取、壓濾、濃縮結晶等簡單工藝，其成本大大降低，可以被一般中小型企業所接受。
[0025]2、本發明製得的成品硫氰酸鈉純度高，採用甲醇萃取劑對焦化脫硫廢液中的硫氰酸根有很高的選擇性，而幾乎不萃取廢液中的其他離子，如硫代硫酸根、硫酸根等，再經壓濾、蒸發濃縮、降溫結晶、洗滌離心、烘乾水分，就得到純度達99%的硫氰酸鈉產品。
[0026]3、本發明節能減排，環保無汙染；本發明工藝全過程無廢液廢物排出，全部物料得到了回收利用，這不但進一步降低了生產成本，還充分利用了物料資源，屬於綠色生產工藝。
[0027]4、本發明經濟效益好，能夠為企業帶來豐富的利潤，原料成本低廉，工藝耗能少，整個工藝中全部物料得到了循環回用，提取的硫氰酸鈉純度高，工業應用範圍廣，經濟價值聞。
[0028]5、本發明真正實現了變廢為寶，本發明使用甲醇萃取和精餾回收循環利用方法，從焦化脫硫混鹽中提取出硫氰酸鈉，為生產製備硫氰酸鈉提供了新的思路和途徑。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是一種製備硫氰酸鈉的新工藝示意圖。
[0030]附圖標記說明:1甲醇混合罐，2合格甲醇罐，3原料甲醇罐，4溶解釜，5壓濾罐，6清液池，7混液池，8脫色池，9脫色釜，10沉降罐，11蒸發釜，12母液蒸發釜，13廢水蒸發釜，14結晶爸，15離心機，16乾燥機，17母液池，18不合格甲醇罐，19精餾釜
【具體實施方式】
[0031]下面將結合【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明，但是其不應當看作是對本發明創新精神的限制。
[0032]實施例1
[0033]一種製備硫氰酸鈉的新工藝，包括如下步驟:
[0034]I)甲醇溶角軍
[0035]以焦化煤氣PDS法脫硫混鹽為原料；首先把焦化脫硫廢液蒸乾水分，獲得含有硫氰酸鈉、硫酸鈉和硫代硫酸鈉的混鹽，將混鹽粉碎成塊狀，將原料甲醇罐3和精餾回收得到的合格甲醇罐2內的甲醇打入甲醇混合罐I中，保證混合罐中甲醇含量> 98 %，然後向溶解釜4中加入2噸來自甲醇混合罐I的甲醇，再加入1.44噸粉碎的混鹽，用蒸汽加熱至50°C，攪拌2小時，轉速70r/min，獲得溶解液。
[0036]2)氮氣壓濾
[0037]將溶解釜4內的溶解液送入壓濾罐5中，通入氮氣在0.6Mpa壓力下進行壓濾；壓濾罐5的流出液先流入混液池7中，取樣分析，待溶液澄清透明後，再導入清液池6中。待料打完後可將混液池7中的濾液加入壓濾罐5再次壓濾。待壓濾快結束時，打開放空閥排空，將濾渣(主要成分為硫代硫酸鈉)清理出裝袋。
[0038]若壓濾好的清液合格不用脫色時，送入沉降罐10中，沉降靜止10小時後打入蒸發釜11中蒸發。若壓濾出來的清液呈暗紅或黑色，此時需要脫色，將清液打入脫色釜9中，加入6Kg活性碳，在50°C下攪拌I小時脫色，脫色後，返回脫色池8。沉降罐10底部清液每隔一星期左右打入壓濾罐中清理一次。
[0039]3)蒸發濃縮
[0040]蒸發釜11加滿料後，在130°C下攪拌濃縮，轉速70r/min，蒸發出的甲醇經冷卻器冷卻後送入合格甲醇罐2，隨時取樣分析流出的甲醇含量，當含量< 95%時，導入不合格甲醇罐18。4)降溫結晶
[0041]將步驟3)獲得的濃縮液送入結晶釜14內，冷卻降溫攪拌，轉速70r/min，待溫度降至40°C時，得到結晶液，準備離心。[0042]5)離心
