CN102826518B - 一种浓废酸回收工艺 - Google Patents

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Abstract

一种浓废酸回收工艺，目的在于提供一种浓废酸(特别是浓度为80％～95％的废酸)回收方法。其特征在于：以燃煤或燃气为能源，采取控温气化吸收工艺回收硫酸，整个工艺由汽化分离工序、吸收分离工序、废酸预热工序组成。本发明的有益效果是：回收酸比较纯净，浓度可调，经济浓度为90～95％，完全可以满足生产回用的目的；回收能耗低，吨酸回收消耗天然气35～50Nm3，具有可观经济效益。

Description

一种浓废酸回收工艺
技术领域
本发明属于废酸液处理领域。本发明涉及一种浓废酸回收工艺。
背景技术
电石法PVC生产中混合气干燥用酸和乙炔清净用酸，都产生高浓度黑废硫酸(浓度为80％～95％)，其外观黑粘、组成复杂，难以回收利用，给生态环保造成很大的压力。
关于浓废酸的相关专利有：
CN1751984公开了一种废硫酸高温裂解、绝热增湿酸洗净化、两转两吸工艺，即烷基化废硫酸经高温裂解生产硫酸处理工艺，分废酸裂解净化工段、转化工段、干吸工段三部分，通过废酸处理工艺，使废硫酸在1000～1100℃高温下裂解，经过酸洗净化、两次接触法转化及两次吸收，生产出合格的硫酸产品，以供烷基化装置再次使用，同时达到保护环境的目的，本工艺过程所使用的原料是单一的85～90％的烷基化废硫酸，废硫酸回收率可达到90％。
该专利很好地解决了单一的85～90％的烷基化废硫酸的回收问题，但该工艺复杂，处理成本较高，是一种硫酸生产过程而不是硫酸回收过程。
发明内容
本申请的目的在于提供一种浓废酸(浓度为80％～95％)的回收方法。
本申请的方法是以燃煤或燃气为能源，采取控温气化吸收工艺回收硫酸，整个工艺由汽化分离工序、吸收分离工序、废酸预热工序组成。
其包括以下工序：
a、汽化分离工序，由燃烧器(1)、汽化分离室(2)和旋风分离器(3)及风机(12)组成，以燃气为能源，燃气增压进入燃烧器(1)，空气经风机(12)加压后进入燃烧室和烟道，燃烧烟气温度为900℃，进入汽化分离室(2)，在汽化分离室(2)顶部喷入经预热的废酸，汽化分离室温度控制在340～380℃，废酸中酸渣在汽化分离室(2)中大部被分离下来，烟气再经旋风分离器(3)进一步分离酸渣，分离后烟气送吸收分离工序。
b、吸收分离工序，由第一文丘里管(4)、第一分离器(5)、第二文丘里管(6)、第二分离器(7)、填料洗涤塔(8)，稀酸泵(9)，工艺水泵(10)，洗涤循环泵(11)组成，汽化分离工序来混合气通过第一文丘里管(4)，在第一文丘里管(4)喉部喷入由第二分离器(7)来稀酸泵(9)泵入的稀酸，混合气急剧降温至250～260℃，在第一分离器(5)中实现气液分离，混合气再经第二文丘里管(6)，文丘里管喉部喷入由填料洗涤塔(8)来工艺水泵(10)泵入的工艺水，气相迅速降温至95℃，经第二分离器(7)实现气液分离，气相送填料洗涤塔(8)，在填料洗涤塔(8)中，洗涤液由洗涤循环泵(11)实现循环，补充水来自工艺水管道，尾气经洗涤后放空。
c、废酸预热工序，由废酸罐(13)、废酸泵(17)、废酸换热器(14)、四氟换热器(15)及产品酸罐(16)组成，由第一分离器(5)来硫酸温度250℃，送四氟换热器(15)和废酸换热器(14)换热，温度降到60℃以下，送产品酸罐(16)；同时，废酸分别经废酸换热器(14)、四氟换热器(15)换热，温度升至220℃送汽化分离室(2)。
本申请的工艺具体体现以下特点：
