RU2641121C1 - Method for regenerating spent sulfuric acid solution - Google Patents
Method for regenerating spent sulfuric acid solution Download PDFInfo
- Publication number
- RU2641121C1 RU2641121C1 RU2016152415A RU2016152415A RU2641121C1 RU 2641121 C1 RU2641121 C1 RU 2641121C1 RU 2016152415 A RU2016152415 A RU 2016152415A RU 2016152415 A RU2016152415 A RU 2016152415A RU 2641121 C1 RU2641121 C1 RU 2641121C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfuric acid
- solution
- purified
- spent
- acid solution
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к регенерации отработанного раствора серной кислоты, образующегося при очистке анодного хлоргаза в компрессорных установках для получения магния и хлора электролитическим методом.The invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular to the regeneration of an spent solution of sulfuric acid formed during the purification of anode chlorine gas in compressor plants for the production of magnesium and chlorine by the electrolytic method.
Согласно общепринятой технологии при электролитическом производстве магния из его хлоридов на аноде выделяется газообразный хлор. Анодный хлоргаз находит широкое применение в химической промышленности, а также в металлургии для производства тетрахлорида титана. Обычно анодный хлоргаз содержит, %: Сl2 - 80-90; HCl - 2-3; СO2+СО - 1-3, остальное - воздух и возгоны (хлориды калия, магния, натрия) до 40 г/м3. Для дальнейшего использования в производстве тетрахлорида титана анодный хлоргаз осушают и очищают от твердых примесей. Осушение и очищение анодного хлоргаза осуществляют с помощью компрессорных установок. В качестве рабочей жидкости в компрессорных установках используют серную кислоту высокой концентрации марки «олеум» с содержанием свободного серного ангидрида SO3 – 19-24% (ГОСТ 2184). Вследствие повышения температуры серной кислоты от сжатия газа и взаимодействия с влагой анодного хлоргаза циркулирующую кислоту охлаждают в водяных холодильниках, а после возвращают отработанный раствор серной кислоты в компрессорные установки (кн. Производство магния. - Иванов А.И., Ляндрес М.Б., Прокофьев О.В. - М.: Металлургия. - 1979, стр. 235).According to generally accepted technology in the electrolytic production of magnesium, chlorine gas is released from its chlorides at the anode. Anodic chlorine gas is widely used in the chemical industry, as well as in metallurgy for the production of titanium tetrachloride. Typically, the anode chlorine gas contains,%: Cl 2 - 80-90; HCl - 2-3; СО 2 + СО - 1-3, the rest is air and sublimates (potassium, magnesium, sodium chlorides) up to 40 g / m 3 . For further use in the production of titanium tetrachloride, the anode chlorine gas is dried and purified from solid impurities. Draining and purification of the anode chlorine gas is carried out using compressor units. As a working fluid in compressor units, sulfuric acid of high concentration of the Oleum brand with a free sulfuric anhydride SO 3 content of 19-24% is used (GOST 2184). Due to the increase in the temperature of sulfuric acid from gas compression and the interaction with the moisture of the anode chlorine gas, the circulating acid is cooled in water coolers, and then the spent sulfuric acid solution is returned to the compressor units (Prince. Magnesium production. - Ivanov AI, Lyandres MB, Prokofiev O.V. - M.: Metallurgy. - 1979, p. 235).
Недостатком данного способа переработки отработанного раствора серной кислоты является то, что в процессе неоднократного использования отработанный раствор серной кислоты загрязняется возгонами хлорных солей и разбавляется, концентрация отработанного раствора серной кислоты падает, что ведет к коррозии материала компрессорных установок, возникает проблема концентрирования отработанного раствора серной кислоты, а также и его очистка от примесей возгонов.The disadvantage of this method of processing the spent sulfuric acid solution is that in the process of repeated use, the spent sulfuric acid solution is contaminated with sublimates of chlorine salts and diluted, the concentration of the spent sulfuric acid solution drops, which leads to corrosion of the compressor unit material, there is a problem of concentration of the spent sulfuric acid solution, as well as its cleaning from impurities of sublimates.