[0043]將結晶爸14內的結晶液送進離心機15,在轉速950r/min下離心，當離心液流出量很少時，用甲醇進行衝刷晶體，觀察母液顏色很淡時，停止衝刷和離心，離心母液排入母液池17中。
[0044]6)乾燥
[0045]離心完畢後將硫氰酸鈉晶體送入真空乾燥機16中，在溫度70°C真空度0.06MPa下進行烘乾4小時，然後將乾燥好的產品包裝。
[0046]7)精餾
[0047]不合格甲醇罐18滿後送入精餾釜19中蒸發，調整回流比，當含量≥97%時流出液入合格甲醇罐2，含量〈97%時加大回流量，保證含量≥97%，當含量≤97%時切換至不合格甲醇罐18。8)母液處理
[0048]將母液池中的母液送入廢水蒸發釜13，當物料出現粘稠時，送入結晶釜14，打開冷凝水進出閥，進行降 溫結晶，當溫度降至60°C左右時，將結晶好的料液放入離心機15中離心，母液排入母液池17中，再送入廢水蒸發釜13中蒸發、結晶、離心，如此循環操作。
[0049]最後，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的一個具體實施例。顯然，本發明不限於以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種製備硫氰酸鈉的新工藝，其特徵在於，所述工藝包括如下步驟: 1)甲醇溶解 首先把焦化脫硫廢液蒸乾水分，獲得含有硫氰酸鈉、硫酸鈉和硫代硫酸鈉的混鹽，將混鹽粉碎成塊狀，將原料甲醇罐和精餾回收得到的合格甲醇罐內的甲醇打入甲醇混合罐中，保證混合罐中甲醇含量> 98%，然後向溶解釜中加入2噸來自甲醇混合罐的甲醇，再加入1.44噸粉碎的混鹽，用蒸汽加熱至50°C，攪拌2小時，轉速70r/min，獲得溶解液。 2)氮氣壓濾 將溶解釜內的溶解液送入壓濾罐中，通入氮氣在0.6Mpa壓力下進行壓濾；壓濾罐的流出液先流入混液池中，取樣分析，待溶液澄清透明後，再導入清液池中，然後送入沉降罐中，沉降靜止10小時後打入蒸發釜中； 3)蒸發濃縮 蒸發釜加滿料後，在130°C下攪拌濃縮，轉速70r/min，得到濃縮液，同時蒸發出的甲醇經冷卻器冷卻後送入合格甲醇罐； 4)降溫結晶 將步驟3)獲得的濃縮液送入結晶釜內，冷卻降溫攪拌，轉速70r/min，待溫度降至40°C時，得到結晶液 ； 5)離心 將結晶釜內的結晶液送進離心機，在轉速950r/min下離心，離心結束後，得到離心液和硫氰酸鈉晶體，隨後用甲醇衝刷硫氰酸鈉晶體得到衝洗液，合併離心液和衝洗液為離心母液，排入到母液池中； 6)乾燥 離心完畢後將硫氰酸鈉晶體送入真空乾燥機中，在溫度70°C真空度0.06MPa下進行烘乾4小時，然後將乾燥好的產品包裝； 7)精餾 不合格甲醇罐滿後送入精餾釜中蒸發，調整回流比，當含量>97%時流出液入合格甲醇罐，含量〈97%時加大回流量，保證含量> 97%，當含量< 97%時切換至不合格甲醇罐； 8)母液處理 將母液池中的母液送入廢水蒸發釜，當物料出現粘稠時，送入結晶釜，打開冷凝水進出閥，進行降溫結晶，當溫度降至60°C左右時，將結晶好的料液放入離心機中離心，離心得到的母液排入母液池中，再送入廢水蒸發釜中蒸發、結晶、離心，如此循環操作。
2.按照權利要求1所述的工藝製備的硫氰酸鈉。
【文檔編號】C01C3/20GK103979578SQ201410221396
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月21日 優先權日:2014年5月21日
【發明者】文德國, 黃進前, 吳桂華, 馬海軍, 陸江山, 蘇慶賀, 陳世通 申請人:黃進前