變的骨架上的碳酸氫根離子同溶液中游離的硫酸根離子進(jìn)行交換，整個(gè)交換過(guò)程遵循等當(dāng)量交換原則，而且在樹脂顆粒表面和內(nèi)部都發(fā)生了離子交換過(guò)程，從而溶液中碳酸氫根離子的量增加，收集柱底碳酸氫鈉流出液。通常情況下，液膜擴(kuò)散或顆粒擴(kuò)散的速度決定離子交換的總速度。
[0025]第三步，樹脂的轉(zhuǎn)型:將步驟二失效后所得的樹脂采用濕法填充于交換柱中，首先采用去離子水以6?8BV/h的流速洗滌樹脂至pH值為7?9，再采用體積3?5BV、摩爾濃度為I?2mol/L的碳酸氫銨溶液或碳酸溶液以1.5?2BV/h的流速淋洗樹脂，又再生成HC03—型陰離子交換樹脂，放入封閉容器內(nèi)備用。特別的，若用碳酸氫銨溶液再生樹脂，那么流出液是硫酸銨與碳酸氫銨，對(duì)流出液進(jìn)一步酸化干燥可得到硫酸銨;若用碳酸溶液再生樹脂，那么流出液則為純硫酸，相當(dāng)于將脫除的二氧化硫轉(zhuǎn)化為了硫酸銨或純硫酸，都具有商業(yè)價(jià)值。
[0026]第四步:結(jié)晶得到碳酸氫鈉:將步驟二所得到的碳酸氫鈉流出液結(jié)晶后，完成碳酸氫鈉脫硫劑的再生。
[0027]下面通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1-5中的雙鹽溶液即為碳酸氫鈉脫硫產(chǎn)物酸化后所得硫酸鈉與碳酸氫鈉混合溶液。本發(fā)明中硫酸鈉與碳酸氫鈉總的質(zhì)量濃度為I %，硫酸鈉與碳酸氫鈉濃度比為9: I的混合溶液，離子交換柱體積為120mL。
[0028]實(shí)施例1:
[0029]I)將強(qiáng)堿凝膠苯乙烯型樹脂LX1-201(生產(chǎn)廠家為:西安藍(lán)曉科技新材料股份有限公司)采用濕法填充于交換柱中，首先采用去離子水以6BV/h的流速洗滌樹脂至流出液pH值為7?9，再用體積4BV的摩爾濃度為lmol/L的碳酸氫銨溶液以1.5BV/h流速淋洗樹脂，最后再用去離子水以6BV/h的流速洗滌樹脂至流出液pH值為7?9，得到HC03—型陰離子交換樹脂。
[0030]2)將HC03—型陰離子交換樹脂采用濕法填充于陰離子交換柱中，室溫下，將碳酸氫鈉脫硫產(chǎn)物硫酸鈉與碳酸氫鈉混合溶液以3BV/h的流速通過(guò)樹脂床層，S042—與樹脂上結(jié)合的HC03—發(fā)生交換反應(yīng)，收集柱底碳酸氫鈉流出液，以流出液中出現(xiàn)S042—時(shí)為終點(diǎn)，停止收集，測(cè)定出流出液體積為6.3BV。
[0031]實(shí)施例2:放大實(shí)驗(yàn)
[0032]I)將強(qiáng)堿凝膠苯乙烯型樹脂LX1-201采用濕法填充于交換柱中，首先采用去離子水以8BV/h的流速洗滌樹脂至流出液pH值為7?9，然后用5BV的摩爾濃度為1.2mol/L的碳酸氫銨溶液以I.5BV/h流速淋洗樹脂，再用去離子水以8BV/h的流速洗滌樹脂至流出液pH值為7?9，得到HC03—型陰離子交換樹脂。
[0033]2)分別向兩根交換柱中各裝填滿濕樹脂(即HC03—型陰離子交換樹脂)，再將兩個(gè)交換柱串聯(lián)起來(lái)，將碳酸氫鈉脫硫產(chǎn)物硫酸鈉與碳酸氫鈉混合溶液以2BV/h的流速通過(guò)樹脂床層，當(dāng)?shù)诙€(gè)交換柱流出液中S042—出現(xiàn)時(shí)，停止收集，對(duì)兩根交換柱里的樹脂進(jìn)行再生，開始第二批的純化實(shí)驗(yàn)并重復(fù)進(jìn)行多次。測(cè)定出第一批次流出液體積為14BV，第二批次流出液體積為12.4BV，第三批次流出液體積為12BV，第四批次流出液體積為11.5BV，第五批次流出液體積為10.8BV。放大實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由于收集的流出液體積數(shù)值較大，說(shuō)明樹脂處理溶液能力高，吸附性能穩(wěn)定，再生處理后的樹脂吸附性能理想，保持較高的吸附率。
[0034]實(shí)施例3:
[0035]I)將強(qiáng)堿凝膠苯乙烯型樹脂LX1-201采用濕法填充于交換柱中，首先采用去離子水以6BV/h的流速洗滌樹脂至流出液pH值為7?9，然后用體積為3BV、摩爾濃度為2mol/L的碳酸氫銨溶液以2BV/h流速淋洗樹脂，再去離子水以6BV/h的流速洗滌樹脂至流出液pH值為7?9，得到HC03—型陰離子交換樹脂。
[0036]2)將HC03—型陰離子交換樹脂采用濕法填充于陰離子交換柱中，室溫下，將pH值為7的碳酸氫鈉脫硫產(chǎn)物硫酸鈉與碳酸氫鈉混合溶液以8BV/h的流速通過(guò)樹脂床層，S042—與樹脂上結(jié)合的HC03—發(fā)生交換反應(yīng)，收集柱底流出液，以流出液中的S042—出現(xiàn)為終點(diǎn)，測(cè)定出流出液體積為5.6BV。
[0037]實(shí)施例4:
