CN107814361A - 一种废硫酸的处理回收方法及装置 - Google Patents

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谭克勤
徐津泉
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DONGYING LUFANG METAL MATERIAL Co Ltd
SHANDONG FANGYUAN NONFERROUS METALS SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
DONGYING FANGYUAN NONFERROUS METALS Co Ltd
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DONGYING LUFANG METAL MATERIAL Co Ltd
SHANDONG FANGYUAN NONFERROUS METALS SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
DONGYING FANGYUAN NONFERROUS METALS Co Ltd
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    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/90—Separation; Purification
    • C01B17/905—Removal of organic impurities

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
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Abstract

本发明提供一种废硫酸的处理回收方法及装置，其中所述回收装置的炉体采用熔池熔炼炉作为基体，增设废酸喷枪，炉体为筒状卧式可回转熔炼炉，内衬铬镁砖；炉体顶部一侧设有铜矿粉料入口，对应的炉体底部设置有氧枪；顶部另一侧设置有烟气出口，出口周围安装废硫酸喷枪，烟气出口下方设有铜锍放出口；炉体离烟气出口近的一端设置炉渣放出口；优点为：底吹熔炼炉的熔炼温度与热裂解温度区间相似，尾气主要成分是SO2与裂解炉一样；能够连续运行，熔炼过程中产生大量的热能，废硫酸分解不需另外补充热量，大大减少CO2的排放；硫酸的生产、使用及再生形成闭合循环。

Description

一种废硫酸的处理回收方法及装置
技术领域
本发明涉及废硫酸的处理回收领域，尤其是涉及一种废硫酸的处理回收方法及装置。
背景技术
热裂解法处理烷基化废硫酸经过近七十年的发展至今仍为最可靠的工业方法。由这种再生方法得到的硫酸的品质高，可与任何其它工艺生产的新鲜硫酸相比较。但是，热裂解工艺中废硫酸需要在高温下吸收大量热能来完成分解过程，而这些热解主要来自天然气或其它燃油在裂解炉中与氧气发生燃烧反应所得，导致该工艺的运行费用很高。同时，高温工艺条件和耐腐蚀性气氛造成设备成本高，建厂投资费用大，中小型烷基化企业无力建设该类装置。许多建成的装置，也由于高昂的运行费用而时开时关。
运行能耗天然气是目前大部分已建再生炉的热能来源，其次是通过烧油获得。燃烧化石燃料不仅费用高昂，而且还会排放大量二氧化碳，产生温室效应。
发明内容
本发明的目的在于为解决现有技术的不足，而提供一种废硫酸的处理回收方法及装置。
本发明新的技术方案是：一种废硫酸的处理回收方法及装置，所述回收装置的炉体采用熔池熔炼炉作为基体，增设废酸喷枪，炉体为筒状卧式可回转熔炼炉，内衬铬镁砖；炉体顶部一侧设有铜矿粉料入口，对应的炉体底部设置有氧枪；顶部另一侧设置有烟气出口，出口周围安装废硫酸喷枪，烟气出口下方设有铜锍放出口；炉体离烟气出口近的一端设置炉渣放出口。
所述的废硫酸喷枪为一支或多支，其中多支为对称设置。
其回收方法为：
1）当熔炼炉达到炼铜所设定的高温（1100～1200℃），将来自烷基化油装置的废硫酸呈雾状引入，废硫酸呈雾状微珠与表层炉渣和上升的烟气碰撞接触，进行热交换，废酸中的硫酸组分从炉渣表面和烟气中迅速获得热量而发生蒸发和分解反应，形成H2SO4气体、SO3气体和水蒸汽；随即，SO3发生裂解反应转化成SO2和O2；
2）废酸中的少量有机质燃烧转化成CO2和H2O，与步骤1）中所得气体产物成为熔炼炉烟气的一部分进入烟道；
3）裂解生成的二氧化硫与熔炼工艺所产生的二氧化硫一道进入传统的接触法制硫酸系统。
烷基化油装置放出的废硫酸中，含有的不饱和的双键、共轭双键、C5环类和多支链混合聚合物，它们在炉膛上方被完全氧化成CO2和H2O。
SO3在烟气中的含量小于0.2%。
所述的废硫酸中H2SO4裂解和有机物燃烧过程所生成的产物均为气体，它们与熔炼工艺生成的其它气体一起，由烟道进入余热锅炉。
所述的生成的烟气中，按照实际废硫酸处理量要求，调整SO2浓度范围为7～40%，送往后续制酸装置。
本发明的有益效果为：（1）底吹熔炼炉的熔炼温度正好与SATCO工艺的热裂解温度区间相似，即1000-1200℃；（2）底吹熔炼炉尾气主要成分是SO2与裂解炉一样；（3）底吹熔炼炉能够连续运行，满足气体加工工艺要求；（4）底吹熔炼炉所使用的矿石中富含硫铁，能在熔炼过程中产生大量的热能，废硫酸分解不需另外补充热量，炉内就可实现自热熔炼的热平衡，与SATCO工艺对比，大大减少CO2的排放；（5）烷基化汽油所用作催化剂的硫酸许多就是来自炼铜企业的附属硫酸装置，交流运输各个方面均已建立有效合作机制，硫酸的生产，使用，再生形成闭合循环。
附图说明
图1为本明的结构示意图。
图2为本发明的工艺流程图。
其中：1为铜矿粉料入口，2为烟气出口，3为废硫酸喷枪，4为炉渣，5为炉渣放出口，6为铜锍，7为铜锍放出口，8为氧枪。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
一种废硫酸的处理回收方法及装置，所述回收装置的炉体采用熔池熔炼炉作为基体，增设废酸喷枪，炉体为筒状卧式可回转熔炼炉，内衬铬镁砖；炉体顶部一侧设有铜矿粉料入口1，对应的炉体底部设置有氧枪7；顶部另一侧设置有烟气出口2，出口周围安装废硫酸喷枪3，烟气出口2下方设有铜锍放出口6；炉体离烟气出口2近的一端设置炉渣放出口5。
所述的废硫酸喷枪3为一支或多支，其中多支为对称设置。
其回收方法为：
1）当熔炼炉达到炼铜所设定的高温（1100～1200℃），将来自烷基化油装置的废硫酸呈雾状引入，废硫酸呈雾状微珠与表层炉渣4和上升的烟气碰撞接触，进行热交换，废酸中的硫酸组分从炉渣4表面和烟气中迅速获得热量而发生蒸发和分解反应，形成H2SO4气体、SO3气体和水蒸汽；随即，SO3发生裂解反应转化成SO2和O2；
2）废酸中的少量有机质燃烧转化成CO2和H2O，与步骤1）中所得气体产物成为熔炼炉烟气的一部分进入烟道；
3）裂解生成的二氧化硫与熔炼工艺所产生的二氧化硫一道进入传统的接触法制硫酸系统。
烷基化油装置放出的废硫酸中，含有的不饱和的双键、共轭双键、C5环类和多支链混合聚合物，它们在炉膛上方被完全氧化成CO2和H2O。
SO3在烟气中的含量小于0.2%。
所述的废硫酸中H2SO4裂解和有机物燃烧过程所生成的产物均为气体，它们与熔炼工艺生成的其它气体一起，由烟道进入余热锅炉。
所述的生成的烟气中，按照实际废硫酸处理量要求，调整SO2浓度范围为7～40%，送往后续制酸装置。

