KR100377049B1 - How to recover sulfuric acid from spent acid containing metal sulfate - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속 황산염을 함유한 폐산으로부터 이들 폐산 중의 황산 농도를 50 내지 75%로 증가시키고, 재사용 가능한 50 내지 70%의 산으로부터 고상 금속 황산염을 분리시킨 다음, 금속 황산염을 열분해시켜 금속 산화물과, 공업적으로 순수한 황산을 생산할 수 있는 이산화황을 형성시킴으로써 황산을 회수하는 방법에 관한 것이다.The present invention increases the concentration of sulfuric acid in these spent acids from spent acids containing metal sulfates to 50-75%, separates solid metal sulfates from reusable 50-70% acid, and then pyrolyzes the metal sulfates, A method for recovering sulfuric acid by forming sulfur dioxide that can industrially produce pure sulfuric acid.

Description

금속 황산염을 함유한 폐산으로부터 황산을 회수하는 방법How to recover sulfuric acid from spent acid containing metal sulfate

본 발명은 금속 황산염을 함유한 폐산(spent acid)으로부터 이들 폐산 중의 황산 농도를 50 내지 75%로 증가시키고, 재사용 가능한 50 내지 70%의 산으로부터 고상의 금속 황산염을 분리한 다음, 금속 황산염을 열분해시켜 금속 산화물과, 공업적으로 순수한 황산을 생산할 수 있는 이산화황을 형성시킴으로써 황산을 회수하는 방법에 관한 것이다.The present invention increases the sulfuric acid concentration in these waste acids from spent acid containing metal sulfate to 50-75%, separates solid metal sulfate from 50-70% reusable acid, and then pyrolyzes the metal sulfate. The present invention relates to a method for recovering sulfuric acid by forming a metal oxide and sulfur dioxide capable of producing industrially pure sulfuric acid.

