废硫酸再生成品硫酸过程中含硫酸盐废硫酸的高温净化工艺的制作方法

文档序号:11765099阅读:740来源:国知局

本发明属于环保技术领域,具体涉及一种解决废硫酸再生成品硫酸过程中,废酸中含有硫酸盐的高温净化工艺。



背景技术:

一、长期以来,国内很多企业在烟气或其它方面脱硫方案中,偏爱选择用碱洗塔来脱硫,碱洗脱硫工艺简单脱硫效率高,投资和运行成本相对较低,但在脱硫的过程中,碱液在洗涤塔中反复应用,在硫酸盐浓度越高的同时,其它杂质也跟着升高,造成脱硫后的硫酸盐类不能利用或利用的成本高于其价值。由于人们环保意识的提高,国家对环保的要求也越来越严格,所以迫切需要寻找解决脱硫后硫酸盐与废硫酸混合后的处理问题。

二、现有的废酸处理系统

1.将来自废酸贮罐的废酸经废酸增压泵加压后通过废酸喷咀喷入废酸裂解炉内,炉内通入瓦斯气与空气混合燃烧提供热能或通过燃烧硫磺使废酸在高温下裂解生成so2和h2o,等其它微量杂质,炉内温度在1000℃~1200℃;

2.温度在1000℃~1100℃的炉气,从裂解炉进入余热锅炉,回收高温位热能。被回收高温热后的炉气,温度降至350℃进入净化部分;

3.进入净化部分的炉气,先进入文氏管,用稀酸喷淋增湿,炉气温度降至76~80℃,后进入洗涤塔,用稀酸进一步洗涤冷却,炉气温度降至40℃以下,经电除雾器除去酸雾后送往干燥塔;

4.炉气经干燥塔干燥后的炉气为生产硫酸所需的so2气体,so2气体进入转化器,多次换热转化得到成品硫酸。

三、硫酸盐的特点

以硫酸钠为例,由于是强酸和强碱的结合所以它们的化学性质非常稳定,它们虽不溶于强酸,但在稀硫酸中的溶解度非常高,在80℃以上的稀硫酸中,它在水中溶解度是43.7%。稀酸中的na2so4+10h2o在50℃基本上就开始结晶为硫酸钠。所以在废酸裂解炉中,裂解的so2气体,在单位xm3/h只要大于0.3毫克,都会因为结晶而将锅炉堵塞。

四、现有废酸处理工艺的瓶颈

1.目前传统的废酸裂再生制酸工艺是:废酸裂解炉→余热锅炉→净化→干燥吸收→转化→成品硫酸,其中废酸裂解炉净化工段必须通过余热锅炉拿掉热量,否则,从废酸裂解炉出来的炉气1100℃温度,净化工段的洗涤方法和设备以及工艺管道都是不能适应的。

2.在余热锅炉的运行技术参数中,na2so4、k2so4等原料气体在xm3/h中,只能以毫克单位存在,否则上百万的余热锅炉在几小时内就因列管堵塞而报废。

3.如果按照传统的设备材料现状,抛弃余热锅炉直接进入净化工段,又因传统净化工艺中的设备都是玻璃钢或pvc材料组成,其操作温度必须小于350℃。否则从废酸裂解炉出来的炉气温度在1100℃,净化工段的pvc材料或frp材料制成的设备和管道都不能承受。

4.由于以na2so4、k2so4等为代表的硫酸盐类是强酸和强碱合成的产物,在高温下只是物态产生变化,而分子是不分解的,因此,用传统的废酸裂再生制酸技术,更本解决不了含有硫酸盐的废酸的再生,传统工艺路线:废酸裂解炉→余热锅炉→净化→干燥吸收→转化→成品硫酸的工艺路线,由于硫酸盐结晶的问题而走不通。



技术实现要素:

