一種提釩廢水除鉻工藝及其系統的制作方法
1.本發明涉及濕法冶金技術領域，尤其涉及一種提釩廢水除鉻工藝及系統。
背景技術：
2.釩化工行業生產廢水中存在六價鉻，六價鉻為吞入性或吸入性毒物，皮膚接觸可能導致過敏或遺傳性基因缺陷，吸入可能致癌，對環境有持久性危害，因此，必須對廢水中的六價鉻進行回收處理。目前常采用的方法為將廢水中的六價鉻還原為三價鉻，再通過液堿進行鉻元素回收，常用的還原劑為亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、活性炭、二氧化硫或硫酸亞鐵等。
3.目前以二氧化硫為還原劑進行除鉻的系統存在處理能力低、二氧化硫煙氣管路易堵塞、不合格廢水循環處理困難等問題，通過現場實際檢查分析，發現由于液態硫磺在硫磺爐內不能充分燃燒，部分液態硫磺隨著煙氣進入后續的冷卻器及煙氣管路中，液態硫磺冷凝后粘在設備及管路上，導致管路堵塞、設備腐蝕，嚴重時需要每天清理，職工勞動強度高、現場環境較差、嚴重時直接制約生產。現場采取了一些措施來緩解該問題，比如控制硫磺爐內壓力、改變管路傾角、增加清理點等，取得了一定的效果，但是不能徹底解決堵塞及腐蝕問題。原有工藝也考慮過采用液態硫磺加熱氣化后燃燒的方式來解決燃燒不充分問題，但是氣化過程中存在爆炸的風險，因此，亟需尋一種提釩廢水除鉻工藝，對解決液態硫磺堵塞、腐蝕的問題以及提高操作過程中的安全性具有重要意義。
技術實現要素：
4.針對現有液態硫磺易堵塞、腐蝕，氣化存在爆炸風險等問題，本發明提供一種提釩廢水除鉻工藝，通過控制氣化室的溫度以及過量空氣系數，既能保證硫磺充分燃燒，還能避免氣化過程中燃爆的問題。
5.以及，本發明還提供一種提釩廢水除鉻系統。
6.為達到上述發明目的，本發明實施例采用了如下的技術方案：
7.一種提釩廢水除鉻工藝，所述除鉻工藝包括以下步驟：
8.步驟一、將硫磺熔化，得液硫；
9.步驟二、將所述液硫于過量空氣系數為0.6～1.0，溫度為350℃～650℃條件下進行氣化，得氣態硫；
10.步驟三、將所述氣態硫進行燃燒，得二氧化硫煙氣；
11.步驟四、將所述二氧化硫煙氣和含鉻廢水通過文丘里反應器混合，得待處理液；
12.步驟五、所述待處理液繼續進行還原反應，反應結束后得處理廢液，并調節所述處理廢液的ph值至7.5～9，得氫氧化鉻漿液；
13.步驟六、將所述氫氧化鉻漿液過濾，得氫氧化鉻沉淀和除鉻廢水。
14.相對于現有技術，本技術提供的提釩廢水除鉻工藝具有以下優勢：
15.本技術通過控制液硫氣化過程中的過量空氣系數以及溫度，使得液硫在貧氧條件
下，實現少量液硫燃燒放熱，進而使得氣化室內形成高溫條件，將未燃燒的液硫充分氣化形成氣態硫，再將氣態硫輸送至硫磺爐內低溫燃燒生成二氧化硫煙氣，完全解決了液硫燃燒不充分帶來的管路堵塞問題，并避免了氣化過程中存在的爆炸風險，保證液硫氣化過程中操作的安全性。
16.本技術還采用文丘里反應器，當含鉻廢水高速通過該反應器時，在反應器內部形成負壓，將二氧化硫煙氣吸入至該反應器，煙氣在文丘里反應器內被含鉻廢水初步吸收，將廢水中六價鉻部分還原為三價鉻，有利于后續還原反應的進行。
17.在一些實施例中，所述文丘里反應器為噴射反應器。
18.可選的，所述含鉻廢水的ph值＜5.5，鉻元素含量＜3g/l。
19.通過優選的含鉻廢水中的ph，有利于后續還原反應的進行，充分將六價鉻還原為三價鉻。
20.可選的，所述燃燒的溫度＜550℃。
21.通過優選的燃燒溫度，使得氣態硫在低溫下既能完全燃燒生成二氧化硫煙氣，還能避免爆炸的風險。