황산염 공법에 의한 이산화티탄의 제조시에 얻어지는, 소위 폐산 또는 황산계 세척산 등과 같은 금속 산화물을 함유한 폐산으로부터 황산을 회수하는 것이 환경면에서는 이점이 있다 하더라도, 다량의 에너지 및 설비가 필요하기 때문에 생산공정 자체에는 중대한 경제적 부담을 가한다. 통상의 방법은 금속 황산염을 함유한 묽은 황산(이하에서 "폐산"으로 지칭함)을 액체상 중의 황산 농도를, 금속 황산염의 용해도가 최소값이 되는 50 내지 75 중량%로 증발시키는 것이다(유럽 특허 공개 제133 505호). 고상의 금속 황산염으로부터 황산이 분리되어 폐산을 배출하는 공정으로 재순환될 수 있도록 농축(독일 특허 공개 제2 618 121호) 및 황산염의 결정화(유럽 특허 공개 제133 505호)에는 특수한 조건을 사용한다. 농축에 필요한에너지의 양을 감소시키기 위해서는 폐산으로부터 최초의 물 분획을 증발시키는 데다단계 진공 증발 공정에서 형성된 증기의 열을 사용하는 것뿐 아니라 저급 공정 폐열을 사용하는 것도 가능하다. 이를 위해 예를 들어 TiO2의 하소시에 형성되는 하소기 배출 가스의 폐열(유럽 특허 공개 제313 715호) 또는 SO2로부터 황산의 제조 공정 중 SO3 흡수기로부터의 공정열(독일 특허 공개 제2 529 708호)를 사용할 수 있다. 폐산의 농축 및 금속 황산염의 분리 단계(유럽 특허 공개 제194 544호 및 제362 428호)는 근래에 집중적으로 연구 및 최적화되었다. 그러나 증발 공정 중에 장치의 벽과 특히 열 전달 표면에 CaSO4, TiO2 및/또는 SiO2가 극히 용해되기 어려운 층의 형태로 석출되므로 문제는 폐산의 증발 공정 중에도 흔히 발생한다. 이로 인해 공정을 중단하고 복합한 청소 절차를 수행해야만 한다. 따라서, 독일 특허 공개 제28 07 380호에서는 증발 공정이 항상 2 중량% 이상의 고상 황산철 일수화물의 존재하에 수행될 것을 제안하였다. 이것이 석출물의 형성을 방지해 주지는 못하지만, 형성된 석출물이 불용성 성분 외에도 가용성 황산철을 함유하기 때문에 장치를 헹구어낼 때 불용성 입자들이 슬러리 형태로 씻겨나올 수 있다. 그러나 이 방법의 결정적인 단점은 고상의 황산철 일수화물이 비교적 높은 황산 농도 및 비교적 높은 Fe2+ 함량에서만 반응계에 존재한다는 사실이며, 이것은 에너지 면에서 유리한 다단계 증발 공정을 수행할 수 없거나 불리한 경계 조건 하에서만 가능하다는 것을 의미할 수도 있다.Although recovery of sulfuric acid from waste acid containing metal oxides such as spent acid or sulfuric acid-based washing acid, which is obtained in the production of titanium dioxide by the sulfate method, requires a large amount of energy and equipment, although it is environmentally advantageous. The production process itself is a significant economic burden. A common method is to dilute dilute sulfuric acid containing metal sulphate (hereinafter referred to as "waste acid") to the concentration of sulfuric acid in the liquid phase to 50 to 75% by weight, the minimum solubility of the metal sulphate (European Patent Publication 133 505). Special conditions are used for concentration (German Patent Publication No. 2 618 121) and crystallization of sulfate (European Patent Publication No. 133 505) so that sulfuric acid can be separated from the solid metal sulphate and recycled to the process of releasing waste acid. To reduce the amount of energy required for concentration, it is possible to evaporate the first water fraction from the waste acid, as well as to use the heat of the steam formed in the step vacuum evaporation process as well as the lower process waste heat. To this end, for example, waste heat of the calciner exhaust gas formed upon calcination of TiO2 (European Patent Publication No. 313 715) or process heat from the SO3 absorber during the production of sulfuric acid from SO2 (Germany Patent Publication No. 2 529 708). ) Can be used. The concentration of waste acid and the separation of metal sulphate (European Patent Publications 194 544 and 362 428) have been intensively studied and optimized in recent years. However, the problem often occurs during the evaporation process of waste acid, as CaSO4, TiO2 and / or SiO2 precipitate in the form of a layer which is extremely insoluble in the walls of the apparatus and especially the heat transfer surface during the evaporation process. This requires stopping the process and carrying out a complex cleaning procedure. Therefore, German Patent Publication No. 28 07 380 suggests that the evaporation process always be carried out in the presence of at least 2% by weight solid iron sulfate monohydrate. This does not prevent the formation of precipitates, but because the formed precipitates contain soluble iron sulfate in addition to insoluble components, insoluble particles may be washed off in slurry form when the device is rinsed. However, the decisive disadvantage of this method is the fact that solid iron sulfate monohydrate is present in the reaction system only at relatively high sulfuric acid concentrations and relatively high Fe2 + content, which is not possible to perform an energy-efficient multistage evaporation process or only under adverse boundary conditions. It could also mean

분리된 금속 황산염에 열분해, 분해 가스의 냉각, 정화 및 건조, 그리고 비교적 많이 희석된 SO2 함유 가스로부터의 황산 생산은 특히 다량의 에너지 및 특히복잡한 장치를 요하고 관련 생산 공정의 경제적 효율을 크게 감소시키는 공정들이 다.Pyrolysis on separated metal sulphates, cooling, purifying and drying cracked gases, and sulfuric acid production from relatively dilute SO2 containing gases require particularly large amounts of energy and particularly complex equipment and greatly reduce the economic efficiency of the associated production process. Processes

