CN109336159A - 炔醛法生产1,4-丁二醇所产生的废酸处理工艺 - Google Patents

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刘月
李秀琴
师文涛
安哲明
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Abstract

本发明涉及一种炔醛法生产1,4‑丁二醇所产生的废酸处理工艺，其系统主要是将废酸缓存罐与反应器的进液口连通，反应器通过废酸气管道与一级洗涤塔的进气口连通，废酸气管道与空气管道连通，一级洗涤塔与二级洗涤塔连通；二级洗涤塔底部的出液口通过安装在二级洗涤液管道上的二级洗涤泵分别与一级洗涤塔的碱液入口和二级洗涤塔的循环液入口连通，本发明主要是利用电石渣与废酸进行中和反应，生成硫酸钙和水，同时伴随有其他钙盐的反应，进而将废酸分解，所产生的电石渣作为水泥厂原料外售，而反应生成的废酸气进一步利用碱液逆流接触洗涤净化，有效解决了废酸液体废物难处理的技术难题。

Description

炔醛法生产1,4-丁二醇所产生的废酸处理工艺
技术领域
本发明属于化工技术领域，特别涉及一种炔醛法生产1,4-丁二醇所产生的废酸处理工艺。
背景技术
目前炔醛法生产BDO装置产生质量浓度约80％的废酸，废酸多采取外卖处理，这种处理费用较高，甚至比购买的新鲜浓硫酸价格还高，且愿意回收废酸的生产经营单位较少，影响了炔醛法生产1,4-丁二醇的正常运行。
发明内容
为了克服上述现有技术所存在的炔醛法生产1,4-丁二醇所产生的废酸处理困难的问题，本发明提供了一种将废酸资源化处理且成本低、安全环保的炔醛法生产1,4-丁二醇所产生的废酸处理工艺。
本发明所采用的技术方案是：
一种炔醛法生产1,4-丁二醇所产生的废酸处理工艺，其包括以下步骤：
(1)将炔醛法生产1,4-丁二醇所产生的废酸通过废酸泵2泵入反应器3通过喷头均匀喷洒在反应器中加入的电石渣上，在常温、常压条件下搅拌反应，所产生的含硫酸钙的电石渣外排，而反应产生的废酸气引流至一级洗涤塔4；
(2)步骤(1)的废酸气在引流至一级洗涤塔4的过程中加入空气稀释，空气的引入量根据废酸气中乙炔、氧气含量的大小进行调节，保证乙炔含量在其爆炸范围下限以下；
(3)进入一级洗涤塔4的废酸气利用质量浓度为5～10％的碱液逆流接触进行一级洗涤净化，吸收了废酸气中有害气体的循环碱液进入沉淀池8沉淀，沉淀的废渣与步骤(1)所产生的含硫酸钙的电石渣混合后外排，上清液通过一级洗涤泵5进入一级洗涤塔4作为洗涤循环液，当洗涤循环液浓度低于5％时外排至污水处理，并通过二级循环泵9补充碱液；洗涤净化后的气体输送至二级洗涤塔7内进行二级洗涤净化处理；
(4)进入二级洗涤塔7的废酸气利用质量浓度为15～25％碱液逆流接触进行二级洗涤净化，吸收了废酸气中有害气体的循环碱液通过二级洗涤泵9至二级洗涤塔7作为洗涤循环液，当循环液浓度低于15％时排至一级洗涤塔4，并通过碱液泵补充25％的碱液，洗涤净化后的气体对空排放。
进一步限定，在步骤(1)中，将炔醛法生产1,4-丁二醇所产生的废酸通过废酸泵2泵入反应器3通过喷头均匀喷洒在反应器中加入的电石渣上，在常温、常压条件下搅拌反应，当反应过程中大量放热，用冷冻水对反应器冷却使反应器内温度不超过200℃、废酸气温度不超过90℃，反应后所产生的含硫酸钙的电石渣外排，而反应产生的废酸气引流至一级洗涤塔4。
本发明的炔醛法生产1,4-丁二醇所产生的废酸处理工艺主要是利用电石渣与废酸进行中和反应，生成硫酸钙和水，同时伴随有其他钙盐的反应，进而将废酸分解，所产生的电石渣作为水泥厂原料外售，而反应生成的废酸气进一步利用碱液逆流接触洗涤净化，从而将酸气吸收，有效解决了废酸液体废物难处理的技术难题，而且降低了生产成本，实现了液体废物的安全、环保、低成本处理。
附图说明
图1为本发明的废酸处理系统示意图。
具体实施方式
现结合附图和实施例对本发明的技术方案进行进一步说明，但是本发明不仅限于下述的实施情形。
