CN108622863A - 一种含有机物废硫酸处理方法 - Google Patents

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曹全福
胡大春
张照飞
梁作栋
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Abstract

本发明公开了一种含有机物废硫酸处理方法，其特征在于以废硫酸自身为催化剂，以双氧水为氧化剂，自催化氧化废硫酸中的有机物，其步骤如下：向含有机物废硫酸中按一定比例、一定流量、在搅拌条件下加入双氧水；加热升温至100‑130℃，优选110‑120℃，恒温5‑80min，优选10‑60min，将有机物初步催化氧化；加热升温至140‑180℃，优选150‑160℃，恒温5‑80min，优选10‑60min，将有机物彻底催化氧化；将处理完的硫酸蒸发浓缩；反应产生的含双氧水的蒸汽冷凝后回收至系统再次参与反应，不凝气体经碱洗中和后放空；该方法工艺流程简单、操作方便，废硫酸净化后可循环利用，处理过程无废液产生，绿色环保。

Description

一种含有机物废硫酸处理方法
技术领域
本发明涉及废硫酸处理技术领域，特别涉及一种含有机物废硫酸自催化氧化处理方法。
背景技术
浓硫酸可应用于干燥剂、净化剂、催化剂等一系列重要的工业生产环节，在使用过程中，随着水分及有机物杂质的进入，无法满足工艺要求循环使用，成为废硫酸，造成资源浪费，废硫酸呈黑色不透明液体，散发特殊气味，如处理不当，会对环境造成严重污染。
目前国内外废硫酸处理工艺主要有中和沉淀法、热分解法、结晶回收法、催化分解法、还原剂法、树脂吸附法等，以上诸多工艺均存在环境污染、投资大、效益低甚至负效益等问题。CN1751984A专利公开了一种烷基化废硫酸的处理方法，该方法采用高温裂解，绝热增湿酸洗净化、两转两吸工艺，使硫酸在1000-1100℃高温下裂解，经过酸洗净化、两次接触转化及两次吸收，生产出合格的硫酸产品，该方法流程复杂，难于操作。
发明内容
本发明主要是解决现有技术存在的问题，提供一种含有机物废硫酸处理方法，以废硫酸自身为催化剂，以双氧水为氧化剂，自催化氧化废硫酸中的有机物，达到净化硫酸的目的，工艺流程简单、操作方便，废硫酸净化后可循环利用，处理过程无废液产生，绿色环保。
为实现以上目的，本发明采用下述技术方案：
一种含有机物废硫酸处理方法，包括如下步骤：
(1)物料配置：向含有机物废硫酸中按一定比例、一定流量、在搅拌条件下加入双氧水；
(2)自催化氧化初始阶段反应：加热升温至100-130℃，优选110-120℃，恒温5-80min，优选10-60min，在废硫酸与双氧水催化氧化条件下，将有机物催化氧化分解为水、二氧化碳、小分子有机物等物质，此时，有机物初步被催化氧化，废硫酸颜色明显降低；
(3)自催化氧化强化阶段反应：加热升温至140-180℃，优选150-160℃，恒温5-80min，优选10-60min，在废硫酸与双氧水催化氧化条件下，将小分子有机物催化氧化为水、二氧化碳等物质，此时，有机物彻底被催化氧化，废硫酸达到无色状态成为可循环利用的硫酸；
(4)蒸发浓缩：将步骤(3)中可循环利用的硫酸加热蒸发浓缩至所需浓度；
(5)尾气处理：反应过程产生的含双氧水的蒸汽冷凝后回收至系统再次参与反应，不凝气体经碱洗中和后放空。
以上所述的含有机物废硫酸处理方法技术方案的步骤(1)中，双氧水浓度为10-50％，优选20-30％；含有机物废硫酸与双氧水比例为100：(5-30)，优选100：(10-20)；双氧水加入速度为2-5L/min，优选3-4L/min；搅拌转速为50-90r/min，优选70-80r/min。
以上所述的含有机物废硫酸处理方法技术方案的步骤(2)、(3)、(4)中，加热方式为电加热、蒸汽加热、化工余热中的一种。
以上所述的含有机物废硫酸处理方法技术方案的步骤(5)中，冷凝液为循环水、低温水中的一种。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种全新的含有机物废硫酸处理方法，实现了废硫酸的无害化处理以及资源化利用。该方法存在以下优点：
1、流程简单、易于操作。