Известен способ переработки отработанного раствора серной кислоты (кн. Электролитическое получение магния. - Х.Л. Стрелец. - М.: Металлургия, 1972, с. 273), согласно которому очистку анодного хлоргаза осуществляют с помощью компрессорных установок. В качестве рабочей жидкости в компрессорах используют концентрированную серную кислоту, которая возгонами хлористых солей загрязняется и разбавляется. Когда ее концентрация падает ниже 93%, кислоту заменяют (во избежание сильной коррозии материала компрессора). При этом следует отметить, что на 1 тонну металлического магния образуется до 20 кг отработанного раствора серной кислоты, содержащей растворенный хлор. Растворимость активного хлора в отработанном растворе серной кислоты 0,09%. Отработанный раствор серной кислоты выводят из системы и сбрасывают в промышленную канализацию предприятия.A known method of processing the spent solution of sulfuric acid (Prince. Electrolytic production of magnesium. - HL Strelets. - M .: Metallurgy, 1972, S. 273), according to which the purification of the anode chlorine gas is carried out using compressor units. Concentrated sulfuric acid is used as a working fluid in compressors, which is contaminated and diluted by sublimates of chloride salts. When its concentration drops below 93%, the acid is replaced (to avoid severe corrosion of the compressor material). It should be noted that up to 20 kg of spent sulfuric acid solution containing dissolved chlorine is formed per 1 ton of metallic magnesium. The solubility of active chlorine in the spent sulfuric acid solution is 0.09%. The spent sulfuric acid solution is removed from the system and discharged into the industrial sewer of the enterprise.
Недостатком данного способа переработки отработанного раствора серной кислоты, образующегося при очистке анодного хлоргаза в компрессорных установках, является значительное потребление объема концентрированной серной кислоты, большое количество сточных вод, содержащих токсичные вещества, в частности растворенный хлор.The disadvantage of this method of processing the spent sulfuric acid solution formed during the purification of the anode chlorine gas in compressor units is the significant consumption of concentrated sulfuric acid, a large amount of wastewater containing toxic substances, in particular dissolved chlorine.
Известен способ регенерации отработанных растворов, содержащих серную кислоту (патент РФ №2149221, опубл. 20.05.2000) по количеству общих признаков, принятый за аналог-прототип. В способе отработанные концентрированные растворы, содержащие серную кислоту, выводят из технологического процесса, после смешивают с промывными водами, и направляют в окислительный реактор для перемешивания барботажем воздуха с целью окисления ионов железа до трехвалентного состояния. Затем очищают отработанный раствор от твердых примесей с получением концентрата очищенной кислоты и осадка. После раствор последовательно проходит катодные пространства последующих электролизеров каскада с промежуточным отделением после каждой ступени образовавшихся гидроксидов металлов, а после отделения гидроксидов металлов на последней ступени каскада раствор пропускают через анодное пространство всех электролизеров каскада в направлении от последней ступени к первой. Выходящий из анодного пространства первого электролизера каскада раствор подвергают низкотемпературному испарению, после чего концентрат очищенной кислоты возвращают в технологический процесс, а сконденсированные пары воды направляют на промывочные операции. При высоких показателях очистки (серная кислота очищена от ионов железа на 99,5-99,8%) недостатком прототипа является то, что перед операцией очистки отработанные растворы, содержащие серную кислоту, разбавляют промывными водами, а после раствор подвергают низкотемпературному испарению с получением концентрата очищенной кислоты, что связано с существенными энергетическими затратами, так как процесс низкотемпературного испарения осуществляется с использованием дорогостоящей электроэнергии постоянного тока. Кроме того, при предварительном разбавлении отработанных концентрированных растворов, содержащих серную кислоту, промывными водами увеличивается объем раствора кислоты для последующей обработки, снижается движущая сила процесса очистки кислоты от примесей, увеличивается объем оборудования и соответственно количество воздуха, необходимого для эффективного проведения процессов массообмена.A known method of regeneration of spent solutions containing sulfuric acid (RF patent No. 2149221, publ. 05/20/2000) by the number of common features, adopted as an analogue of the prototype. In the method, the spent concentrated solutions containing sulfuric acid are removed from the process, then mixed with the wash water, and sent to the oxidation reactor to be bubbled with air in order to