参见图1，本发明的炔醛法生产1,4-丁二醇所产生的废酸处理系统由废酸缓存罐1、废酸泵2、反应器3、一级洗涤塔4、一级洗涤泵5、引风机6、二级洗涤塔7、沉淀池8、二级洗涤泵9、废酸气管道10、一级洗涤液回流管道11、一级洗涤气管道12、二级洗涤补偿液管道13和二级洗涤液回流管道14，其中，废酸缓存罐1用于收集炔醛法生产1,4-丁二醇所产生的废酸，其通过安装在管道上的废酸泵2与反应器3顶部的进液口连通，在反应器3的顶部还开设有电石渣入口和废酸气出口，在反应器3的底部开设有废渣出口，废酸进入反应器3与加入的电石渣反应，产生含硫酸钙的电石渣直接通过废渣出口排出。反应器3的废酸气出口通过废酸气管道10与一级洗涤塔4连通，废酸气管道10与空气管道连通，利用空气对废酸气的浓度进行稀释。一级洗涤塔4的塔体上部开设有循环液入口和一级洗涤气出口，在塔体的中部开设有废酸气入口和洗涤液补偿液入口，在塔体底部开设有洗涤液出口，废酸气入口与废酸气管道10连通，一级洗涤气出口通过并列的两路一级洗涤气管道12与两个引风机6连通，引风机6的出口通过管道与二级洗涤塔7连通，洗涤液出口通过管道与沉淀池8连通，将洗涤循环液引流至沉淀池8进行固液分离，沉淀分离出的废渣外排，分离出的上清液通过一级洗涤泵5抽出，一部分外排至废水处理厂，另一部份回流经一级洗涤液回流管道11、循环液回流入口进入一级洗涤塔4内，与废酸气逆流接触，对废酸气进行洗涤净化。经一级洗涤净化后的废酸气经引风机6引风进入二级洗涤塔7内，二级洗涤塔7的塔体上部开设有循环液回流入口和二级洗涤气出口，在塔体的中部开设有一级洗涤气入口和碱液补充口，在塔体底部开设有洗涤液出口，一级洗涤气入口与引风机6的出口管道连通，洗涤液出口通过二级洗涤泵9抽出后一部分经二级洗涤液回流管道14、二级洗涤塔7的循环液回流入口进入二级洗涤塔7内，与二级洗涤塔7内的一级洗涤气逆流接触洗涤净化，另一部分利用二级洗涤补偿液管道13与一级洗涤塔4的碱液补充口连通，二次洗涤净化的气体直接对空排放。二级洗涤塔7的碱液补充口通过安装在管道上的碱液泵与补碱装置连通，当二级洗涤塔7内碱液浓度下降时，启动碱液泵向二级洗涤塔7内补充碱液。
进一步说明，为了避免废酸气管道10内乙炔含量超过爆炸极限而引发管道爆炸的危险，在废酸气管道10上安装有乙炔、氧气含量在线分析仪，以实时检测管道内的乙炔含量和氧气含量，进而控制空气的引入量。
进一步说明，上述反应器还可以与冷凝装置连通，反应器是夹套结构，在反应器上开设冷却水入口和冷却水出口，冷凝装置通过管道分别与反应器的冷却水入口和冷却水出口连通，当反应过程中大量放热，用冷冻水对反应器冷却使反应器内温度不超过200℃、废酸气温度不超过90℃。
进一步说明，上述反应器还可以与工业来水管道连通，当加入电石渣产生粉尘时，可以给反应器内喷入工业水。
用上述废酸处理系统实现炔醛法生产1,4-丁二醇所产生的废酸处理，具体工艺如下：
(1)将炔醛法生产1,4-丁二醇所产生的废酸通过废酸泵2泵入反应器3通过喷头均匀喷洒在反应器中加入的电石渣上，在常温、常压条件下搅拌反应，所产生的含硫酸钙的电石渣外排，而反应产生的废酸气引流至一级洗涤塔4；
主反应：H2SO4+Ca(OH)2→CaSO4+H2O
副反应：CaO+2H2O＝Ca(OH)2
CaC2+2H2O＝Ca(OH)2+C2H2↑
CaS+2H2O＝Ca(OH)2+H2S↑
Ca3P2+6H2O＝3Ca(OH)2+2PH3↑
Ca2Si+4H2O＝2Ca(OH)2+SiH4↑
Ca3As2+6H2O＝3Ca(OH)2+2AsH3↑
Ca3N2+6H2O＝3Ca(OH)2+2NH3↑
由于反应为放热反应，在反应的过程中利用与反应器连通的冷凝装置给反应器3的夹套内、搅拌轴内通入5℃冷冻水进行降温冷却，以维持反应器3的温度不超过200℃、废酸气不超过90℃。进一步为了控制反应过程中的粉尘量，在反应的过程中通过喷头给反应器内喷入工业水。
(2)步骤(1)的废酸气在引流至一级洗涤塔4的过程中加入空气稀释，空气的引入量根据废酸气中乙炔、氧气含量的大小进行调节，保证乙炔含量在其爆炸范围下限以下，避免反应器3中生成的乙炔含量超过乙炔爆炸极限；
(3)进入一级洗涤塔4的废酸气利用质量浓度约5～10％的碱液逆流接触进行一级洗涤净化，吸收了废酸气中有害气体的循环碱液进入沉淀池8沉淀，沉淀的废渣与步骤(1)所产生的含硫酸钙的电石渣混合后外排，上清液通过一级洗涤泵5进入一级洗涤塔4作为洗涤循环液，当洗涤循环液浓度低于5％时外排至污水处理，并通过二级循环泵9补充碱液；洗涤净化后的气体输送至二级洗涤塔7内进行二级洗涤净化处理；
(4)进入二级洗涤塔7的废酸气利用质量浓度为15～25％碱液逆流接触进行二级洗涤净化，吸收了废酸气中有害气体的循环碱液通过二级洗涤泵9至二级洗涤塔7作为洗涤循环液，当循环液浓度低于15％时排至一级洗涤塔4，并通过碱液泵补充质量浓度为25％的碱液，洗涤净化后的气体对空排放。
本发明的废酸处理方法解决了炔醛法生产1,4-丁二醇所产生的废酸液体废物难处理的技术问题，而且实现废酸资源化处理，成本低、环保安全。