22.可選的，所述處理廢液中六價鉻離子的含量＜0.5mg/l。
23.本技術通過二氧化硫煙氣將含鉻廢水中的六價鉻還原為三價鉻，控制還原反應后的處理廢液中六價鉻離子的含量＜0.5mg/l，當整個體系出現問題導致六價鉻離子含量大于0.5mg/l時，將不合格處理廢液返回至鉻液罐中，循環處理直至六價鉻離子含量小于0.5mg/l為止。
24.可選的，所述除鉻廢水中總鉻離子含量＜1.5mg/l。
25.本技術將二氧化硫煙氣與含鉻廢水混合后的待處理液進行充分反應，再通過調節ph，使得處理廢液中的三價鉻與氫氧根充分結合生成氫氧化鉻沉淀，保證除鉻廢水中的總鉻離子含量＜1.5mg/l。
26.可選的，步驟四中，還包括將未充分反應的二氧化硫煙氣通過堿性溶液進行回收。
27.本技術通過堿性溶液吸收未充分反應的二氧化硫煙氣，使得排放煙氣中二氧化硫的濃度小于500ppm。
28.在一些實施例中，所述堿性溶液可以為除鉻廢水，既能廢水利用，還能減少空氣污染。
29.進一步的，本發明還提供一種提釩廢水除鉻系統，包括依次管道連通的鉻液罐、鉻液泵、噴射反應器、除鉻反應罐和鉻泥生成罐；
30.還包括依次管道連通的熔硫池、液硫泵、氣化室和硫磺爐；且所述硫磺爐與所述噴射反應器管道連通，用以將二氧化硫煙氣輸送至所述噴射反應器中；
31.還包括過濾機，與所述鉻泥生成罐管道連通，用以將所述鉻泥生成罐中得到的氫氧化鉻漿液進行過濾，得到氫氧化鉻沉淀和除鉻廢水。
32.相對于現有技術，本技術提供的提釩廢水除鉻系統，結構簡單，操作方便，可應用于不同工藝或技術水平的含鉻廢水處理，出水水質穩定。
33.硫磺在熔硫池內熔化后由液硫泵噴射至氣化室內，液硫在氣化室內通過自燃燒放熱使得液硫完全氣化，氣態硫輸送至硫磺爐內燃燒后生成二氧化硫煙氣，該煙氣經管道輸送至噴射反應器內。提釩后的含鉻廢水儲存于鉻液罐中，通過鉻液泵輸送至噴射反應器中，
廢水高速通過噴射反應器時在噴射反應器內形成負壓，將二氧化硫煙氣吸入噴射反應器，煙氣在噴射反應器內被含鉻廢水初步吸收，將廢水中六價鉻還原為三價鉻，廢水進入除鉻反應罐后持續進行還原反應，反應后的處理廢液進入鉻泥生成罐，在鉻泥生成罐中加入堿性液體反應后生成氫氧化鉻沉淀，反應完全后鉻泥漿液經過濾機后得到合格的除鉻后廢水。
34.在一些實施例中，所述過濾機為板框壓濾機。
35.可選的，所述提釩廢水除鉻系統還包括與除鉻反應罐管道連通的吸收塔，用以吸收未充分反應的二氧化硫煙氣。
36.可選的，所述提釩廢水除鉻系統還包括與除鉻反應罐連通的循環管路，用于將廢液返回至所述鉻液罐中，進行循環處理。
37.可選的，所述提釩廢水除鉻系統還包括與所述鉻泥生成罐連通的堿液罐，且所述鉻泥生成罐中還包括攪拌器。
附圖說明
38.為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
39.圖1是本發明實施例提供的提釩廢水除鉻系統示意圖；
40.其中，1、鉻液罐，2、鉻液泵，3、噴射反應器，4、除鉻反應罐，5、鉻泥生成罐，6、過濾機，7、熔硫池，8、液硫泵，9、氣化室，10、硫磺爐，11、吸收塔，12、堿液罐，13、循環管路。
具體實施方式
41.為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
42.實施例1