oxidize the iron ions to the trivalent state. Then the solid solution is purified from solid impurities to obtain a purified acid concentrate and precipitate. After the solution, the cathode spaces of subsequent electrolysis cells of the cascade successively pass through with an intermediate separation after each stage of the formed metal hydroxides, and after the separation of metal hydroxides in the last stage of the cascade, the solution is passed through the anode space of all electrolysis cells of the cascade in the direction from the last stage to the first. The solution emerging from the anode space of the first electrolyzer of the cascade is subjected to low-temperature evaporation, after which the purified acid concentrate is returned to the technological process, and the condensed water vapor is sent for washing operations. At high cleaning rates (sulfuric acid is 99.5-99.8% purified from iron ions), the disadvantage of the prototype is that before the cleaning operation, the spent solutions containing sulfuric acid are diluted with wash water, and then the solution is subjected to low-temperature evaporation to obtain a concentrate purified acid, which is associated with significant energy costs, since the low-temperature evaporation process is carried out using expensive direct current electricity. In addition, upon preliminary dilution of the spent concentrated solutions containing sulfuric acid with washing water, the volume of the acid solution for subsequent processing increases, the driving force of the acid purification process from impurities decreases, the volume of equipment and, accordingly, the amount of air required for efficient mass transfer processes increase.
Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа и позволяет исключить сброс отработанного раствора серной кислоты, содержащий токсичный вещества и растворенный хлор в сточные воды. Все это позволит уменьшить загрязнение окружающей среды и улучшить экологию. Кроме того, позволит снизить затраты на приобретение концентрированной серной кислоты.The technical result is aimed at eliminating the disadvantages of the prototype and eliminates the discharge of the spent sulfuric acid solution containing toxic substances and dissolved chlorine into wastewater. All this will reduce environmental pollution and improve the environment. In addition, it will reduce the cost of acquiring concentrated sulfuric acid.
Технический результат достигается тем, что предложен способ регенерации отработанного раствора серной кислоты, образующегося при очистке анодного хлоргаза в компрессорных установках для получения магния и хлора электролитическим методом, включающий вывод отработанного раствора серной кислоты из системы циркуляции, очистку отработанного раствора, новым является то, что отработанный раствор серной кислоты подают в емкость, перемешивают с одновременным обесхлориванием отработанного раствора серной кислоты посредством барботажа сжатым воздухом в течение 15-20 минут при объемном расходе сжатого воздуха 80 м3/час на 1 м3 отработанного раствора, после чего однородную сернокислую суспензию разделяет на очищенный раствор серной кислоты и осадок, при этом очищенный раствор серной кислоты подают в емкость для очищенной серной кислоты и смешивают с олеумом при соотношении, равном 1:(0,54-0,96), после чего полученную концентрированную серную кислоту концентрацией не менее 97 масс. % подают в систему циркуляции, а осадок утилизируют в очистных сооружениях. Кроме того, однородную сернокислую суспензию разделяют на очищенный раствор серной кислоты и осадок центрифугированием.The technical result is achieved by the fact that the proposed method of regeneration of the spent sulfuric acid solution formed during the purification of the anode chlorine gas in compressor plants for producing magnesium and chlorine by the electrolytic method, including the withdrawal of the spent sulfuric acid solution from the circulation system, the cleaning of the spent solution, new is that the spent a solution of sulfuric acid is fed into a container, mixed with simultaneous dechlorination of the spent solution of sulfuric acid by sparging th air for 15-20 minutes at a flow rate of compressed air 80 m 3 / h per 1 m 3 of spent liquor, whereupon the homogeneous sulphate slurry is separated into a purified sulfuric acid solution and the precipitate, the purified sulfuric acid solution fed into the tank for purified sulfuric acid and mixed with oleum at a ratio of 1: (0.54-0.96), after which the resulting concentrated sulfuric acid with a concentration of at least 97 wt. % is fed into the circulation system, and the sludge is disposed of in sewage treatment plants. In addition, a homogeneous sulfate suspension is separated into a purified sulfuric acid solution and the precipitate by centrifugation.