[0038]I)將強(qiáng)堿凝膠苯乙烯型樹脂LX1-201采用濕法填充于交換柱中，首先采用去離子水以7BV/h的流速洗滌樹脂至流出液pH值為7?9，然后用摩爾濃度為1.5moI/L、體積為5BV、流速為1.8BV/h的碳酸溶液淋洗樹脂，再去離子水以6BV/h的流速洗滌樹脂至流出液pH值為7?9，得到HC03—型陰離子交換樹脂；
[0039]2)將HC03—型陰離子交換樹脂采用濕法填充于陰離子交換柱中，室溫下，將碳酸氫鈉脫硫產(chǎn)物雙鹽溶液以6BV/h的流速通過(guò)樹脂床層，S042—與樹脂上結(jié)合的HC03—發(fā)生交換反應(yīng)，收集柱底流出液，以流出液中的S0/—出現(xiàn)為終點(diǎn)，測(cè)定出流出液體積為6BV。
[0040]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有碳酸氫鈉脫硫技術(shù)原料成本高和副產(chǎn)物的處理問(wèn)題，針對(duì)碳酸氫鈉脫硫后產(chǎn)物硫酸鈉與碳酸氫鈉雙鹽溶液，首次引入陰離子交換樹脂對(duì)雙鹽溶液中的碳酸氫鈉進(jìn)行轉(zhuǎn)化再生，取得了理想的效果，從而得到碳酸氫鈉，且可利用碳酸氫銨或碳酸(碳酸可以為碳酸氫鈉作為脫硫劑進(jìn)行脫硫后產(chǎn)物)對(duì)樹脂再生利用，再生流出液具有商業(yè)價(jià)值。因此，不僅得到脫硫劑碳酸氫鈉的再生，而且相當(dāng)于把SO2轉(zhuǎn)化為了具有商業(yè)價(jià)值的硫酸銨或純硫酸。本發(fā)明開發(fā)了一種選擇性好、可循環(huán)使用、環(huán)境污染少、適于工業(yè)化生產(chǎn)的碳酸氫鈉離子交換制備工藝，提高了整個(gè)碳酸氫鈉脫硫工藝的綠色經(jīng)濟(jì)性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煙氣脫硫劑的再生循環(huán)方法，其特征在于，將HCO3-型陰離子交換樹脂采用濕法填充于交換柱中，室溫下，將碳酸氫鈉作為脫硫劑進(jìn)行脫硫后產(chǎn)物硫酸鈉與碳酸氫鈉混合溶液通過(guò)樹脂床層，混合溶液中的S042—與HC03—型陰離子交換樹脂上的HC03—發(fā)生交換反應(yīng)，收集柱底碳酸氫鈉流出液，以碳酸氫鈉流出液中出現(xiàn)S042—時(shí)為收集終點(diǎn)；將收集的碳酸氫鈉流出液結(jié)晶后，得到碳酸氫鈉，完成脫硫劑的再生;其中，HC03—型陰離子交換樹脂為強(qiáng)堿凝膠苯乙烯型陰離子交換樹脂。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煙氣脫硫劑的再生循環(huán)方法，其特征在于，所述步驟I)中碳酸氫鈉與硫酸鈉混合溶液通過(guò)樹脂床層的流速為I.5?8BV/h。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煙氣脫硫劑的再生循環(huán)方法，其特征在于，將失效后的HC03—型陰離子交換樹脂先用去離子水洗滌至流出液pH值為7?9，再用碳酸氫銨溶液或碳酸溶液淋洗樹脂，得到HC03—型陰離子交換樹脂，HC03—型陰離子交換樹脂能夠重復(fù)利用。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種煙氣脫硫劑的再生循環(huán)方法，其特征在于，所述碳酸氫銨溶液、碳酸溶液的摩爾濃度為I?2mol/L，體積為3?5BV。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種煙氣脫硫劑的再生循環(huán)方法，其特征在于，所述去離子水的流速為6?8BV/h。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種煙氣脫硫劑的再生循環(huán)方法，其特征在于，所述碳酸氫銨溶液或碳酸溶液的流速為I.5?2BV/h。
【專利摘要】一種煙氣脫硫劑的再生循環(huán)方法，將HCO3-型陰離子交換樹脂采用濕法填充于交換柱中，將碳酸氫鈉脫硫產(chǎn)物硫酸鈉與碳酸氫鈉混合溶液通過(guò)樹脂床層，收集柱底碳酸氫鈉流出液；將流出液結(jié)晶后，得到碳酸氫鈉，完成碳酸氫鈉脫硫劑的再生；采用去離子水、碳酸氫銨或碳酸溶液先后淋洗填充于交換柱中失效的離子交換樹脂進(jìn)行再生，最后再用去離子水洗滌樹脂，又能夠得到HCO3-型樹脂。本發(fā)明引入陰離子交換樹脂，完成碳酸氫鈉脫硫劑的再生，且負(fù)載樹脂經(jīng)過(guò)再生后可重復(fù)利用，樹脂再生流出液也具有商業(yè)價(jià)值，無(wú)廢渣廢液排放，提高了工藝的綠色經(jīng)濟(jì)性和利用率，為回收提供了合理的途徑。
【IPC分類】B01D53/96, B01D53/50
【公開號(hào)】CN105498539
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610037737
【發(fā)明人】楊嵐, 馬曉迅, 陳斌, 張香
【申請(qǐng)人】西北大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2016年1月20日