Claims (7)

1.一种废硫酸的处理回收方法及装置，所述回收装置的炉体采用熔池熔炼炉作为基体，增设废酸喷枪，其特征在于：炉体为筒状卧式可回转熔炼炉，内衬铬镁砖；炉体顶部一侧设有铜矿粉料入口（1），对应的炉体底部设置有氧枪（7）；顶部另一侧设置有烟气出口（2），出口周围安装废硫酸喷枪（3），烟气出口（2）下方设有铜锍放出口（6）；炉体离烟气出口（2）近的一端设置炉渣放出口（5）。
2.根据权利要求1所述的一种废硫酸的处理回收方法及装置，其特征在于：所述的废硫酸喷枪（3）为一支或多支，其中多支为对称设置。
3.根据权利要求1所述的一种废硫酸的处理回收方法及装置，其特征在于：其回收方法为：
1）当熔炼炉达到炼铜所设定的高温（1100～1200℃），将来自烷基化油装置的废硫酸呈雾状引入，废硫酸呈雾状微珠与表层炉渣（4）和上升的烟气碰撞接触，进行热交换，废酸中的硫酸组分从炉渣（4）表面和烟气中迅速获得热量而发生蒸发和分解反应，形成H2SO4气体、SO3气体和水蒸汽；随即，SO3发生裂解反应转化成SO2和O2；
2）废酸中的少量有机质燃烧转化成CO2和H2O，与步骤1）中所得气体产物成为熔炼炉烟气的一部分进入烟道；
3）裂解生成的二氧化硫与熔炼工艺所产生的二氧化硫一道进入传统的接触法制硫酸系统。
4.根据权利要求3所述的一种废硫酸的处理回收方法及装置，其特征在于：烷基化油装置放出的废硫酸中，含有的不饱和的双键、共轭双键、C5环类和多支链混合聚合物，它们在炉膛上方被完全氧化成CO2和H2O。
5.根据权利要求3所述的一种废硫酸的处理回收方法及装置，其特征在于：SO3在烟气中的含量小于0.2%。
6.根据权利要求3所述的一种废硫酸的处理回收方法及装置，其特征在于：所述的废硫酸中H2SO4裂解和有机物燃烧过程所生成的产物均为气体，它们与熔炼工艺生成的其它气体一起，由烟道进入余热锅炉。
7.根据权利要求3所述的一种废硫酸的处理回收方法及装置，其特征在于：所述的生成的烟气中，按照实际废硫酸处理量要求，调整SO2浓度范围为7～40%，送往后续制酸装置。
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