CN114293205A - 一种pvc乙炔净化废硫酸回收处理的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种PVC乙炔净化废硫酸回收处理的装置及其方法，包括依次相连接的废硫酸储槽、废硫酸输送泵、文丘里混合器、反应器、固液分离器、电解槽、回收硫酸泵和回收硫酸储槽，还包括与反应器连接的碳基含铜催化剂储槽，由以上设备组成了PVC乙炔净化废硫酸回收处理的系统；储存于废硫酸储槽中的废硫酸经废硫酸输送泵的输送与碳基含铜催化剂储槽中的碳基含铜催化剂在文丘里混合器中混合后进入反应器中开始反应，反应完毕后的浆料自流进入固液分离器进行固液分离，然后将分离液送入电解槽中进行电解，电解后的回收硫酸通过回收硫酸泵泵入回收硫酸储槽中。本发明操作简单，设备投资低、装置运行成本低、回收硫酸品质高并且无废水产生、安全环保。

Description

一种PVC乙炔净化废硫酸回收处理的装置及其方法

技术领域

本发明属于危险废物处置技术领域，具体涉及一种PVC乙炔净化废硫酸回收处理的装置及其方法。

背景技术

PVC乙炔净化废硫酸浓度为70%-80%，含有的主要杂质成分为有机质，其中COD达3×10⁴mg/L以上。现有技术采用浓缩法，通过升温将废硫酸浓缩为浓硫酸。在升温浓缩过程中，大部分有机质絮凝形成沉淀，通过固液分离去除，浓缩后的硫酸回用于生产工艺。浓缩法工艺存在以下问题：1、对于设备材质要求较高，一般为钛金属材质，投资较高。2、消耗的蒸汽、水、电量较大，运行成本较高。3、操作复杂，设备检维修周期较短，检维修成本较高。4、无法完全去除所含的有机质，系统运行中容易堵塞蒸发管道，且浓缩后的硫酸品质较差。

发明内容

本发明提供了一种成本低、操作简单和回收硫酸品质高的PVC乙炔净化废硫酸回收处理的装置及其方法。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供了一种PVC乙炔净化废硫酸回收处理的装置，包括依次相连接的废硫酸储槽、废硫酸输送泵、文丘里混合器、反应器、固液分离器、电解槽、回收硫酸泵和回收硫酸储槽，还包括与反应器4连接的碳基含铜催化剂储槽。

优选的，所述PVC乙炔净化废硫酸回收处理的装置，还包括与反应器连接的氧化性助剂槽，氧化性助剂槽中储存有氧化性助剂。

优选的，所述PVC乙炔净化废硫酸回收处理的装置，反应器为槽式搅拌反应器或釜式搅拌反应器。

优选的，所述PVC乙炔净化废硫酸回收处理的装置，固液分离器为板框压滤机或离心机。

优选的，所述PVC乙炔净化废硫酸回收处理的装置，电解槽包括阳极和阴极，阳极为碳电极或铂电极，阴极为碳电极或铜电极。

本发明还提供了一种PVC乙炔净化废硫酸回收处理的方法，包括以下步骤：

（1）储存于废硫酸储槽中的废硫酸经废硫酸输送泵输送至文丘里混合器中；

（2）碳基含铜催化剂储槽中的碳基含铜催化剂进入丘里混合器中；

（3）废硫酸和碳基含铜催化剂在文丘里混合器中混合后进入反应器中开始反应；

（4）反应完毕后的浆料自流进入固液分离器进行固液分离；

（5）将分离液送入电解槽中进行电解；

（6）电解后的回收硫酸通过回收硫酸泵泵入回收硫酸储槽中。

优选的，所述PVC乙炔净化废硫酸回收处理的方法，废硫酸与碳基含铜催化剂的质量比为1:1.8-1：2.3。

优选的，所述PVC乙炔净化废硫酸回收处理的方法，还包括以下步骤：在反应器中的物料反应过程中不断加入氧化性助剂，所述氧化性助剂为浓度27%的双氧水，废硫酸与双氧水的质量比为1：0.18-1：0.25。

优选的，所述PVC乙炔净化废硫酸回收处理的方法，反应器中物料的反应时间为2.7-3.4小时。

优选的，所述PVC乙炔净化废硫酸回收处理的方法，经废硫酸回收处理系统处理后的回收硫酸中COD含量小于100mg/L。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过将储存于废硫酸储槽中的废硫酸经废硫酸输送泵的输送与碳基含铜催化剂储槽中的碳基含铜催化剂在文丘里混合器中混合后进入反应器中开始反应，反应完毕后的浆料自流进入固液分离器进行固液分离，然后将分离液送入电解槽中进行电解，电解后的回收硫酸通过回收硫酸泵泵入回收硫酸储槽中，使回收硫酸浓度为50%-60%，回收硫酸中COD含量小于100mg/L。本发明操作简单，工况为常温常压，介质为稀硫酸，设备投资低、检维修周期长、装置运行成本低、回收硫酸品质高并且无废水产生、安全环保。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图中：1、废硫酸储槽；2、废硫酸输送泵；3、文丘里混合器；4、反应器；5、固液分离器；6、电解槽；7、回收硫酸泵；8、回收硫酸储槽；9、碳基含铜催化剂储槽；10、氧化性助剂槽。