(1)以燃气为能源，燃气增压进入燃烧器(1)，空气经风机(12)加压后进入燃烧室和烟道，增压加压以燃烧装置提供后续流程管道设备压降为指标，流程中不设增压风机或引风机，以降低整个系统的动力消耗，空气未预热进入系统，可以最大限度地缩短工艺流程，减少投资；燃烧烟气温度调至900℃，进入汽化分离室(2)，在汽化分离室(2)顶部喷入经预热至220℃废酸，汽化室温度控制在340～380℃，汽化分离室(2)物料停留时间设计为10s，汽化分离室(2)材料采用普钢，或加内衬耐火砖；废酸中杂质酸渣在汽化分离室(2)中大部被分离下来，烟气再经旋风分离器(3)进一步分离酸渣，旋风分离器宜采用B型或E型分离器结构，材质采用普钢，或加耐磨内衬。
(2)第一文丘里管(4)采用内喷文氏管结构，喉部内衬石英玻璃，扩大管部内衬石英玻璃或四氟；第二文丘里管(6)结构同第一文丘里管，材质采用普钢内衬四氟，进口气体流速：18m／s，喉管中心气速：60m／s；第一分离器(5)采用方箱型结构，内设四氟丝网除沫帘，不追求高的气液分离率，以降低系统压降，设备材料采用普钢内衬石英玻璃或四氟板，第二分离器(7)结构材料同第一分离器；填料洗涤塔(8)采用填料塔结构，塔顶加装丝网除雾器，填料洗涤塔(8)出口尾气达标可直接排放，或加设尾气处理以达到更严格的环保标准。
(3)废酸换热器(14)是酸-酸换热，材质为石墨换热器；四氟换热器(15)是酸-酸换热，材质为四氟；废酸罐(13)、产品酸罐(16)，材质采用聚丙烯或玻璃钢；稀酸泵(9)、工艺水泵(10)、洗涤循环泵(11)、废酸泵(17)均采用耐酸泵；风机(12)采用罗茨鼓风机。
附图说明
附图是本申请的工艺流程示意图
图中燃烧装置1，汽化分离室2，旋风分离器3，第一文丘里管4，第一分离器5，第二文丘里管6，第二分离器7，填料洗涤塔8，稀酸泵9，工艺水泵10，洗涤循环泵11，风机12，废酸罐13，废酸换热器14，四氟换热器15，产品酸罐16；空气A，燃气B，排放烟气C，工艺水D，废酸E，产品酸F，酸渣G。
以下结合附图对本发明的生产工艺作进一步说明。
具体实施方式
以年处理90％的黑废酸10000吨，年生产时间为8000小时为例，参照附图，整个工艺由汽化分离工序、吸收分离工序、废酸预热工序组成。
(1)汽化分离工序，由燃烧装置1、汽化分离室2和旋风分离器3及风机12组成。以燃气为能源，流量为60Nm3／h的燃气B增压至≥5KPa进入燃烧器1，流量为1450Nm3／h的空气A经鼓风机12加压(≥5KPa)后进入燃烧室和烟道，燃烧烟气C温度900℃，进入汽化分离室2，在汽化分离室2顶部喷入经预热至约220℃废酸，汽化室温度控制在340～380℃，废酸中杂质(酸渣G)在汽化分离器2中大部被分离下来，烟气再经旋风分离器3进一步分离酸渣G，分离后烟气送吸收分离工序。
(2)吸收分离工序，由第一文丘里管4、第一分离器5、第二文丘里管6、第二分离器7、填料洗涤塔8，稀酸泵9，工艺水泵10，洗涤循环泵11组成。汽化分离工序来混合烟气C通过第一文丘里管4，在第一文丘里管4喉部喷入由第二分离器7来稀酸泵9泵入的稀酸，流量为625Kg／h，混合烟气C急剧降温至250～260℃，在第一分离器5中实现气液分离，混合烟气C再经第二文丘里管6，文丘里管喉部喷入由填料洗涤塔8来工艺水泵10泵入的工艺水D，流量为565Kg／h，气相迅速降温至95℃，经第二分离器7实现气液分离，气相送填料洗涤塔8，在填料洗涤塔8中，洗涤液由洗涤循环泵11实现循环，洗涤循环液流量为1800Kg／h，590Kg／h补充工艺水D来自工艺水管道，尾气经洗涤后排放烟气C。
(3)废酸预热工序，由废酸罐13、废酸泵17、废酸换热器14、四氟换热器15及产品酸罐16组成。由第一分离器5来硫酸F温度为230℃，送四氟换热器15和废酸换热器14换热，温度降到60℃以下，送成品酸F贮槽；同时，废酸E分别经废酸换热器14、四氟换热器15换热，温度升至200℃送汽化分离室2。
本发明的有益效果是：回收酸比较纯净，浓度可调，经济浓度为90～95％，完全可以满足生产回用的目的；回收能耗低，吨酸回收消耗天然气35～50Nm3，具有可观经济效益。

