高浓度废硫酸的处理方法分析

赵政,詹乃瑞,王信刚

摘要：化工或冶金等领域的生产消耗大量硫酸，主要生产硫酸，并与各种混合物和生物混合，对生产成本和周围的生态环境造成严重影响。为应对废硫酸的处理问题，中国开发开发开发了多种废硫酸回收利用技术，有效提高了废硫酸的使用效率，为实现发展经济效益的目标奠定了坚实的技术基础。

关键词：高浓度；废硫酸；处理方法

引言

危险废物处置单位在接收工业废水时，分检人员经常会遇到实际接收的实物和与厂家关联的危废联单不符情况，这种情况下需要通过化学检测手段对废水快速识别，再配合企业已建立的《厂家废水分析结果数据库》进行鉴别，才能够对接收废水进行及时分流，以达到提高分级的速度和运输车辆的周转率目的。另外，运营岗位也需要快速判断废物的大概处理效果，以确定是否可进入下一工段继续处理，同样也离不开化学快速检测方法辅助分析，以达到提高处理生产效率目的。

1裂解工序

在烷基化反应过程中产生的废酸主要组成情况如表1所示，化工的排酸浓度控制在90%。废酸中的硫酸及硫酸酯组分在裂解炉内在高温下裂解成为SO2、H2O、O2,硫酸酯的有机部分和溶解在废酸中的有机烃类则在高温下燃烧成CO2、cO和H2O;硫酸盐等无机物则会以灰或渣的方式在炉膛和锅炉等处沉积下来。同时，裂解炉堂内有两种平衡反应受温度和氧含量影响较大，即SO;与SO2和CO2与cO的平衡转化。

2废硫酸的产生机理

与BDO ( 1，4-丁醇)生产有关的乙炔的净化需要使用98%浓度的硫酸清洗杂质，使用浓度较高的硫酸氧化去除硫、磷、砷等杂质。存在于乙炔中，并确保BYD合成中的乙炔铜催化剂和bdo合成中的Lenny镍催化剂的寿命；

分析废旧硫酸成分、Wt硫酸含量:78 %至82% wt含水量:16 %至20 %其他杂质(硫、磷、砷、铅、汞等)。乙炔净化过程中产生的残留硫酸痕迹，废旧硫酸中的主要成分是硫酸和少量水。废硫酸洗涤产生的乙炔气体是一种干法生产乙炔的工艺。与当地实际情况相结合，乙炔含有少量有机物，固体杂质(如有机物)在酸洗过程中转移到浓硫酸中。

3废硫酸来源

我国脱盐的主要原因是(1)脱盐硫酸，用于生产钛，产量20%至25%左右，产量约8t。钛铂硫酸含有大量铝、汽油、钙和金属盐物质，是我国目前最重要的生产区。(2)酸的染色和染料的加工也产生大量硫酸。颜色和中间生产都使用硫酸，大多数硫酸由于生产需求而添加其他物质，最终转化为硫酸或硫酸。实际调查发现，生产感染产生的硫酸量占全年的7.9%。(3)油气加工生产的硫酸主要分两部分生产:第一，在高质量原油加工过程中净化的二氧化硫生产设施，并分组生产。每生产1t清洁汽油和基础油，生产80至90公斤腐植酸。废物中含有8%至14%的碳氢化合物；二、在石油加工过程中，硫化氢主要由硫化氢构成。原油加工生产的二氧化硫量占每年二氧化硫生产总量的6.7%。(4)钢铁制硫酸；钢铁制硫酸主要产生于钢铁制酸的一个阶段。钢的酸性过程中，硫酸和氧化铁反应，产生了大量的铁。

4废硫酸回收处理装置

废酸回收处理装置的烟气经与进料空气换热后,烟气温度降低至260-280C，而进料空气则被加热至240-260C左右。由于裂解炉的操作温度在000-1150C，因此进料空气有750-900C的温差需要依靠额外的燃料消耗来弥补，同时，额外的燃料消耗又需要补充大量的常温助燃空气。因此本次项目改造的思路就是通过提高进料空气温度来达到节能和扩能的目的。具体改造内容如下:（1)更换余热锅炉:新上余热锅炉的换热面积减小，余热锅炉的面积从173m2减小至130m'，降低汽包蒸发量，提高余热锅炉出口烟气温度至600C(2)更换空气预热器更新:采用两级空气预热器，并且增大空气预热器的换热面积，空气预热器由1台170m2更换为2台面积为227m(总面积达到了454m)通过提高余热锅炉出口烟气温度大幅提升裂解炉入口预热空气温度至450-550C。(3)更換废酸喷枪:采用雾化液滴更小的喷头，加强传热和传质，同时对喷头的扩散半径进行改进，提升裂解炉炉头的处理效率。