43.參見圖1，本發明實施例提供一種提釩廢水除鉻系統，包括依次管道連通的鉻液罐1、鉻液泵2、噴射反應器3、除鉻反應罐4和鉻泥生成罐5；還包括依次管道連通的熔硫池7、液硫泵8、氣化室9和硫磺爐10；且所述硫磺爐10與所述噴射反應器3管道連通，用以將二氧化硫煙氣輸送至所述噴射反應器3中；還包括過濾機6，與所述鉻泥生成罐5管道連通，用以將所述鉻泥生成罐5中得到的氫氧化鉻漿液進行過濾，得到氫氧化鉻沉淀和除鉻廢水；還包括與除鉻反應罐4管道連通的吸收塔11，用以吸收未充分反應的二氧化硫煙氣；還包括與除鉻反應罐4連通的循環管路13，用于將廢液返回至所述鉻液罐1中，進行循環處理；還包括與所述鉻泥生成罐5連通的堿液罐12，且所述鉻泥生成罐5中還包括攪拌器。
44.采用上述提釩廢水除鉻系統進行除鉻，包括以下步驟：
45.步驟一、將硫磺在熔硫池7內熔化，得液硫，并將所述液硫經液硫泵8噴射至氣化室9內，于過量空氣系數為0.6，溫度為350℃條件下進行氣化，得氣態硫；
46.步驟二、將所述氣態硫輸送至硫磺爐內10進行低溫燃燒，得二氧化硫煙氣，并將該
煙氣經管道輸送至噴射反應器3，硫磺燃燒溫度低于550℃；
47.步驟三、將提釩后的含鉻廢水儲存于鉻液罐1中，檢測含鉻廢水中鉻離子含量為0.5g/l、ph＝3.0，將液硫泵8的電機頻率來調整至35hz，含鉻廢水通過鉻液泵2輸送至噴射反應器3中，二氧化硫煙氣在噴射反應器3內被含鉻廢水初步吸收，將廢水中六價鉻還原為三價鉻，得待處理液；
48.步驟四、將所述待處理液輸送至除鉻反應罐4繼續進行還原反應，得處理廢液，檢測反應后的處理廢液中六價鉻離子濃度為0.02mg/l，未充分反應的二氧化硫煙氣通過吸收塔11吸收；
49.步驟五、將所述處理廢液輸送至鉻泥生成罐5中，開啟鉻泥生成罐5中攪拌器，均勻向鉻泥生成罐5內通入堿液將ph調整至7.5，三價鉻離子與氫氧根充分結合生產氫氧化鉻沉淀，反應后檢測處理廢液中總鉻離子含量0.8mg/l，并得氫氧化鉻漿液；
50.步驟六、將所述氫氧化鉻漿液輸送至過濾機6中過濾，得氫氧化鉻沉淀和合格除鉻廢水。
51.實施例2
52.本實施例提供一種提釩廢水除鉻工藝，采用實施例1中提釩廢水除鉻系統進行除鉻，包括以下步驟：
53.步驟一、將硫磺在熔硫池7內熔化，得液硫，并將所述液硫經液硫泵8噴射至氣化室9內，于過量空氣系數為0.7，溫度為400℃條件下進行氣化，得氣態硫；
54.步驟二、將所述氣態硫輸送至硫磺爐內10進行低溫燃燒，得二氧化硫煙氣，并將該煙氣經管道輸送至噴射反應器3，硫磺燃燒溫度低于550℃；
55.步驟三、將提釩后的含鉻廢水儲存于鉻液罐1中，檢測含鉻廢水中鉻離子含量為0.95g/l、ph＝3.5，將液硫泵8的電機頻率來調整至40hz，含鉻廢水通過鉻液泵2輸送至噴射反應器3中，二氧化硫煙氣在噴射反應器3內被含鉻廢水初步吸收，將廢水中六價鉻還原為三價鉻，得待處理液；
56.步驟四、將所述待處理液輸送至除鉻反應罐4繼續進行還原反應，得處理廢液，檢測反應后的處理廢液中六價鉻離子濃度為0.03mg/l，未充分反應的二氧化硫煙氣通過吸收塔11吸收；
57.步驟五、將所述處理廢液輸送至鉻泥生成罐5中，開啟鉻泥生成罐5中攪拌器，均勻向鉻泥生成罐5內通入堿液將ph調整至7.9，三價鉻離子與氫氧根充分結合生產氫氧化鉻沉淀，反應后檢測處理廢液中總鉻離子含量0.95mg/l，并得氫氧化鉻漿液；
58.步驟六、將所述氫氧化鉻漿液輸送至過濾機6中過濾，得氫氧化鉻沉淀和合格除鉻廢水。
59.實施例3
60.本實施例提供一種提釩廢水除鉻工藝，采用實施例1中提釩廢水除鉻系統進行除鉻，包括以下步驟：