Кроме того, однородную сернокислую суспензию разделяют на очищенный раствор серной кислоты и осадок фильтрацией.In addition, a homogeneous sulfate suspension is separated into a purified sulfuric acid solution and the precipitate by filtration.
Предложенный способ регенерации отработанного раствора серной кислоты, образующегося при очистке анодного хлоргаза в компрессорных установках для получения магния и хлора электролитическим методом, с применением новой последовательности действий, а именно: перемешивание отработанного раствора серной кислоты барботажем сжатым воздухом в течение 15-20 минут при объемном расходе сжатого воздуха 80 м3/час на 1 м3 отработанного раствора позволяет одновременно удалить растворенный хлор из отработанного раствора серной кислоты и получить однородную сернокислую суспензию. Отделение от однородной сернокислой суспензии осадка центрифугированием или фильтрованием позволяет более полно отделить твердые частицы, поступившие в отработанный раствор серной кислоты, в результате очистки анодного хлоргаза и тем самым снизить количество вредных компонентов в очищенном растворе серной кислоты. Смешивание очищенного раствора серной кислоты и олеума при соотношении, равном 1:(0,54-0,96), позволяет получить концентрированную серную кислоту концентрацией не менее 97 масс. % и использовать ее в системе циркуляции в качестве рабочей жидкости в компрессорных установках для получения магния и хлора электролитическим методом, тем самым исключить сброс отработанного раствора серной кислоты, содержащий токсичные вещества и растворенный хлор в сточные воды. Все это позволит уменьшить загрязнение окружающей среды и улучшить экологию. Кроме того, позволит снизить затраты на приобретение концентрированной серной кислоты.The proposed method for the regeneration of the spent sulfuric acid solution formed during the purification of the anode chlorine gas in compressor plants for the production of magnesium and chlorine by the electrolytic method, using a new sequence of actions, namely: mixing the spent sulfuric acid solution by bubbling with compressed air for 15-20 minutes at a volumetric flow rate compressed air 80 m 3 / h per 1 m 3 of spent liquor can simultaneously remove dissolved chlorine from the waste sulfuric acid solution and obtain a homogeneity sulphate suspension. Separation of the precipitate from a homogeneous sulfate suspension by centrifugation or filtration allows more complete separation of the solid particles entering the spent sulfuric acid solution as a result of purification of the anodic chlorine gas and thereby reduce the amount of harmful components in the purified sulfuric acid solution. Mixing a purified solution of sulfuric acid and oleum at a ratio of 1: (0.54-0.96), allows to obtain concentrated sulfuric acid with a concentration of not less than 97 wt. % and use it in the circulation system as a working fluid in compressor plants for producing magnesium and chlorine by the electrolytic method, thereby eliminating the discharge of the spent sulfuric acid solution containing toxic substances and dissolved chlorine into wastewater. All this will reduce environmental pollution and improve the environment. In addition, it will reduce the cost of acquiring concentrated sulfuric acid.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе переработки отработанного раствора серной кислоты, изложенных в пунктах формулы изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна"The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find a source characterized by features that are identical (identical) to all the essential features of the invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the totality of the characteristics of the analogue, made it possible to establish a set of significant distinctive features in relation to the applicant's perceived technical result in the claimed method of processing the spent sulfuric acid solution set forth in the claims. Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty"
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. В результате поиска не было обнаружено новых источников и заявленные объекты не вытекают явным образом для специалиста, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed method from the prototype. As a result of the search, no new sources were found and the declared objects did not follow explicitly for the specialist, since the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention was not revealed from the prior art determined by the applicant to achieve a technical result. Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".