Claims (4)

1.一种浓废酸回收工艺，目的在于提供一种浓废酸回收方法，其特征在于：所述浓废酸的浓度为80％～95％，是以燃煤或燃气为能源，采取控温气化吸收工艺回收硫酸；包括以下工序：
a、汽化分离工序，由燃烧器(1)、汽化分离室(2)和旋风分离器(3)及风机(12)组成，以燃气为能源，燃气增压进入燃烧器(1)，空气经风机(12)加压后进入燃烧室和烟道，燃烧烟气温度为900℃，进入汽化分离室(2)，在汽化分离室(2)顶部喷入经预热的废酸，汽化分离室温度控制在340～380℃，废酸中酸渣在汽化分离室(2)中大部被分离下来，烟气再经旋风分离器(3)进一步分离酸渣，分离后烟气送吸收分离工序；
b、吸收分离工序，由第一文丘里管(4)、第一分离器(5)、第二文丘里管(6)、第二分离器(7)、填料洗涤塔(8)，稀酸泵(9)，工艺水泵(10)，洗涤循环泵(11)组成，汽化分离工序来混合气通过第一文丘里管(4)，在第一文丘里管(4)喉部喷入由第二分离器(7)来稀酸泵(9)泵入的稀酸，混合气急剧降温至250～260℃，在第一分离器(5)中实现气液分离，混合气再经第二文丘里管(6)，文丘里管喉部喷入由填料洗涤塔(8)来工艺水泵(10)泵入的工艺水，气相迅速降温至95℃，经第二分离器(7)实现气液分离，气相送填料洗涤塔(8)，在填料洗涤塔(8)中，洗涤液由洗涤循环泵(11)实现循环，补充水来自工艺水管道，尾气经洗涤后放空；
c、废酸预热工序，由废酸罐(13)、废酸泵(17)、废酸换热器(14)、四氟换热器(15)及产品酸罐(16)组成，由第一分离器(5)来硫酸温度250℃，送四氟换热器(15)和废酸换热器(14)换热，温度降到60℃以下，送产品酸罐(16)；同时，废酸分别经废酸换热器(14)、四氟换热器(15)换热，温度升至220℃送汽化分离室(2)。
2.根据权利要求1所述的浓废酸回收工艺，其特征在于：以燃气为能源，燃气增压进入燃烧器(1)，空气经风机(12)加压后进入燃烧室和烟道，增压加压以燃烧装置提供后续流程管道设备压降为指标，流程中不设增压风机或引风机，以降低整个系统的动力消耗，空气未预热进入系统，可以最大限度地缩短工艺流程，减少投资；燃烧烟气温度调至900℃，进入汽化分离室(2)，在汽化分离室(2)顶部喷入经预热至220℃废酸，汽化室温度控制在340～380℃，汽化分离室(2)物料停留时间设计为10s，汽化分离室(2)材料采用普钢，或加内衬耐火砖；废酸中杂质酸渣在汽化分离室(2)中大部被分离下来，烟气再经旋风分离器(3)进一步分离酸渣，旋风分离器宜采用B型或E型分离器结构，材质采用普钢，或加耐磨内衬。
3.根据权利要求1所述的浓废酸回收工艺，其特征在于：第一文丘里管(4)采用内喷文氏管结构，喉部内衬石英玻璃，扩大管部内衬石英玻璃或四氟；第二文丘里管(6)结构同第一文丘里管，材质采用普钢内衬四氟，进口气体流速：18m／s，喉管中心气速：60m／s；第一分离器(5)采用方箱型结构，内设四氟丝网除沫帘，不追求高的气液分离率，以降低系统压降，设备材料采用普钢内衬石英玻璃或四氟板，第二分离器(7)结构材料同第一分离器；填料洗涤塔(8)采用填料塔结构，塔顶加装丝网除雾器，填料洗涤塔(8)出口尾气达标可直接排放，或加设尾气处理以达到更严格的环保标准。
4.根据权利要求1所述的浓废酸回收工艺，其特征在于：废酸换热器(14)是酸-酸换热，材质为石墨换热器；四氟换热器(15)是酸-酸换热，材质为四氟；废酸罐(13)、产品酸罐(16)，材质采用聚丙烯或玻璃钢；稀酸泵(9)、工艺水泵(10)、洗涤循环泵(11)、废酸泵(17)均采用耐酸泵；风机(12)采用罗茨鼓风机。
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