2、蒸发浓缩过程中含双氧水的蒸汽经冷凝后回收至系统再次参与反应，处理过程中无废液产生，绿色环保。
3、未向废硫酸中引入其它物质，不影响硫酸产品质量。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
实施例1：
甲烷氯化物生产中副产的废硫酸，含有二氯甲醚、一氯甲烷等有机物。向反应釜中加入1000Kg废硫酸，开启搅拌，搅拌转速70r/min，将27.5％的双氧水缓慢加入废硫酸中，加入速度为3L/min，使废硫酸与双氧水的质量比为100:15，即双氧水加入量为150Kg；利用蒸汽将反应釜料液升温至110℃，恒温60min，在废硫酸与双氧水催化氧化条件下，将有机物催化氧化分解为甲醛和氯化氢等物质，此时，将有机物初步催化氧化；利用蒸汽将反应釜料液加热升温至150℃，恒温60min，在废硫酸与双氧水催化氧化条件下，将甲醛等催化氧化为二氧化碳等物质，此时，将有机物彻底催化氧化，废硫酸达到无色状态成为可循环利用的硫酸；反应产生的含双氧水蒸汽经循环水冷凝后回收至系统再次参与反应，不凝气体经碱洗中和后放空。
实施例2：
有机硅生产中副产的废硫酸，含有一氯甲烷等有机物。向反应釜中加入1000Kg废硫酸，开启搅拌，搅拌转速为80r/min，将29.5％的双氧水缓慢加入废硫酸中，加入速度为4L/min，使废硫酸与双氧水的质量比为100:20，即双氧水加入量为200Kg；利用蒸汽将反应釜料液升温至120℃，恒温10min，在废硫酸与双氧水催化氧化条件下，将有机物催化氧化分解为甲醛和氯化氢等物质，此时，将有机物初步催化氧化；利用蒸汽将反应釜料液加热升温至160℃，恒温10min，在废硫酸与双氧水催化氧化条件下，将甲醛等催化氧化为二氧化碳等物质，此时，将有机物彻底催化氧化，废硫酸达到无色状态成为可循环利用的硫酸；反应产生的含双氧水蒸汽经循环水冷凝后回收至系统再次参与反应，不凝气体经碱洗中和后放空。
实施例3：
氯磺酸生产中副产的废硫酸，有机物主要为烃类有机物。向反应釜中加入1000Kg废硫酸，开启搅拌，搅拌转速为75r/min，将27.5％的双氧水缓慢加入废硫酸中，加入速度为3.5L/min，使废硫酸与双氧水的质量比为100:10，即双氧水加入量为100Kg；利用蒸汽将反应釜料液升温至115℃，恒温40min，在废硫酸与双氧水催化氧化条件下，将有机物催化氧化分解为水、二氧化碳、小分子有机物等物质，此时，将有机物初步催化氧化；利用蒸汽将反应釜料液加热升温至155℃，恒温45min，在废硫酸与双氧水催化氧化条件下，将小分子有机物催化氧化为水、二氧化碳等物质，此时，将有机物彻底催化氧化，废硫酸达到无色状态成为可循环利用的硫酸；反应产生的蒸汽经循环水冷凝后回收至系统再次参与反应，不凝气体经碱洗中和后放空。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改仍在本发明的保护范围以内。

Claims (3)

1.一种含有机物废硫酸处理方法，其特征在于以废硫酸自身为催化剂，以双氧水为氧化剂，自催化氧化废硫酸中的有机物，其步骤如下：
(1)向含有机物废硫酸中按一定比例、一定流量、在搅拌条件下加入双氧水；
(2)加热升温至100-130℃，优选110-120℃，恒温5-80min，优选10-60min，将有机物初步催化氧化；
(3)加热升温至140-180℃，优选150-160℃，恒温5-80min，优选10-60min，将有机物彻底催化氧化；
(4)将处理完的硫酸蒸发浓缩；
(5)反应产生的含双氧水的蒸汽冷凝后回收至系统再次参与反应，不凝气体经碱洗中和后放空。
2.根据权利要求1所述的一种含有机物废硫酸处理方法，其特征是所述双氧水浓度为10-50％，优选20-30％；含有机物废硫酸与双氧水比例为100：(5-30)，优选100：(10-20)；双氧水加入速度为2-5L/min，优选3-4L/min；搅拌转速为50-90r/min，优选70-80r/min。
3.一种化工装置，所述含有机物废硫酸处理系统包含权利要求1或2所述的含有机物废硫酸处理方法。
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