5硫酸提浓技术工艺流程

硫化氢技术主要蒸发硫酸中所含的水，从而使其馀溶液中硫酸浓度较高。不同于在低压热环境中，通过产生真空降低浓酸的沸点、加热至沸腾、有效蒸发低浓度二氧化硫的水以获得高浓度二氧化硫的原理。从氯仿干燥过程中产生的报废胶囊被引导到产品富集后富集的排放槽中，存放在集散地，并通过汽车排放平台运输。富集单元采用两级阻尼系统，包括用酸预热热增益。低进料酸在进入浓缩设施前由产品的酸预热。预先预热的酸将引导至第一个溜冰塔以及蒸汽和加热气流。向前推进后，废酸进入由植入式加热棒组成的第二阶段。蒸汽在真空中运行，二级蒸发引起的二次蒸汽和沉积导体在蒸馏风暴中得到净化，以减少酸。蒸发器的所有蒸发物都通过冷却水冷却到表面冷却器中。蒸发所需的真空二极管由蒸汽泵的蒸发通过压缩二次蒸汽产生。同一喷射泵的出口在表面冷却器中冷凝。环形空真空泵产生并持有所需的真空泵。凝结水和真空泵废水收集在污水池中，并送往边境地区处理。从集料中产生的成品酸首先被置换成酸，然后通过循环水到所需温度冷却成成品酸。废气直接进入氯、废水和废水的处置塔进入相应的处理单元。

6对废硫酸的环保再生利用

硫酸回收工艺已经是一个需要适应国家环境需求的项目。为此，采用了一种烧高发热酸的方法，该方法由喷嘴转换成废水处理厂的高温锅炉。燃烧硫化氢所需的热量是通过气体燃烧器提供的，该燃烧器将加热空气从热水预热器开启到垃圾燃烧室内约≤c。高温加热通过烘箱，冷却空气湿度冷却器后进入清洁工作，通过力波洗涤器和加注塔去除灰后，进入两级冷凝器，然后进入干燥塔，在干燥塔前干燥空气，调节气体的二氧化硫比例，通过一个由so-2风塔输送到变压器的换热器最终通过两次转换产生，两次吸收导致工业生产98%的硫酸，以及最终吸入空气酸的再生促进了资源的再利用，同时通过减少对清洁、清洁和适宜酸的需求来满足环境要求。酸产生的质量指标见表1。根据生产酸的质量指标，二氧化硫的生产完全符合发达国家的国家标准(GB/ T534-2014)，符合国家准则。

7化学快速检测法

比重较大的为废硫酸和废磷酸，较高浓度的废硫酸可利用脱水性，通过采用胶头滴管取几滴滴入放在玻璃杯里面的纸或小木块，观察是否有被炭化变黑，低浓度的废硫酸可通过加入氯化钡观察是否有白色硫酸钡沉淀生成进行判断。废磷酸遇到氯化钡同样会生成白色磷酸钡沉淀，可通过继续加入稀硝酸，若白色沉淀消失则判定为废磷酸，若白色沉淀不消失则判定为废硫酸。另外废磷酸还可以通过其它三种现象判定：(1)先调节pH至中性，再滴加硝酸银溶液，生成浅黄色沉淀，继续过滤分离，最后沉淀加入浓氨水或稀硝酸中均溶解；(2)废磷酸加氯化铵镁溶液，生成白色结晶性沉淀；(3)磷铋钼蓝法显色鉴别。

结束语

总而言之，化学和金属生产产生的废酸可能对周围的生态环境和生产成本产生直接影响。因此，为了更好地解决废硫酸的处理问题，生产管理部门必须结合自己的生产特点，分析废硫酸的浓度、杂质的组成，选择效率更高、成本效益更高的废硫酸回收技术，并利用回收和再循环投资。

参考文献

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