Claims (2)

1.一种炔醛法生产1,4-丁二醇所产生的废酸处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将炔醛法生产1,4-丁二醇所产生的废酸通过废酸泵(2)泵入反应器(3)通过喷头均匀喷洒在反应器中加入的电石渣上，在常温、常压条件下搅拌反应，所产生的含硫酸钙的电石渣外排，而反应产生的废酸气引流至一级洗涤塔(4)；
(2)步骤(1)的废酸气在引流至一级洗涤塔(4)的过程中加入空气稀释，空气的引入量根据废酸气中乙炔、氧气含量的大小进行调节，保证乙炔含量在其爆炸范围下限以下；
(3)进入一级洗涤塔(4)的废酸气利用质量浓度为5～10％的碱液逆流接触进行一级洗涤净化，吸收了废酸气中有害气体的循环碱液进入沉淀池(8)沉淀，沉淀的废渣与步骤(1)所产生的含硫酸钙的电石渣混合后外排，上清液通过一级洗涤泵(5)进入一级洗涤塔(4)作为洗涤循环液，当洗涤循环液浓度低于5％时外排至污水处理，并通过二级循环泵(9)补充碱液；洗涤净化后的气体输送至二级洗涤塔(7)内进行二级洗涤净化处理；
(4)进入二级洗涤塔(7)的废酸气利用质量浓度为15～25％碱液逆流接触进行二级洗涤净化，吸收了废酸气中有害气体的循环碱液通过二级洗涤泵(9)至二级洗涤塔(7)作为洗涤循环液，当循环液浓度低于15％时排至一级洗涤塔(4)，并通过碱液泵补充25％的碱液，洗涤净化后的气体对空排放。
2.根据权利要求1所述的炔醛法生产1,4-丁二醇所产生的废酸处理工艺，其特征在于，在步骤(1)中，将炔醛法生产1,4-丁二醇所产生的废酸通过废酸泵(2)泵入反应器(3)通过喷头均匀喷洒在反应器中加入的电石渣上，在常温、常压条件下搅拌反应，当反应过程中大量放热，用冷冻水对反应器冷却使反应器内温度不超过200℃、废酸气温度不超过90℃，反应后所产生的含硫酸钙的电石渣外排，而反应产生的废酸气引流至一级洗涤塔(4)。
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