本发明是针对上述问题,提出的一种解决废硫酸再生成品硫酸过程中,废酸中含有硫酸盐的高温净化工艺。

以处理含有na2so4、k2so4等硫酸盐废硫酸为原料工艺技术,利用na2so4、k2so4等硫酸盐在100℃的水中溶解度为42.5g/100ml和s2o气体在100℃以上的水中几乎不溶的特点,抛弃传统的余热回收工段。将传统制酸系统的低温350℃--400℃净化改为高温净化1000℃---1200℃,用耐高温洗涤器进行多级洗涤,除去气体中的盐类和其它杂质。

本发明的主要技术方案:利用含硫酸盐的废硫酸再生硫酸过程中的高温净化工艺,包括:废硫酸→裂解炉→高温洗涤净化→干燥吸收→转化→成品硫酸,其特征是所述高温洗涤净化是在1000℃---1200℃下的高温洗涤器中进行。

本发明一种典型的工艺过程:

1.含有硫酸盐的废硫酸原料通过裂解炉裂解;

2.将来自裂解炉的气体从高温洗涤器下部进入,工艺水通过高位水槽从高温洗涤器上部加压后进入;

3.通过洗涤后的炉气去脱水干燥工段,洗涤后的液体通过气液分离器后气体去脱水干燥工段,低浓度的洗涤液体返回高温洗涤器循环,高浓度的盐类液体送至硫盐多效蒸发装置;

4.来自高位槽的工艺水通过硫盐液冷却器后去需要热水的生产车间;硫盐通过多效蒸发装置后的气体去脱水干燥工段。

本发明的工艺填补了国内废硫酸中含有硫酸盐类的工业废酸再生处理技术的空白,解决了含有硫酸盐的废酸的再生利用难题,通过高温洗涤器对炉气进行净化,实现对含有硫酸盐类的废硫酸再生利用。

附图说明

图1为本发明实施例废硫酸再生成品硫酸过程中含硫酸盐废硫酸的高温净化工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明加以详细描述。

以下实施例利用含硫酸盐的废硫酸再生硫酸过程中的高温净化工艺过程参见附图1,包括:废硫酸→裂解炉→高温洗涤净化→干燥吸收→转化→成品硫酸,其创新之处是所述高温洗涤净化是在1000℃---1200℃下的高温洗涤器中进行。

实施例

工艺过程:含有na2so4、k2so4等硫酸盐的废硫酸原料通过裂解炉裂解;将来自裂解炉的气体从高温洗涤器下部进入,工艺水通过高位水槽从高温洗涤器上部加压后进入;通过洗涤后的炉气去脱水干燥工段,洗涤后的液体通过气液分离器后气体去脱水干燥工段,低浓度的洗涤液体返回高温洗涤器循环,高浓度的盐类液体送至硫盐多效蒸发装置;来自高位槽的工艺水通过硫盐液冷却器后去需要热水的生产车间;硫盐通过多效蒸发装置后的气体去脱水干燥工段。

实施例工艺中的技术参数

1.含有na2so4k2so4等硫酸盐废硫酸原料通过裂解炉裂解,裂解后产生的炉气气量为100m3--300m3/min(具体以废酸量计算)×-35kpa,由塔后so2风机提供。

2.高位水槽的工艺水通过加压泵从高温洗涤器上部加压后进入,加压泵的压力为2.0kpa--2.2kpa,高温洗涤器气体进口温度为:1100℃。

3.通过洗涤后的炉气去脱水干燥工段的气量为:100m3--300m3/min(具体以废酸量计算)×-35kpa,由塔后so2风机提供,通过洗涤后炉气的温度在360℃。

4.低浓度的洗涤液体通过循环泵返回高温洗涤器循环,循环泵参数:流量16m3/h,扬程:30m,电机功率:11kw-4。

5.高浓度的盐类液体通过送浆泵送至硫盐多效蒸发装置;送浆泵参数:流量35m3/h,扬程:8m,电机功率:15kw。

6.来自高位槽的工艺水通过硫盐液冷却器后用热水泵打到去需要热水的生产车间;热水泵参数:吸入口压力+泵扬程≤1.6mpa。

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