На Фиг. 1 приведена схема регенерации отработанного раствора серной кислоты, образующегося при очистке анодного хлоргаза в компрессорных установках для получения магния и хлора электролитическим методом, выполненная в следующем порядке: 1 - система циркуляции, 2 - емкость, 3 - барботер, 4 - центрифуга или барабанный вакуум-фильтр, 5 - емкость для очищенной серной кислоты, 6 - емкость для осадка, 7 - насосы, 8 - емкость для смешивания с олеумом, 9 - очистные сооружения. Способ регенерации отработанного раствора серной кислоты, образующегося при очистке анодного хлоргаза в компрессорных установках для получения магния и хлора электролитическим методом, осуществляется следующим образом.In FIG. 1 is a diagram of the regeneration of the spent sulfuric acid solution formed during the purification of the anode chlorine gas in compressor plants for the production of magnesium and chlorine by the electrolytic method, performed in the following order: 1 - circulation system, 2 - capacity, 3 - bubbler, 4 - centrifuge or drum vacuum filter, 5 - capacity for purified sulfuric acid, 6 - capacity for sludge, 7 - pumps, 8 - capacity for mixing with oleum, 9 - treatment facilities. The method of regeneration of the spent sulfuric acid solution formed during the purification of the anode chlorine gas in compressor plants for the production of magnesium and chlorine by the electrolytic method is as follows.
Пример 1.Example 1
В процессе разложения хлормагниевого сырья электролизом на аноде выделяется газообразный хлор, который содержит большое количество примесей в виде твердых частиц. Это объясняется тем, что при температурах процесса электролиза, близких к 700°C, газовая фаза обогащена хлоридами магния, хлоридами калия и хлоридами натрия. Газообразный хлор в виде анодного хлоргаза, насыщенного парами электролита, собирается в анодном пространстве электролизера под перекрытием и за счет вакуумметрического давления, создаваемого хлорным компрессором, удаляется из электролизера. Анодный хлоргаз поступает на всасывающий патрубок ротационного жидкостного компрессора типа РЖК 1800/1,5, производительностью 1800 м3/час. Хлорный компрессор обеспечивает требуемое вакуумметрическое давление для отсоса анодного хлоргаза от электролизеров, осушку анодного хлоргаза. В качестве рабочей жидкости в компрессорной установке применяют концентрированную серную кислоту, с массовой долей H2SO4 от 96% до 98%. Компрессор всасывает серную кислоту вместе с анодным хлоргазом и нагнетает в кислотоотделитель. В кислотоотделителе отделяют основную часть серной кислоты, захваченную анодным хлоргазом, после чего она проходит через змеевиковый теплообменник, охлаждаемый камской водой, и вновь поступает на всас хлорного компрессора. Отработанную серную кислоту при достижении концентрации 92 масс. %, загрязненную возгонами и разбавленную за счет поглощения влаги анодного хлоргаза в процессе работы компрессора, периодически выводят из системы 1 циркуляции. Отработанный раствор серной кислоты откачивают из системы 1 циркуляции в емкость 2, снабженную барботером 3 в виде трубы, куда подают сжатый воздух (ТУ 05785388-99) под давлением 0,5МПа. В результате интенсивного перемешивания барботажем сжатого воздуха при объемном расходе сжатого воздуха 80 м3/час на 1 м3 отработанного раствора в емкости 2 обесхлоривают отработанный раствор серной кислоты. Перемешивают в течение 20 минут. Затем полученную однородную сернокислую суспензию направляют на центрифугу 4 типа ОГШ-202К-03 (центрифуга осадительная горизонтальная со шнековой выгрузкой осадка) производительностью по суспензии - 2 м3/час, где ее разделяют на очищенный раствор серной кислоты и осадок. Очищенный раствор серной кислоты загружают в емкость 5 для очищенной серной кислоты, объемом 2,1 м3. В емкость 8 для смешивания с олеумом центробежным насосом 7 типа Х72/20Д-Т-С, производительностью 72 м3/час, закачивают из емкости 5 очищенный раствор серной кислоты, в количестве 1000 кг, отбирают пробу для определения массовой доли H2SO4. После получения результатов анализа в емкость 8 заливают олеум технический (ГОСТ 2184-2013) с массовой долей свободного серного ангидрида (SO3) 19%, в количестве 956 кг, поддерживая соотношение очищенный раствор серной кислоты:олеум, равное 1:0,96. Смесь перемешивают, отбирают