1.本发明属于脱硫
固废硫酸钠再生利用技术领域，涉及一种将硫酸钠还原制备碳酸氢钠并循环利用的方法。
背景技术：
2.常见的三大化石能源煤、石油、天然气都含有硫，在它们燃烧放热过程中都会产生二氧化硫，如果不加治理，排放到大气中会造成严重的环境污染，因此各种热源厂、火力发电厂，脱硫是他们生产中的一个重要环节。各种天然矿物大多也含有硫，因此各种金属冶炼过程中也会产生二氧化硫。此外，各种煤气化、煤焦化及天然气转化等制气、化工生产过程中也会产生含硫气体，通常都必须进行脱硫处理。目前工业上成熟的脱硫技术不下几十种，单单针对烟气脱硫就可以分为干法、半干法和湿法三大类，涉及很多种脱硫工艺。这些方法各有所长，适用于多种多样的工业生产过程。将固体小苏打(碳酸氢钠)直接喷射到烟气中进行脱硫属于干法脱硫工艺的一种。小苏打与热气体接触迅速分解成碳酸钠，碳酸钠与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钠，在有氧气存在下亚硫酸钠迅速转化成硫酸钠。由于小苏打比较贵，这种方法常用于硫含量不高的情况下。由于脱硫效果很好，该方法在焦化厂燃烧尾气处理等许多场合得到广泛应用，但同时，也带来了硫酸钠的处理问题。由于产生的硫酸钠已被我国列为危险固体废弃物，若不能妥善处置，必将造成新的环境问题，同时也将限制此脱硫技术的推广应用。因此，目前急需开发脱硫固废硫酸钠再生利用技术，解决企业燃眉之急。
技术实现要素：
3.针对小苏打干法脱硫副产物硫酸钠的处置问题，本发明提出了一种脱硫固废硫酸钠再生循环利用方法。为实现本发明目的，本发明技术方案通过如下步骤实现：将脱硫固废硫酸钠置于反应装置中，通入气体还原剂或加铁系催化剂，在 500℃-750℃温度下进行还原反应；然后降温，通入二氧化碳和水混合气，得到碳酸钠和碳酸氢钠；将得到碳酸氢钠用于脱硫。所述气体还原剂为氢气、一氧化碳或它们的混合气；所述混合气来自煤气发生器的煤气，水煤气，半水煤气，也可以是焦炉煤气，高炉煤气，也可以是天然气转化气及其贫氧燃烧产物。所述铁系催化剂选自氧化铁，硫酸亚铁，硫酸铁。所述还原反应温度优选650℃-700℃。所述二氧化碳来自经捕集分离提纯的二氧化碳，或未经富集的含有二氧化碳的各种尾气。反应装置可以是回转窑、沸腾床、流化床等类似适于进行气固反应的工业反应器。本发明优点：将固废硫酸钠还原利用，制备碳酸氢钠，碳酸氢钠在烟气脱硫工艺中
再循环利用，解决了大量固废环境污染问题。尤其适合像焦化厂这样有另外脱硫装置的企业，还原反应和转化反应产生的废气可以直接并入其它脱硫系统，不会增加额外负担和费用。采用本发明工艺硫酸钠转化率达98％以上，具有实际推广应用价值。
附图说明
图1为本发明工艺示意图。
具体实施方式
为对本发明进行更好地说明，举实施例如下：实施例1将1克固废硫酸钠放入管式炉，分别在750℃，700℃，675℃，650℃，600℃下通氢气1小时，冷却至室温，水溶，测定s
2-浓度，计算硫酸钠转化率，结果见表1。表1不同温度下硫酸钠还原实验结果实施例2将1克固废硫酸钠放入管式炉，加入固废硫酸钠重量占比1％的铁(以铁计，氧化铁或硫酸亚铁)，分别在650和700℃下通氢气还原1小时，计算硫化钠转化率，结果见表2.表2废芒硝催化还原实验结果(转化率％)实施例3将实施例1、2不同还原反应温度下制得废芒硝还原样置于管式炉中，400℃下通入二氧化碳和水混合气，通气同时降温，直到冷却至30℃，通过测量产生的尾气中的硫化氢，计算硫化钠转化率，结果见表3.表3废芒硝还原样碳化转化实验结果实施例4固废硫酸钠试样在管式炉中700℃下通氢气1小时，然后在冷却降温的同时通入二氧化碳和水混合气，直到冷却至室温，通过测量产生的尾气中的硫化氢，计算硫酸钠转化
率，结果见表4.表4 700℃下硫酸钠还原及碳化转化实验结果
技术特征：
1.一种固废硫酸钠再生循环利用方法，其特征在于，将脱硫固废硫酸钠置于反应装置中，通入气体还原剂，在500℃-750℃温度下进行还原反应，或另外再加入含铁化合物，作为催化剂；然后降温通入二氧化碳和水混合气，得到碳酸钠和碳酸氢钠；将得到的碳酸氢钠用于脱硫；所述气体还原剂为氢气、一氧化碳或它们的混合气；所述铁系催化剂选自氧化铁，硫酸亚铁，硫酸铁。2.如权利要求1所述的固废硫酸钠再生循环利用方法，其特征在于，所述混合气来自煤气发生器的煤气，水煤气，半水煤气，焦炉煤气，高炉煤气，天然气转化气及其贫氧燃烧产物。3.如权利要求1所述的固废硫酸钠再生循环利用方法，其特征在于，所述还原反应温度选650℃-700℃。4.如权利要求1所述的固废硫酸钠再生循环利用方法，其特征在于，所述二氧化碳来自经捕集分离提纯的二氧化碳或未经富集的含有二氧化碳的尾气。
技术总结
本发明属于脱硫固废硫酸钠再生利用技术领域，公开了一种脱硫固废硫酸钠再生循环利用方法。方法如下：将脱硫固废硫酸钠置于反应装置中，通入气体还原剂，在500℃-750℃温度下进行还原反应，该反应可以加入含铁化合物，作为催化剂；还原后通入二氧化碳和水混合气，得到碳酸钠和碳酸氢钠；将得到的碳酸氢钠用于脱硫。该方法可实现脱硫固废硫酸钠的循环再利用，解决固废硫酸钠环境污染问题。解决固废硫酸钠环境污染问题。解决固废硫酸钠环境污染问题。
技术研发人员：王天贵 宋沛刚 卫冉 陈军航 刘文举 卫红伟 朱广有
受保护的技术使用者：郑州家善环保科技有限公司
技术研发日：2022.07.29
技术公布日：2022/10/18
声明：
“脱硫固废硫酸钠再生循环利用方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
830
编辑：中冶有色技术网
来源：郑州家善环保科技有限公司
分享 0
举报 0
收藏 0
反对 0
点赞 0
中冶有色技术平台
2024年07月05日 ~ 07日 