금속 황산염 혼합물의 조성 및 수분 함량에 따라, 900 내지 1100℃ 사이의 온도에서 열분해를 위한 분해 에너지로 3.3 내지 4.4 GJ/톤(ton)이 필요하다. 폐열 보일러에서 분해 생성물을 냉각시키는 도중에 생산된 증기는 폐산의 농축에 사용될 수 있다. 이 방법의 단점은 우선적으로 후속적인 정전기 가스 정화(EGP) 공정에서 황산의 응축에 의해 야기되는 부식 손상을 방지하기 위해서는 가스를 폐열보일러 중에서 270 내지 320℃ 범위의 온도로만 냉각시킬 수 있다는 것이다. 건조 조건 하에서 분진 제거된 분해 가스는 1회 이상의 세척 조작으로 냉각하고, 또한 잔류 분진을 제거해야 한다. 물 또는 재순환된 응축물을 세척액으로 사용할 수 있다. 이 세척액은 분해 가스에서 제거된 고체로부터 분리하여 폐기해야 한다. SO2로부터 SO3로의 반응이 일어나는 촉매 덩어리가 분리되지 않은 고체에 의해 오염되는 것을 방지하고 황산 미스트(mist)로 인해 전환기 장치 부위에서 부식 손상이 발생하는 것을 방지하기 위해, 잔류 분진 및 산 미스트를 분해 가스로부터 습식EGP 공정 중에 제거한 다음, 그 분해 가스를 세척하여 25 내지 50℃ 범위의 온도로 냉각시키고, 95 내지 98% 황산을 사용하여 탈수시켜 전환 공정에 투입한다.Depending on the composition and moisture content of the metal sulphate mixture, 3.3 to 4.4 GJ / ton is required as the decomposition energy for pyrolysis at temperatures between 900 and 1100 ° C. The steam produced during the cooling of the decomposition products in the waste heat boiler can be used for the concentration of the waste acid. A disadvantage of this method is that the gas can only be cooled to a temperature in the range of 270 to 320 ° C. in the waste heat boiler in order to prevent corrosion damage caused by the condensation of sulfuric acid in the subsequent electrostatic gas purification (EGP) process. The cracked degassed gas under dry conditions must be cooled by one or more washing operations and also to remove residual dust. Water or recycled condensate can be used as the wash liquor. This cleaning solution must be disposed of separately from the solids removed from the cracked gas. Decomposition of residual dust and acid mists to prevent the catalyst mass from which the reaction from SO2 to SO3 occurs is contaminated by undissolved solids and to prevent corrosion damage at the converter device site due to sulfuric acid mist. After removal from the wet EGP process, the cracked gas is washed, cooled to a temperature in the range of 25-50 ° C., dehydrated with 95-98% sulfuric acid and introduced into the conversion process.

본 발명의 목적은 금속 황산염을 함유한 폐황산으로부터 황산을 재순환시키기 위한 기존 방법들의 경제적 효율성을 제고하는 데 있다.It is an object of the present invention to improve the economic efficiency of existing methods for recycling sulfuric acid from spent sulfuric acid containing metal sulfate.