61.步驟一、將硫磺在熔硫池7內熔化，得液硫，并將所述液硫經液硫泵8噴射至氣化室9內，于過量空氣系數為0.8，溫度為450℃條件下進行氣化，得氣態硫；
62.步驟二、將所述氣態硫輸送至硫磺爐內10進行低溫燃燒，得二氧化硫煙氣，并將該煙氣經管道輸送至噴射反應器3，硫磺燃燒溫度低于550℃；
63.步驟三、將提釩后的含鉻廢水儲存于鉻液罐1中，檢測含鉻廢水中鉻離子含量為1.5g/l、ph＝4.0，將液硫泵8的電機頻率來調整至43hz，含鉻廢水通過鉻液泵2輸送至噴射反應器3中，二氧化硫煙氣在噴射反應器3內被含鉻廢水初步吸收，將廢水中六價鉻還原為三價鉻，得待處理液；
64.步驟四、將所述待處理液輸送至除鉻反應罐4繼續進行還原反應，得處理廢液，檢測反應后的處理廢液中六價鉻離子濃度為0.03mg/l，未充分反應的二氧化硫煙氣通過吸收塔11吸收；
65.步驟五、將所述處理廢液輸送至鉻泥生成罐5中，開啟鉻泥生成罐5中攪拌器，均勻向鉻泥生成罐5內通入堿液將ph調整至8.2，三價鉻離子與氫氧根充分結合生產氫氧化鉻沉淀，反應后檢測處理廢液中總鉻離子含量0.93mg/l，并得氫氧化鉻漿液；
66.步驟六、將所述氫氧化鉻漿液輸送至過濾機6中過濾，得氫氧化鉻沉淀和合格除鉻廢水。
67.實施例4
68.本實施例提供一種提釩廢水除鉻工藝，采用實施例1中提釩廢水除鉻系統進行除鉻，包括以下步驟：
69.步驟一、將硫磺在熔硫池7內熔化，得液硫，并將所述液硫經液硫泵8噴射至氣化室9內，于過量空氣系數為1.0，溫度為650℃條件下進行氣化，得氣態硫；
70.步驟二、將所述氣態硫輸送至硫磺爐內10進行低溫燃燒，得二氧化硫煙氣，并將該煙氣經管道輸送至噴射反應器3，硫磺燃燒溫度低于550℃；
71.步驟三、將提釩后的含鉻廢水儲存于鉻液罐1中，檢測含鉻廢水中鉻離子含量為2.3g/l、ph＝3.8，將液硫泵8的電機頻率來調整至46hz，含鉻廢水通過鉻液泵2輸送至噴射反應器3中，二氧化硫煙氣在噴射反應器3內被含鉻廢水初步吸收，將廢水中六價鉻還原為三價鉻，得待處理液；
72.步驟四、將所述待處理液輸送至除鉻反應罐4繼續進行還原反應，得處理廢液，檢測反應后的處理廢液中六價鉻離子濃度為0.05mg/l，未充分反應的二氧化硫煙氣通過吸收塔11吸收；
73.步驟五、將所述處理廢液輸送至鉻泥生成罐5中，開啟鉻泥生成罐5中攪拌器，均勻向鉻泥生成罐5內通入堿液將ph調整至8.5，三價鉻離子與氫氧根充分結合生產氫氧化鉻沉淀，反應后檢測處理廢液中總鉻離子含量1.02mg/l，并得氫氧化鉻漿液；
74.步驟六、將所述氫氧化鉻漿液輸送至過濾機6中過濾，得氫氧化鉻沉淀和合格除鉻廢水。
75.實施例5
76.本實施例提供一種提釩廢水除鉻工藝，采用實施例1中提釩廢水除鉻系統進行除鉻，包括以下步驟：
77.步驟一、將硫磺在熔硫池7內熔化，得液硫，并將所述液硫經液硫泵8噴射至氣化室9內，于過量空氣系數為0.9，溫度為550℃條件下進行氣化，得氣態硫；
78.步驟二、將所述氣態硫輸送至硫磺爐內10進行低溫燃燒，得二氧化硫煙氣，并將該煙氣經管道輸送至噴射反應器3，硫磺燃燒溫度低于550℃；
79.步驟三、將提釩后的含鉻廢水儲存于鉻液罐1中，檢測含鉻廢水中鉻離子含量為
2.8g/l、ph＝4.2，將液硫泵8的電機頻率來調整至50hz，含鉻廢水通過鉻液泵2輸送至噴射反應器3中，二氧化硫煙氣在噴射反應器3內被含鉻廢水初步吸收，將廢水中六價鉻還原為三價鉻，得待處理液；