пробу для определения массовой доли H2SO4. В результате получают концентрированную серную кислоту концентрацией 98 масс. %, которую центробежным насосом 7 типа Х72/20Д-Т-С, производительностью 72 м3/час, возвращают в систему 1 циркуляции. Осадок загружают в емкость 6, где его распульповывают в воде, а после направляют на утилизацию в очистных сооружениях 9.In the process of decomposition of chloromagnesium raw materials by electrolysis, chlorine gas is released on the anode, which contains a large amount of impurities in the form of solid particles. This is because, at electrolysis temperatures close to 700 ° C, the gas phase is enriched in magnesium chloride, potassium chloride, and sodium chloride. Chlorine gas in the form of an anode chlorine gas saturated with electrolyte vapor is collected in the anode space of the electrolytic cell under the overlap and is removed from the electrolytic cell due to the vacuum pressure created by the chlorine compressor. Anodic chlorine gas enters the suction pipe of a rotary liquid compressor type RZHK 1800 / 1,5, with a capacity of 1800 m 3 / h. The chlorine compressor provides the required vacuum pressure for the suction of the anode chlorine gas from the electrolysis cells, and the drying of the anode chlorine gas. Concentrated sulfuric acid, with a mass fraction of H 2 SO 4 from 96% to 98%, is used as the working fluid in the compressor unit. The compressor absorbs sulfuric acid with the anode chlorine gas and pumps it into an acid separator. In the acid separator, the main part of sulfuric acid, captured by the anode chlorine gas, is separated, after which it passes through a coil heat exchanger cooled by Kama water, and again enters the suction of the chlorine compressor. Spent sulfuric acid upon reaching a concentration of 92 mass. %, contaminated with sublimates and diluted due to moisture absorption of the anode chlorine gas during compressor operation, is periodically removed from
Пример 2.Example 2
То же, что и в примере 1, но полученную однородную сернокислую суспензию направляют на барабанный вакуум-фильтр 4 типа БОН 1-1,0-1К (барабанный общего назначения) с ножевым съемом осадка с площадью поверхности фильтрования 1 м2 производительностью по суспензии 0,4 м3/час, где ее разделяют на очищенный раствор серной кислоты и осадок. Очищенный раствор серной кислоты загружают в емкость 5 для очищенной серной кислоты, объемом 2,1 м3. В емкость 8 для смешивания с олеумом центробежным насосом 7 типа Х72/20Д-Т-С, производительностью 72 м3/час, закачивают из емкости 5 очищенный раствор серной кислоты, в количестве 1000 кг, отбирают пробу для определения массовой доли H2SO4. После получения результатов анализа в емкость 8 заливают олеум улучшенный (ГОСТ 2184-2013) с массовой долей свободного ангидрида (SO3) 24%, в количестве 810 кг, поддерживая соотношение очищенный раствор серной кислоты:олеум, равное 1:0,81. Смесь перемешивают, отбирают пробу для определения массовой долей H2SO4. В результате получают концентрированную серную кислоту концентрацией 98 масс. %, которую центробежным насосом 7 типа Х72/20Д-Т-С, производительностью 72 м3/час, возвращают в систему 1 циркуляции. Осадок загружают в емкость 6, где его распульповывают в воде, а после направляют на утилизацию в очистных сооружениях 9.The same as in example 1, but the resulting homogeneous sulfate suspension is sent to a
Пример 3.Example 3
То же, что и в примере 1, но отработанную серную кислоту выводят из системы 1 циркуляции при достижении концентрации 94 масс. %, загрязненную возгонами и разбавленную за счет поглощения влаги анодного хлоргаза в процессе работы компрессора. Отработанный раствор серной кислоты откачивают из системы 1 циркуляции в емкость 2, снабженную барботером 3 в виде трубы, куда подают сжатый воздух (ТУ 05785388-99) под давлением 0,5МПа. В результате интенсивного перемешивания барботажем сжатого воздуха при объемном расходе сжатого воздуха 80 м3/час на 1 м3 отработанного раствора в емкости 2 обесхлоривают отработанный раствор серной кислоты. Перемешивают в течение 15 минут. Затем полученную однородную сернокислую суспензию направляют на центрифугу 4 типа ОГШ-202К-03 (центрифуга осадительная горизонтальная со шнековой выгрузкой осадка) производительностью по суспензии 2 м3/час, где