상기 목적은 금속 황산염을 함유한 폐황산을 증발시키는 데 건조 조건 하에서 분진 제거하여 약 300℃로 냉각시킨 분해 가스에 함유된 열 에너지를 활용함으로써 달성된다. 이 방법에서, "폐산"은 증발 공정 도중에 황산철이 결정화되지 않도록 황산 농도 28 내지 32% 범위로만 증발시킨다. 증발 공정은 분해 가스를 "폐산"과 직접 접촉시킴으로써 급냉기, 바람직하게는 벤추리(Venturi), 이젝터 벤추리 또는 역류 방식의 스크러버 중에서 수행한다. 순환되는 "폐산"의 부분 스트림이 벽을 타고 떨어지게 함으로써 금속 황산염으로 벽이 덮이는 것이 방지된다. 동시에, 금속 황산염의 열분해시에 형성된 산화물 혼합물 중 여전히 분해 가스 중에 함유되어 있는, 본 명세서에서 배소 잔류물로 칭하는 초미세 분진 부분이 분해 가스로부터 씻겨져나간다. 여과에 의한 이들 고체의 복잡한 분리 조작을 피하기 위해, 폐산 중에 거의 불용성인 배소 잔류물을 폐산과 함께 후속적인 다단계 증발 장치를 통과시키고, 이 장치 내에서 결정화된 금속 황산염과 함께 제거한다. 놀랍게도, 증발 단계에서 고상 FeSO4·H2O가 없은 폐산 중에 배소 잔류물이 존재하면 장치의 벽 및 열 전달 표면에 CaSO4, TiO2 및(또는) SiO2와 같은 불용성 화합물의 석출물 형성이 방지된다는 것이 발견되었다. 이것은 증발 장치 내에 이러한 석출물이 형성됨으로 인해 관련 공정의 중단과 복잡한 청소 조작의 수행이 빈번히 필요하였던 것을 고려할 때 전체적으로 공정이 상당히 개선된 것을 의미한다.This object is achieved by utilizing the thermal energy contained in a cracked gas cooled to about 300 ° C. by dust removal under dry conditions to evaporate spent sulfuric acid containing metal sulfate. In this method, "waste acid" is only evaporated to a sulfuric acid concentration in the range of 28 to 32% so that iron sulfate does not crystallize during the evaporation process. The evaporation process is carried out in a quench cooler, preferably Venturi, ejector venturi or countercurrent scrubbers by bringing the cracking gas directly into "waste acid". The wall covered with metal sulphate is prevented by causing the partial stream of "waste acid" circulated to fall off the wall. At the same time, the ultrafine dust fraction, referred to herein as roasting residue, still contained in the cracking gas in the oxide mixture formed during the thermal decomposition of the metal sulfate, is washed away from the cracking gas. To avoid complicated separation operations of these solids by filtration, almost insoluble roast residues in the spent acid are passed through the subsequent multistage evaporator with the spent acid and removed together with the crystallized metal sulphate in the device. Surprisingly, it has been found that the presence of roasting residues in waste acid without solid FeSO 4 H 2 O in the evaporation step prevents the formation of precipitates of insoluble compounds such as CaSO 4, TiO 2 and / or SiO 2 on the walls and heat transfer surfaces of the device. This means that the formation of such precipitates in the evaporation system has resulted in a significant improvement in the overall process, taking into account the frequent necessity of interrupting the relevant processes and performing complex cleaning operations.

따라서, 본 발명은 금속 황산염을 함유한 폐황산을 다단계로 증발시켜 황산 농도를 50 내지 75 중량%로 만들고, 임의로 서서히 냉각시키고, 그렇게 해서 결정화된 금속 황산염을 재사용 가능한 50 내지 75 중량%의 황산염으로부터 분리한 다음, 800 내지 1150℃에서 열분해시켜 금속 산화물과 SO2 함유 분해 가스를 생성 시키고, 온도가 800 내지 1150℃인 분해 생성물을 폐열 보일러에서 270 내지 350℃로냉각시킨 다음, 정전기 가스 정화 장치(EGP)에서 분진을 제거하고, 분진이 제거된 가스를 급냉기에서 단열 냉각시켜 급냉된 가스를 25 내지 50℃의 온도로 냉각시킨 다음, 미스트 제거 및 건조 후에 가공하여 황산을 생성시키는, 금속 황산염을 함유한 폐산으로부터 황산을 회수하는 방법에 관한 것으로서, 금속 황산염을 함유하되 고상 황산 제1철은 함유하지 않은 폐황산을 사용하여 분진 제거된 분해 가스를 급냉시키고, 폐황산을 급냉기로 투입하고 이에 상응하는 양의, 황산 농도가 최대 28 내지 32 중량%인 보다 고농도의 폐황산을 급냉기로부터 배출시키면서 동시에 분해 가스로부터 제거된 초미세 분진을 세척 제거하고, 농축된 폐황산을 그 중에 현탁된 초미세 배소 잔류를 분진이 제거되는 일없이 황산 농도 50 내지 75 중량%까지 더 증발되도록 계속 처리하는 것을 특징으로 한다.Thus, the present invention provides a multi-step evaporation of spent sulfuric acid containing metal sulphate to bring the sulfuric acid concentration to 50 to 75% by weight, optionally slowly cooling and thus from the reusable 50 to 75% by weight of sulphate And then pyrolyzed at 800 to 1150 ° C. to produce cracked gas containing metal oxides and SO 2, and the decomposition product having a temperature of 800 to 1150 ° C. was cooled to 270 to 350 ° C. in a waste heat boiler, and then an electrostatic gas purification device (EGP ) To remove dust and heat the dust-free gas in a quenching machine to cool the quenched gas to a temperature of 25-50 ° C., and then process it after mist removal and drying to produce sulfuric acid. A method for recovering sulfuric acid from a waste acid, the method comprising a metal sulfate, but no solid ferrous sulfate Sulfuric acid is used to quench the degassed cracked gas, feed the spent sulfuric acid into the quench and simultaneously release the corresponding amount of waste sulfuric acid having a sulfuric acid concentration of up to 28 to 32% by weight from the quench while simultaneously Ultrafine dust removed from the washing is removed, and the concentrated spent sulfuric acid is continuously treated to further evaporate the sulfuric acid concentration of 50 to 75% by weight without removing the dust.