具体实施方式

实施例1：

一种PVC乙炔净化废硫酸回收处理的装置，包括依次相连接的废硫酸储槽1、废硫酸输送泵2、文丘里混合器3、反应器4、固液分离器5、电解槽6、回收硫酸泵7和回收硫酸储槽8，还包括与反应器4连接的碳基含铜催化剂储槽9，反应器4为槽式搅拌反应器，固液分离器5为板框压滤机，电解槽6包括阳极和阴极，阳极为碳电极，阴极为碳电极。

实施例2：

一种PVC乙炔净化废硫酸回收处理的装置，包括依次相连接的废硫酸储槽1、废硫酸输送泵2、文丘里混合器3、反应器4、固液分离器5、电解槽6、回收硫酸泵7和回收硫酸储槽8，还包括与反应器4连接的碳基含铜催化剂储槽9和与反应器4连接的氧化性助剂槽10，氧化性助剂槽10中储存有氧化性助剂，在反应器4中的物料反应过程中不断加入氧化性助剂，氧化性助剂可以更多地提取废催化剂中的铜组分，反应器4为釜式搅拌反应器，固液分离器5为离心机，电解槽6包括阳极和阴极，阳极为铂电极，阴极为铜电极。

实施例3：

一种PVC乙炔净化废硫酸回收处理的方法，包括以下步骤：

（1）储存于废硫酸储槽1中的废硫酸经废硫酸输送泵2输送至文丘里混合器3中；

（2）碳基含铜催化剂储槽（9）中的碳基含铜催化剂进入丘里混合器（3）中；

（3）废硫酸和碳基含铜催化剂在文丘里混合器（3）中混合后进入反应器（4）中开始反应，通过碳基催化剂中的碳组分吸附降解废硫酸中的有机质组分，废硫酸与碳基含铜催化剂的质量比为1:1.8-1：2.3，可将废硫酸中的有机质组分完全吸附去除；

（4）在反应器4中的物料反应过程中不断加入氧化性助剂，所述氧化性助剂为浓度27%的双氧水，废硫酸与双氧水的质量比为1：0.18-1：0.25，氧化性助剂可以更多地提取废催化剂中的铜组分，后续电解时可获得更多阴极铜副产品。

（5）反应器4中的物料反应2.7-3.4小时后，打开反应器4底部出料阀，浆料自留进入板框压滤机，压滤渣收集送入焚烧系统焚烧处理后填埋，压滤液送入电解槽6；

（6）将分离液送入电解槽6中进行电解，电解槽在一定电位差下对压滤液进行电解，电解后阴极析出铜，进行下一步提纯处理；

（7）电解后的回收硫酸通过回收硫酸泵（7）泵入回收硫酸储槽（8）中，

经废硫酸回收处理系统处理后的回收硫酸中COD含量小于100mg/L。回收硫酸可进一步升温浓缩至70-80%适应更多循环利用场景，或作为原料进一步生产硫酸铝、硫酸铵等资源化产品。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种PVC乙炔净化废硫酸回收处理的装置，其特征在于包括依次相连接的废硫酸储槽（1）、废硫酸输送泵（2）、文丘里混合器（3）、反应器（4）、固液分离器（5）、电解槽（6）、回收硫酸泵（7）和回收硫酸储槽（8），还包括与反应器（4）连接的碳基含铜催化剂储槽（9）。

2.根据权利要求1所述的PVC乙炔净化废硫酸回收处理的装置，其特征在于：还包括与反应器（4）连接的氧化性助剂槽（10），氧化性助剂槽（10）中储存有氧化性助剂。

3.根据权利要求1所述的PVC乙炔净化废硫酸回收处理的装置，其特征在于：所述的反应器（4）为槽式搅拌反应器或釜式搅拌反应器。

4.根据权利要求3所述的PVC乙炔净化废硫酸回收处理的装置，其特征在于：所述的固液分离器（5）为板框压滤机或离心机。

5.根据权利要求3所述的PVC乙炔净化废硫酸回收处理的装置，其特征在于：所述的电解槽（6）包括阳极和阴极，阳极为碳电极或铂电极，阴极为碳电极或铜电极。

6.利用如权力要求1-5中所述的任一项装置对PVC乙炔净化废硫酸回收处理的方法，其特征在于包括以下步骤：

储存于废硫酸储槽（1）中的废硫酸经废硫酸输送泵（2）输送至文丘里混合器（3）中；

碳基含铜催化剂储槽（9）中的碳基含铜催化剂进入丘里混合器（3）中；

废硫酸和碳基含铜催化剂在文丘里混合器（3）中混合后进入反应器（4）中开始反应；

反应完毕后的浆料自流进入固液分离器（5）进行固液分离；

将分离液送入电解槽（6）中进行电解；

电解后的回收硫酸通过回收硫酸泵（7）泵入回收硫酸储槽（8）中。

7.根据权利要求6所述的PVC乙炔净化废硫酸回收处理的方法，其特征在于：所述废硫酸与碳基含铜催化剂的质量比为1:1.8-1：2.3。

8.根据权利要求6所述的PVC乙炔净化废硫酸回收处理的方法，其特征在于还包括以下步骤：在反应器（4）中的物料反应过程中不断加入氧化性助剂，所述氧化性助剂为浓度27%的双氧水，废硫酸与双氧水的质量比为1：0.18-1：0.25。

9.根据权利要求8所述的PVC乙炔净化废硫酸回收处理的方法，其特征在于：所述的反应器（4）中物料的反应时间为2.7-3.4小时。

10.根据权利要求8所述的PVC乙炔净化废硫酸回收处理的方法，其特征在于：经废硫酸回收处理系统处理后的回收硫酸中COD含量小于100mg/L。

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