ее разделяют на очищенный раствор серной кислоты и осадок. Очищенный раствор серной кислоты загружают в емкость 5 для очищенной серной кислоты, объемом 2,1 м3. В емкость 8 для смешивания с олеумом центробежным насосом 7 типа Х72/20Д-Т-С, производительностью 72 м3/час, закачивают из емкости 5 очищенный раствор серной кислоты, в количестве 1000 кг, отбирают пробу для определения массовой доли H2SO4. После получения результатов анализа в емкость 8 заливают олеум технический (ГОСТ 2184-2013) с массовой долей свободного серного ангидрида (SO3) 19%, в количестве 632 кг, поддерживая соотношение очищенный раствор серной кислоты:олеум, равное 1:0,63. Смесь перемешивают, отбирают пробу для определения массовой доли H2SO4. В результате получают концентрированную серную кислоту концентрацией 98 масс. %, которую центробежным насосом 7 типа Х72/20Д-Т-С, производительностью 72 м3/час, возвращают в систему 1 циркуляции. Осадок загружают в емкость 6, где его распульповывают в воде, а после направляют на утилизацию в очистных сооружениях 9.The same as in example 1, but the spent sulfuric acid is removed from the
Пример 4.Example 4
То же что в примере 3, но полученную однородную сернокислую суспензию направляют на барабанный вакуум-фильтр 4 типа БОН 1-1,0-1К (барабанный общего назначения) с ножевым съемом осадка с площадью поверхности фильтрования 1 м2 производительностью по суспензии 0,4 м3/час, где ее разделяют на очищенный раствор серной кислоты и осадок. Очищенный раствор серной кислоты загружают в емкость 5 для очищенной серной кислоты, объемом 2,1 м3. В емкость 8 для смешивания с олеумом центробежным насосом 7 типа Х72/20Д-Т-С, производительностью 72 м3/час, закачивают из емкости 5 очищенный раствор серной кислоты, в количестве 1000 кг, отбирают пробу для определения массовой доли H2SO4. После получения результатов анализа в емкость 8 заливают олеум улучшенный (ГОСТ 2184-2013) с массовой долей свободного ангидрида (SO3) 24%, в количестве 541 кг, поддерживая объемное соотношение очищенный раствор серной кислоты:олеум, равное 1:0,54. Смесь перемешивают, отбирают пробу для определения массовой долей H2SO4. В результате получают концентрированную серную кислоту концентрацией 98 масс. %, которую центробежным насосом 7 типа Х72/20Д-Т-С, производительностью 72 м3/час, возвращают в систему 1 циркуляции. Осадок загружают в емкость 6, где его распульповывают в воде, а после направляют на утилизацию в очистных сооружениях 9.The same as in example 3, but the resulting homogeneous sulfate suspension is sent to a
Таким образом, предложенный способ регенерации отработанного раствора серной кислоты, образующегося при очистке анодного хлоргаза в компрессорных установках для получения магния и хлора электролитическим методом, позволяет исключить сброс отработанного раствора серной кислоты, содержащий токсичный вещества и растворенный хлор в сточные воды. Что позволит уменьшить загрязнение окружающей среды и улучшить экологию. И позволит снизить затраты на приобретение концентрированной серной кислоты.Thus, the proposed method for the regeneration of the spent sulfuric acid solution formed during the purification of the anode chlorine gas in compressor plants for producing magnesium and chlorine by the electrolytic method eliminates the discharge of the spent sulfuric acid solution containing toxic substances and dissolved chlorine into wastewater. That will reduce environmental pollution and improve the environment. And it will reduce the cost of acquiring concentrated sulfuric acid.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016152415A RU2641121C1 (en) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Method for regenerating spent sulfuric acid solution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016152415A RU2641121C1 (en) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Method for regenerating spent sulfuric acid solution |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2641121C1 true RU2641121C1 (en) | 2018-01-16 |
Family
ID=68235420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016152415A RU2641121C1 (en) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Method for regenerating spent sulfuric acid solution |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2641121C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4490347A (en) * | 1983-02-07 | 1984-12-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for sulfuric acid regeneration |