본 발명에 따른 방법은 선행 기술에 비해 몇가지 장점을 가진다. 분해 가스를 약 300℃에서 약 80℃로 냉각시킬 때 방출되는 가스의 열 에너지가 활용되지 않은 채 냉각수 중으로 배출되는 것이 아니라 폐산에서 물을 증발시키는 데 사용된다. 분해 가스를 급냉시키는 데 통상 사용되는 세척액에서 초미세 배소 잔류물 분진을 제거할 필요가 없다. 후속적인 폐산의 증발이 이루어지는 다단계 증발 장치내의 불용성 석출물 형성도 피할 수 있다. 그 결과, 장치의 유용성이 증가되면서 유지비는 감소된다.The method according to the invention has several advantages over the prior art. When the cracked gas is cooled from about 300 ° C. to about 80 ° C., the thermal energy of the gas emitted is not used in the cooling water without being utilized, but is used to evaporate water from the waste acid. There is no need to remove ultrafine roasted residue dust from wash liquids normally used to quench cracked gases. The formation of insoluble precipitate in a multistage evaporation apparatus where subsequent evaporation of the spent acid is also avoided. As a result, maintenance costs are reduced while the utility of the device is increased.

다음은 실시예를 통해 본 발명을 더 상세히 설명한다. 별 다른 표시가 없는한 모든 백분율은 중량 기준이다.The following describes the present invention in more detail by way of examples. All percentages are by weight unless otherwise indicated.

