试析乙烯废碱液深度除油除硫研究

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1、河北工业大学硕士学位论文乙烯废碱液深度除油除硫研究姓名：刘建龙申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：侯凯湖20100301河北工业大学硕士学位论文乙烯废碱液深度除油除硫研究摘要采用除油—苛化—脱硫组合工艺处理乙烯废碱液，在对废碱液进行再生使其可以回用的同时，可有效地回收其中的有用组分，得到高附加值的副产品ZnS，解决了现有处理技术所存在的仅有投入，没有经济效益、处理不彻底以及污染环境等根本性问题。论文对乙烯废碱液深度除油—苛化—脱硫综合处理技术进行了实验室和中试研究，为该技术的工业应用提供了可靠的技术支持。具体研究结果如下：1.活性炭连续吸附可以除去废碱液中的油类物质，在空速为0.100

2、L/(kg·min)的条件下，处理量达350L/kg时，除油率为25%以上。陶瓷膜过滤具有一定的除油作用，其除油2率可达28%，在低渗透通量和低跨膜压差时，膜污染速率慢，单位面积膜处理量400L/m。采用氧化剂-盐酸-碱交替清洗的方法清洗污染的陶瓷膜效果明显，但操作费用较高，且产生废液。建议工业生产过程中选用活性炭吸附除油方式进行废碱液除油。2.实验室优化得到脱硫过程的最佳工艺条件为反应温度80～85℃，n(ZnO)∶n(Na2S)=0.9：1，反应时间150min。在该工艺条件下，废碱液脱硫率达88%以上，ZnS纯度达95%以上。65659.53.3166−1−1(−r)=.83973×1

3、0exp(−)C(mol⋅L⋅min)TNa2S3.脱硫过程可用来描述，该模型对Na2S转化率的预测值和实验值吻合良好。4.中试研究结果表明，石英砂过滤—PP棉过滤—活性炭吸附组合工艺具有很好的除油效果。单位质量活性炭处理碱液量达200L/kg，平均除油率55%以上；在原料配比n(CaO)：n(Na2CO3)=1.1:1，苛化温度85℃；苛化时间150min条件下，Na2CO3转化率达到75%以上。在原料配比n(ZnO)：n(Na2S)=0.9：1；脱硫温度85℃；脱硫时间150min的脱硫条件下，碱液脱硫率达88.5%以上，副产品ZnS纯度大于96%。35.经济效益分析结果表明，年处理量为

4、20000m的乙烯废碱液综合处理过程，其总投资为320万元，每年可获毛利润976.8万元。关键词：乙烯废碱液，除油，苛化，脱硫，再生，硫化锌i乙烯废碱液深度除油除硫研究STUDYONDEEPOIL-REMOVALANDDESULFURIZATIONOFSPENTCAUSTICFROMETHYLENEPLANTABSTRACTKeyissuesexistinginthepresenttreatingtechnologiesforspentcausticfromethyleneplant,suchasnoeconomicbenefits,incompletetreating,andenviron

5、mentpollution,canberesolvedusingacombinedprocessofoil-removal--causticization--desulfurization,whichcaneffectivelyrecoveryusefulcomponents,getvaluableby-productZnSandregeneratedcaustic.Inthispaper,laboratoryandpilotstudiesonthecombinedprocesswereconducted,andtheresultscanprovidereliabletechnicalsup

6、portfortheindustrialapplicationsofthisprocess.Detailedresearchresultsareasfollows:1.Activatedcarbonadsorptioncanremoveoilfromspentcaustic,atthespacevelocity0.100L/(kg•min),oilremovalpercentagecouldreachto25%ormore,andthethroughputcanreached350L/kg.Ceramicmembranefiltrationisusefulforoilremovalfroms

7、pentcaustic,oilremovalpercentageisupto28%.Inthelower-fluxandlowertrans-membranepressure,the2membranefoulingrateisslower,throughputperunitareacanreachedto400L/m.Amethodofalternatingoxidizer-hydrochloricacid-