80.步驟四、將所述待處理液輸送至除鉻反應罐4繼續進行還原反應，得處理廢液，檢測反應后的處理廢液中六價鉻離子濃度為0.05mg/l，未充分反應的二氧化硫煙氣通過吸收塔11吸收；
81.步驟五、將所述處理廢液輸送至鉻泥生成罐5中，開啟鉻泥生成罐5中攪拌器，均勻向鉻泥生成罐5內通入堿液將ph調整至8.6，三價鉻離子與氫氧根充分結合生產氫氧化鉻沉淀，反應后檢測處理廢液中總鉻離子含量1.05mg/l，并得氫氧化鉻漿液；
82.步驟六、將所述氫氧化鉻漿液輸送至過濾機6中過濾，得氫氧化鉻沉淀和合格除鉻廢水。
83.以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
技術特征：
1.一種提釩廢水除鉻工藝，其特征在于：所述除鉻工藝包括以下步驟：步驟一、將硫磺熔化，得液硫；步驟二、將所述液硫于過量空氣系數為0.6～1.0，溫度為350℃～650℃條件下進行氣化，得氣態硫；步驟三、將所述氣態硫進行燃燒，得二氧化硫煙氣；步驟四、將所述二氧化硫煙氣和含鉻廢水通過文丘里反應器混合，得待處理液；步驟五、所述待處理液繼續進行還原反應，反應結束后得處理廢液，并調節所述處理廢液的ph值至7.5～9，得氫氧化鉻漿液；步驟六、將所述氫氧化鉻漿液過濾，得氫氧化鉻沉淀和除鉻廢水。2.如權利要求1所述的一種提釩廢水除鉻工藝，其特征在于：所述含鉻廢水的ph值＜5.5，鉻元素含量＜3g/l。3.如權利要求1所述的一種提釩廢水除鉻工藝，其特征在于：所述燃燒的溫度＜550℃。4.如權利要求1所述的一種提釩廢水除鉻工藝，其特征在于：所述處理廢液中六價鉻離子的含量＜0.5mg/l。5.如權利要求1所述的一種提釩廢水除鉻工藝，其特征在于：所述除鉻廢水中總鉻離子含量＜1.5mg/l。6.如權利要求1所述的一種提釩廢水除鉻工藝，其特征在于：步驟四中，還包括將未充分反應的二氧化硫煙氣通過堿性溶液進行回收。7.一種提釩廢水除鉻系統，其特征在于：包括依次管道連通的鉻液罐、鉻液泵、噴射反應器、除鉻反應罐和鉻泥生成罐；還包括依次管道連通的熔硫池、液硫泵、氣化室和硫磺爐；且所述硫磺爐與所述噴射反應器管道連通，用以將二氧化硫煙氣輸送至所述噴射反應器中；還包括過濾機，與所述鉻泥生成罐管道連通，用以將所述鉻泥生成罐中得到的氫氧化鉻漿液進行過濾，得到氫氧化鉻沉淀和除鉻廢水。8.如權利要求7所述的提釩廢水除鉻系統，其特征在于：還包括與除鉻反應罐管道連通的吸收塔，用以吸收未充分反應的二氧化硫煙氣。9.如權利要求7所述的提釩廢水除鉻系統，其特征在于：還包括與除鉻反應罐連通的循環管路，用于將廢液返回至所述鉻液罐中，進行循環處理。10.如權利要求7所述的提釩廢水除鉻系統，其特征在于：還包括與所述鉻泥生成罐連通的堿液罐，且所述鉻泥生成罐中還包括攪拌器。
技術總結
本發明涉及濕法冶金技術領域，尤其涉及一種提釩廢水除鉻工藝及系統。所述除鉻工藝包括以下步驟：將硫磺熔化，得液硫；將所述液硫于過量空氣系數為0.6～1.0，溫度為350℃～650℃條件下進行氣化，得氣態硫；將所述氣態硫進行燃燒，得二氧化硫煙氣；將所述二氧化硫煙氣和含鉻廢水通過文丘里反應器混合，得待處理液；所述待處理液繼續進行還原反應，得處理廢液，并調節所述處理廢液的pH值，得氫氧化鉻漿液；將所述氫氧化鉻漿液過濾，得氫氧化鉻沉淀和除鉻廢水。本發明通過控制液硫氣化過程中的過量空氣系數以及溫度，使得液硫在貧氧條件下，實現少量液硫燃燒放熱，進而使得氣化室內形成高溫條件，將未燃燒的液硫充分氣化形成氣態硫。將未燃燒的液硫充分氣化形成氣態硫。將未燃燒的液硫充分氣化形成氣態硫。