비교예Comparative example

이산화티탄 제조시 배출된, H2SO4 23%, FeSO4 7.7%, MgSO4 2.4% Al2(SO4)3 1.9% 및 기타 금속 황산염 1.7%를 함유하고, 또한 CaSO4 0.04 내지 0.1%, TiSO4 0.7 내지 1.4% 및 SiO2 0.001 내지 0.01%를 함유한 100 톤/시의 폐산을 한 공정으로 처리하였다. 3 단계 진공 증발기 시스템에서 폐산을 황산 함량 66%(액중 중)까지 증발시키고, 생성된 현탁액을 7단계 결정화 캐스케이드에서 55℃로 냉각시킨 후 여과하였다. 이 조작에서 압력이 5 바(bar)인 증기 35 톤과 냉각수(18℃) 1575 m3가 소비되고 시간 당 57.7톤의 물이 증발되었다. 여과 공정에서는 시간 당 18.65 톤의 여과 케이크 및 28.6 톤의 재사용 가능한 66% 황산을 얻었다. 여과 케이크를 황철광 및 석탄과 함께 분해 장치의 유동화 베드 반응기에 투입하였다. 950℃에서 황철광과 석탄을 연소시켜 금속 황산염 및 부착된 황산을 열분해시켰다. 분해 가스 및 배소 잔류물을 폐열 보일러에서 300℃로 냉각시켰으며, 이 과정에서 시간 당 압력이 40 바인 증기 21 톤이 생산되었다. EGP 장치중에서, 폐열 보일러에서 배출되는 가스로부터 잔류 분진 함량이 50 내지 100 mg/m3이 되도록 분진을 제거하였다.Contains 23% H2SO4, 7.7% FeSO4, 1.9% MgSO4 2.4% Al2 (SO4) 3 and 1.7% other metal sulphates released in the production of titanium dioxide, and also CaSO4 0.04 to 0.1%, TiSO4 0.7 to 1.4% and SiO2 0.001 100 tonnes / hour of spent acid containing from 0.01% to 0.01% was treated in one process. The waste acid was evaporated to 66% sulfuric acid content (in liquid) in a three stage vacuum evaporator system and the resulting suspension was cooled to 55 ° C. in a seven stage crystallization cascade and filtered. This operation consumed 35 tons of steam with a pressure of 5 bar and 1575 m3 of coolant (18 ° C) and evaporated 57.7 tons of water per hour. The filtration process yielded 18.65 tonnes of filter cake and 28.6 tonnes of reusable 66% sulfuric acid per hour. The filter cake was put together with pyrite and coal into the fluidized bed reactor of the cracker. Pyrite and coal were burned at 950 ° C. to pyrolyze metal sulfate and attached sulfuric acid. The cracked gas and roasted residues were cooled to 300 ° C. in a waste heat boiler, producing 21 tons of steam with a pressure of 40 bar per hour. In the EGP unit, dust was removed from the gas exiting the waste heat boiler so that the residual dust content was between 50 and 100 mg / m3.

벤추리 스크러버에서, 하류에 배치된 열교환기로부터의 응축물을 세척 및 냉각 매질로 사용하여 분진 제거된 분해 가스(건조 형태로서 36.000 m3/시, 증기 4.8 톤/시 동반)를 300℃에서 67℃로 단열 냉각시켰다. 단열 냉각 공정("급냉 공정")에서는 시간 당 6.0 톤의 물이 증발되었다. 이어서 증기로 포화된 분해 가스를 냉각수를 채용한 열교환기에서 간접적으로 33℃로 냉각시켰다. 이 과정에서 시간당 9.3 톤의 물이 응축되었으며, 필요한 냉각수의 양은 시간 당 520 m3이었다. 200 내지 350 g의 초미세 배소 잔류물 분진이 현탁된 응축물 3.3 m3/시를 급냉 사이클에서배출하여 폐기시켜야 했다.In a venturi scrubber, condensate from a downstream heat exchanger was used as a washing and cooling medium to remove the dedusted cracked gas (36.000 m3 / hr in dry form, with 4.8 tons / h steam) from 300 ° C to 67 ° C. Adiabatic cooling. In the adiabatic cooling process (“quenching process”) 6.0 tonnes of water were evaporated per hour. The cracked gas saturated with steam was then indirectly cooled to 33 ° C. in a heat exchanger employing cooling water. In the process, 9.3 tonnes of water were condensed per hour, and the required amount of cooling water was 520 m3 per hour. Condensate 3.3 m3 / hr suspended from 200 to 350 g of ultrafine roasted residue dust had to be discharged in a quench cycle and disposed of.

33℃로 냉각된 분해 가스의 미스트를 습식 EGP 장치에서 제거하고, 건조시킨 다음 접촉법에 의해 더 처리하여 공업적으로 순수한 황산을 생성시켰다.The mist of cracked gas cooled to 33 ° C. was removed in a wet EGP apparatus, dried and further treated by contact to produce industrially pure sulfuric acid.