| RU2149221C1 (en) * | 1999-03-15 | 2000-05-20 | Нижегородский государственный технический университет | Method of regenerating exhausted solutions containing sulfuric acid |
| DE10113573A1 (en) * | 2001-03-20 | 2002-02-28 | Messer Griesheim Gmbh | Process for the regeneration of sulfuric acid from sulfur-containing residues |
| RU2311341C1 (en) * | 2006-05-10 | 2007-11-27 | Юрий Борисович Данилов | Exhausted sulfuric acid regeneration process |
-
2016
- 2016-12-28 RU RU2016152415A patent/RU2641121C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4490347A (en) * | 1983-02-07 | 1984-12-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for sulfuric acid regeneration |
| RU2149221C1 (en) * | 1999-03-15 | 2000-05-20 | Нижегородский государственный технический университет | Method of regenerating exhausted solutions containing sulfuric acid |
| DE10113573A1 (en) * | 2001-03-20 | 2002-02-28 | Messer Griesheim Gmbh | Process for the regeneration of sulfuric acid from sulfur-containing residues |
| RU2311341C1 (en) * | 2006-05-10 | 2007-11-27 | Юрий Борисович Данилов | Exhausted sulfuric acid regeneration process |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Х.Л. СТРЕЛЕЦ. Электролитическое получение магния. Москва: Металлургия, 1972, с. 272-275. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10221491B2 (en) | Process and apparatus for generating or recovering hydrochloric acid from metal salt solutions | |
| CN101748430B (en) | Copper recovery system of printed board acid etching waste solution and etching solution regeneration method | |
| JP2001508925A (en) | Lithium recovery and purification | |
| CN105084630A (en) | Oil refining catalyst wastewater zero-discharging treatment method | |
| CN103785286A (en) | Magnesium type flue gas desulfurization process for recovering magnesium sulfate heptahydrate | |
| CA2492183C (en) | Method and device for recycling metal pickling baths | |
| CN103787542B (en) | The wastewater recovery processing technique that a kind of Preparation of Sebacic Acid From Castor Oil produces and device | |
| RU2742864C2 (en) | Method of treating solid carbonaceous material containing aluminum, fluorides and sodium ions | |
| CN106186437A (en) | A kind of process technique producing the waste water manufacturing demineralized water generation in viscose rayon | |
| CN111591967A (en) | Recovery processing method of phosphoric acid waste acid | |
| JP2014015639A (en) | Method and apparatus for treating salt waste water | |
| RU2641121C1 (en) | Method for regenerating spent sulfuric acid solution | |
| JP4688399B2 (en) | Method of recovering hydrochloric acid from iron hydrochloric acid treatment waste liquid | |
| CN203754551U (en) | Device for recycling and treating waste water produced during preparation of decanedioic acid by utilizing castor oil | |
| CN104150519B (en) | A kind of method utilizing sodium sulfate waste liquid to prepare barium sulfate and sodium carbonate | |
| CN110980847A (en) | Treatment and recovery system and method for waste alkali in methane chloride production | |
| CN116443893A (en) | Method and system for preparing ammonium persulfate by using byproduct ammonium sulfate for treating ferric phosphate wastewater | |
| CN110294462A (en) | A kind of Waste acid treating device and method containing heavy metal, fluoride and chloride | |
| CN107673539A (en) | A kind of acid waste water processing equipment and processing method | |
| RU2627431C1 (en) | Method for producing calcium fluoride from fluorocarbon-containing waste of aluminium production | |
| CN109748310A (en) | A kind of separation method of barium sulfate and potassium carbonate mixed solution | |
| RU2088537C1 (en) | Method of recuperation reverse-osmosis purification of waste water to remove heavy metal ions | |
| RU2149221C1 (en) | Method of regenerating exhausted solutions containing sulfuric acid | |
| CN218778813U (en) | Household garbage and carbon-connected capturing system | |
| CN216764598U (en) | Phosphorus-water separation device for evaporation condensate water of tetrakis hydroxymethyl phosphonium chloride |