[發明專利]一種含鹽廢硫酸的處理方法

在審

• 申請號: 201611225414.X
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106629630A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 吳英來;魏蘭;江碧清;陳英斌;趙建鑫;徐曉燕;張雪杰
• 申請（專利權）人: 江蘇科瑞工程設計有限公司
• 主分類號: C01B17/90
• 分類號: C01B17/90
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司32112
• 代理人: 湯志武

技術領域

本發明屬于化工環保技術領域，具體涉及一種含鹽廢硫酸回收的裂解工藝。

背景技術

我國的各類相關化工裝置,如涉及到酯化、磺化、水合水解等工藝，每年都會副產大量廢硫酸，尤其是國內眾多染料生產廠家的染料和染料中間體裝置在生產過程中，會產生一定量的廢硫酸，該廢硫酸含鹽高，鹽類種類多，難處理，除含有70～80%的硫酸外，還含少量有機物和水。目前廢硫酸的處理方法主要有以下幾種：1.堿中和法，讓廢硫酸跟各種無機堿進行中和反應，制取硫酸銨、硫酸鎂、硫酸鈣等。2.攙燒，是在硫酸生產裝置的沸騰爐或回轉窯中噴入廢硫酸進行生產。這些處理方法都存在工藝繁復、處理成本高、產品質量不高、鹽類物質處理不徹底等問題。

發明內容

本發明是針對上述現狀，提出的一種含鹽廢硫酸裂解工藝，適宜處理各種含鹽廢硫酸，尤其適用于染料和染料中間體裝置產生的廢硫酸，通過利用鹽分與裂解后硫酸的相態的不同，使鹽徹底從酸中分離出并實現回收；廢硫酸在裂解爐中裂解產生含二氧化硫的煙氣，進入后續制酸系統制取成品硫酸。

本發明是這樣來實現的：含鹽廢硫酸的處理方法，其特征在于：將燃料和空氣通過燃燒器噴入裂解爐中進行燃燒，達到設定的爐溫后，通過廢酸噴槍將含鹽廢硫酸霧化噴入裂解爐進行高溫裂解，鹽類在裂解爐中形成熔鹽液滴，并最終匯聚成熔鹽流，以液態形式自動排出，少量隨混合爐氣后移的鹽類在余熱鍋爐以及空氣預熱器中冷凝析出后通過在線清灰裝置排出；廢硫酸充分裂解后產生的含二氧化硫的爐氣經換熱后進入后續制酸系統。

一般地，所述裂解爐中設有耐火磚擋墻；裂解爐底部帶有導流槽和排鹽口；裂解爐外設置液態鹽收集容器。

所述進入余熱鍋爐以及空氣預熱器的鹽分隨煙氣溫度的降低而冷凝析出，在余熱鍋爐以及空氣預熱器的煙室和換熱管壁以半固態或固態聚集，通過余熱鍋爐和空氣預熱器的在線清灰裝置清除，并通過余熱鍋爐和空氣預熱器的灰斗排出。

所述排出的鹽類通過間接冷卻設備或自然冷卻定型后，回收再利用。

所述廢酸裂解，裂解溫度≥1000℃；裂解壓力為常壓或微負壓，煙氣經余熱鍋爐換熱后溫度≥700℃。

所述廢酸裂解的操作壓力為-10kPa～0kPa。

所述含鹽廢硫酸是含有多種有機或無機雜質的廢硫酸，廢硫酸中的硫酸含量≥30%；廢酸中鹽類在高溫下形成液態顆粒，廢硫酸中鹽含量常溫下在廢硫酸中不出現結晶析出現象；廢酸噴槍進口的廢硫酸和壓縮空氣的壓力≥0.1MPa；廢酸入爐時的溫度在其凝固點以上。

所述廢硫酸中的硫酸含量≥80%；廢酸入爐時的溫度為常溫。

本發明的最大的特點在于實現了含鹽廢硫酸的硫酸再生與鹽的徹底分離且可回收濃度98%成品硫酸。裂解爐內溫度在1000℃以上，配備具有優異的霧化效果的廢酸噴槍，進一步確保了廢硫酸的分解率，爐氣保證足夠長的停留時間，使得廢硫酸裂解率接近100%。鹽類分離回收率接近100%，且通過裂解爐自流收集液態鹽、余熱鍋爐和預熱器在線清灰收集固態鹽的分階段收集方式，避免在某階段排出量過大而導致設備堵塞。

本發明的有益效果：

1、本發明不單可以處理含鹽廢硫酸，還可以生產出濃度可達到98%以上的硫酸產品，其產品質量達到了國家級優等品標準，可以返回原裝置再次使用；

2、通過裂解爐、余熱鍋爐以及空氣預熱器收集下來的鹽類可視其成分加以利用；應用該工藝方法處理廢硫酸徹底，不產生二次污染；

3、廢酸處理量大，單套裂解爐可以做到4萬噸/年的處理量；工藝操作簡單，全部通過DCS控制；

4、裂解所需燃料除天然氣或液化石油氣以外，還可以利用含硫化氫酸性氣、各種有機廢氣、硫磺等，既減輕了企業有機廢氣的處理壓力，又利用了其燃燒產生的熱量；裝置建設成本大大降低。具有很好的經濟效益和社會效益。

具體實施方式

以下結合實施例本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

以下實施例以含鹽廢硫酸、燃料和空氣為原料，首先將燃料和空氣在燃燒器中充分混合后噴入爐中燃燒，維持爐溫在1000℃以上；通過后續流程中離心風機的調節，維持爐內適宜的操作壓力；然后采用壓縮空氣將含鹽廢硫酸在廢酸噴槍中進行霧化形成酸霧，然后噴入裂解爐中進行高溫裂解；最終生成含二氧化硫、三氧化硫、二氧化碳、水、氮氣、煙塵等的混合爐氣，爐氣經換熱后進入后續流程制備成品硫酸；而廢硫酸中的鹽類則利用其與混合爐氣相態不同的特點實現完全分離，并回收廢硫酸中的鹽類。