다단계 진공 증발기 시스템의 제1 단계에서는 석출된 불용성, 및 특히 SiO2를 제거하기 위해 매년 불규칙한 간격으로 4 내지 6회 청소해야 한다. 이 노동 집약적인 작업은 장치를 한 번에 수일 동안 가동하지 못하게 된다는 것을 뜻한다.The first stage of a multistage vacuum evaporator system requires four to six cleanings at irregular intervals annually to remove precipitated insoluble and especially SiO 2. This labor-intensive task means that the device will not run for several days at a time.

실시예Example

처리된 폐산의 양 및 조성은 비교예와 같았다. 비교예에서와 같은 25 톤/시의 23% 폐산(온도 30℃)을 먼저 고온에서 분진 제거된 분해 가스를 급냉시키는 데 사용되는 역류 스크러버에 투입하였다. 순환된 폐산의 대부분을 상부에서 유입되는 분해 가스에 대해 역류 방향으로 이 스크러버에 주입하였다. 소량의 순환된 산을 스크러버의 상단부에 장치된 유출 채널로 투입하여 스크러버 벽을 따라 막의 형태로 흘러내리게 하였다. 시간 당, 27.65%의 황산과 200 내지 350 g의 초미세 배소 잔류물 분진을 함유한 20.8 톤의 폐산을 SO2가 배출되는 스트리퍼를 통해 80℃에서 스크러버에서 배출시켜 나머지 75 톤/시의 23% 폐산과 함께 3 단계 진공 증발기 장치에 투입하였다. 이 장치에서 더 증발시켜야 할 물은 시간 당 52.7 톤이 아닌 48.5 톤이었으며, 그 결과 압력이 5 바(bar)인 증기 소비가 시간 당 35 톤에서 31.5 톤으로 감소되고 냉각수의 소비량도 시간 당 1575 m3에서 1485 m3로 감소되었다.The amount and composition of the treated waste acid were the same as in the comparative example. 25% tonnes / hour of 23% spent acid (temperature 30 ° C.) as in the comparative example was first introduced into a countercurrent scrubber used to quench the degassed gases at high temperature. Most of the circulated waste acid was injected into this scrubber in the direction of countercurrent to the cracking gas flowing in from the top. A small amount of circulated acid was introduced into the outlet channel installed at the top of the scrubber to flow down the membrane along the scrubber wall. Per hour, 20.8 tonnes of spent acid containing 27.65% sulfuric acid and 200 to 350 g of ultrafine roasted residue dust was discharged from the scrubber at 80 ° C through a stripper from which SO2 was discharged and the remaining 75 tonnes / hour of 23% spent acid And into a three stage vacuum evaporator apparatus. The water to be further evaporated in this unit was 48.5 tons per hour instead of 52.7 tons per hour, resulting in a steam consumption of 5 bar pressure reduced from 35 to 31.5 tons per hour and cooling water consumption to 1575 m3 per hour. Reduced to 1485 m3.

급냉시켜 폐산으로 세척한 분해 가스를 미스트 수집기를 통해 열 교환기로투입하였으며, 여기서는 시간 당 455 m3의 냉각수가 시간 당 7.5 톤의 물을 응축시키는 데 사용되었다. SO2를 스트리핑한 후 순수하고, 고체가 없는 응축물을 배출시켰다.The cracked gas, which was quenched and washed with waste acid, was introduced through a mist collector into a heat exchanger, where 455 m3 of cooling water per hour was used to condense 7.5 tons of water per hour. After stripping the SO 2, the pure, solid free condensate was discharged.

진공 증발 유닛의 1차 증발 단계에서 석출물이 더 이상 검출되지 않았다.The precipitate was no longer detected in the first evaporation step of the vacuum evaporation unit.

Claims (3)

금속 황산염을 함유한 폐황산(spent sulphuric acid)을 다단계로 증발시켜 황산 농도를 50 내지 70 중량%로 만들고, 생성된 현탁액을 임의로 냉각시키고, 금속 황산염으로부터 재사용 가능한 50 내지 75 중량%의 황산을 분리하고, 황산을 함유한 금속 황산염을 800 내지 1150℃에서 열분해시켜 금속 산화물과 SO2 함유 분해 가스를 생성시키고, 폐열 스팀 보일러에서 금속산화물과 SO2 함유 분해가스를 270 내지 350℃로 냉각시키고, 정전기 가스정화 장치에서 온도가 270 내지 350℃인 SO2 함유 분해 가스의 분진을 제거하고, 분진 제거된 SO2 함유 가스를 급냉기에서 단열 냉각시키고, 급냉된 가스를 25 내지 50℃의 온도로 냉각시키고, SO2 함유 분해 가스의 미스트를 제거하여 건조시킨 다음, 이 분해 가스를 후속 처리하여 황산을 생성시킴으로써 금속 황산염을 함유한 폐황산으로부터 황산을 회수하는 방법에 있어서, 금속 황산염을 함유하되 고상 황산철은 함유하지 않은 폐황산을 사용하여 분진 제거된 분해 가스를 급냉시키고, 폐황산을 급냉기에 투입하고 이에 상응하는 양의, 황산 농도가 최대 28 내지 32 중량%인 보다 고농도의 폐황산을 급냉기로부터 배출시키면서 동시에 분해 가스로부터 제거된 초미세 분진을 세척 제거하고, 농축된 폐황산을 그 중에 현탁된 초미세 배소 잔류물 분진이 제거되는 일없이 황산 농도 50 내지 75 중량%까지 더 증발되도록 계속 처리하는 것을 특징으로 하는 금속 황산염을 함유한 폐황산으로부터 황산을 회수하는 방법.Spent sulphuric acid containing metal sulphate is evaporated in multiple stages to bring the sulfuric acid concentration to 50 to 70% by weight, optionally cooling the resulting suspension and separating the reusable 50 to 75% by weight sulfuric acid from the metal sulphate. Pyrolysis of the metal sulfate containing sulfuric acid at 800 to 1150 ℃ to produce a decomposition gas containing metal oxides and SO2, and cooling the metal oxide and SO2 containing decomposition gas to 270 to 350 ℃ in a waste heat steam boiler, electrostatic gas purification The apparatus removes dust of the SO 2 containing cracked gas having a temperature of 270 to 350 ° C., thermally cools the dedusted SO 2 containing gas in a quenching machine, cools the quenched gas to a temperature of 25 to 50 ° C., and decomposes SO 2 containing The waste sulfuric acid containing the metal sulfate is removed by drying the mist by removing the gas and then treating the cracked gas to produce sulfuric acid. A process for recovering sulfuric acid from a process comprising: quenching dedusted cracked gas using spent sulfuric acid containing metal sulphate but not solid iron sulphate, introducing the spent sulfuric acid into a quench and the corresponding amount of sulfuric acid concentration. Is used to discharge higher concentrations of spent sulfuric acid, up to 28 to 32% by weight, from the quenching machine, while simultaneously removing and removing the ultrafine dust removed from the cracked gas, and removing the concentrated waste sulfuric acid suspended therein. A process for recovering sulfuric acid from spent sulfuric acid containing metal sulphate, characterized by continuing to evaporate further to a sulfuric acid concentration of 50 to 75% by weight. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 처리할 폐산 전량을 급냉기에 투입하고 이에 상응하는 양의, 황산 농도가 보다 높은 폐산을 후속 증발을 위해 급냉기로부터 배출시키는 것을 특징으로 하는 방법.The total amount of waste acid to be treated is introduced into the quencher and a corresponding amount of spent acid with a higher sulfuric acid concentration is discharged from the quencher for subsequent evaporation. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 처리할 폐산의 일부만을 급냉기에 투입하고 이에 상응하는 양의, 황산 농도가 보다 높은 폐산을 급냉기로부터 배출시켜 나머지 폐산과 합한 다음, 후속 증발을 위해 계속 처리하는 것을 특징으로 하는 방법.Wherein only a portion of the spent acid to be treated is introduced into the quench and the corresponding amount of spent acid having a higher sulfuric acid concentration is discharged from the quench and combined with the remaining spent acid, followed by further processing for subsequent evaporation.
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