本发明属于化工环保技术领域，具体涉及一种含盐废硫酸回收的裂解工艺。
背景技术：
我国的各类相关化工装置,如涉及到酯化、磺化、水合水解等工艺，每年都会副产大量废硫酸，尤其是国内众多染料生产厂家的染料和染料中间体装置在生产过程中，会产生一定量的废硫酸，该废硫酸含盐高，盐类种类多，难处理，除含有70～80%的硫酸外，还含少量有机物和水。目前废硫酸的处理方法主要有以下几种：1.碱中和法，让废硫酸跟各种无机碱进行中和反应，制取硫酸铵、硫酸镁、硫酸钙等。2.搀烧，是在硫酸生产装置的沸腾炉或回转窑中喷入废硫酸进行生产。这些处理方法都存在工艺繁复、处理成本高、产品质量不高、盐类物质处理不彻底等问题。
技术实现要素：
本发明是针对上述现状，提出的一种含盐废硫酸裂解工艺，适宜处理各种含盐废硫酸，尤其适用于染料和染料中间体装置产生的废硫酸，通过利用盐分与裂解后硫酸的相态的不同，使盐彻底从酸中分离出并实现回收；废硫酸在裂解炉中裂解产生含二氧化硫的烟气，进入后续制酸系统制取成品硫酸。
本发明是这样来实现的：含盐废硫酸的处理方法，其特征在于：将燃料和空气通过燃烧器喷入裂解炉中进行燃烧，达到设定的炉温后，通过废酸喷枪将含盐废硫酸雾化喷入裂解炉进行高温裂解，盐类在裂解炉中形成熔盐液滴，并最终汇聚成熔盐流，以液态形式自动排出，少量随混合炉气后移的盐类在余热锅炉以及空气预热器中冷凝析出后通过在线清灰装置排出；废硫酸充分裂解后产生的含二氧化硫的炉气经换热后进入后续制酸系统。
一般地，所述裂解炉中设有耐火砖挡墙；裂解炉底部带有导流槽和排盐口；裂解炉外设置液态盐收集容器。
所述进入余热锅炉以及空气预热器的盐分随烟气温度的降低而冷凝析出，在余热锅炉以及空气预热器的烟室和换热管壁以半固态或固态聚集，通过余热锅炉和空气预热器的在线清灰装置清除，并通过余热锅炉和空气预热器的灰斗排出。
所述排出的盐类通过间接冷却设备或自然冷却定型后，回收再利用。
所述废酸裂解，裂解温度≥1000℃；裂解压力为常压或微负压，烟气经余热锅炉换热后温度≥700℃。
所述废酸裂解的操作压力为-10kPa～0kPa。
所述含盐废硫酸是含有多种有机或无机杂质的废硫酸，废硫酸中的硫酸含量≥30%；废酸中盐类在高温下形成液态颗粒，废硫酸中盐含量常温下在废硫酸中不出现结晶析出现象；废酸喷枪进口的废硫酸和压缩空气的压力≥0.1MPa；废酸入炉时的温度在其凝固点以上。
所述废硫酸中的硫酸含量≥80%；废酸入炉时的温度为常温。
本发明的最大的特点在于实现了含盐废硫酸的硫酸再生与盐的彻底分离且可回收浓度98%成品硫酸。裂解炉内温度在1000℃以上，配备具有优异的雾化效果的废酸喷枪，进一步确保了废硫酸的分解率，炉气保证足够长的停留时间，使得废硫酸裂解率接近100%。盐类分离回收率接近100%，且通过裂解炉自流收集液态盐、余热锅炉和预热器在线清灰收集固态盐的分阶段收集方式，避免在某阶段排出量过大而导致设备堵塞。
本发明的有益效果：
1、本发明不单可以处理含盐废硫酸，还可以生产出浓度可达到98%以上的硫酸产品，其产品质量达到了国家级优等品标准，可以返回原装置再次使用；
2、通过裂解炉、余热锅炉以及空气预热器收集下来的盐类可视其成分加以利用；应用该工艺方法处理废硫酸彻底，不产生二次污染；
3、废酸处理量大，单套裂解炉可以做到4万吨/年的处理量；工艺操作简单，全部通过DCS控制；
4、裂解所需燃料除天然气或液化石油气以外，还可以利用含硫化氢酸性气、各种有机废气、硫磺等，既减轻了企业有机废气的处理压力，又利用了其燃烧产生的热量；装置建设成本大大降低。具有很好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
以下结合实施例本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
以下实施例以含盐废硫酸、燃料和空气为原料，首先将燃料和空气在燃烧器中充分混合后喷入炉中燃烧，维持炉温在1000℃以上；通过后续流程中离心风机的调节，维持炉内适宜的操作压力；然后采用压缩空气将含盐废硫酸在废酸喷枪中进行雾化形成酸雾，然后喷入裂解炉中进行高温裂解；最终生成含二氧化硫、三氧化硫、二氧化碳、水、氮气、烟尘等的混合炉气，炉气经换热后进入后续流程制备成品硫酸；而废硫酸中的盐类则利用其与混合炉气相态不同的特点实现完全分离，并回收废硫酸中的盐类。
盐的分离收集是这样实现的：
1.裂解炉中的盐分离：裂解炉中设有多道耐火砖制挡墙，夹带有液态盐粒的炉气在经过挡墙改变流向时，较大粒径的液态盐会被挡墙所捕集，集聚到一定量时形成液态盐流，通过裂解炉底部带有一定汇流角度的导流槽引至裂解炉底部设置的排盐口排出。裂解炉外设置液态盐收集容器，不间断收集裂解炉排出的液态盐。
2.余热锅炉、空气预热器中盐的分离：当烟气经过余热锅炉和空气预热器时，烟气温度会被冷却至低于液态盐的凝固点，因此，在余热锅炉、空气预热器中盐是以固体形式存在。余热锅炉和空气预热器都设置带有密封功能的清灰孔，且每个清灰孔对应一根换热管，当盐在余热锅炉或空气预热器的换热管中聚集时，可用通针对其进行清除，清出的固态盐会暂存于余热锅炉和空气预热器前后烟箱的灰斗中，然后根据需要定期排出系统。
实施例1
一种以天然气为燃料裂解含盐废硫酸的方法，包括以下步骤：
步骤一：将稳压后的天然气与预热到700℃的空气在燃烧器内充分混合后，经点火枪点燃后喷入炉中，形成纺锤形的火焰区域；
步骤二：待炉温升到1000℃将浓度为80%的含盐废硫酸采用高压泵输送机械雾化与压缩空气辅助雾化相结合的方式,使得所述废硫酸雾化形成酸雾后喷入裂解炉中。雾化后的废硫酸在炉内高温环境下，裂解生成含二氧化硫、三氧化硫、二氧化碳、水烟尘等的烟气，经余热回收后进入后续制酸系统。盐的分离分为如下两个过程：1裂解炉中的盐分离：裂解炉中设有多道耐火砖制挡墙，夹带有液态盐粒的炉气在经过挡墙改变流向时，较大粒径的液态盐会被挡墙所捕集，集聚到一定量时形成液态盐流，通过裂解炉底部带有一定汇流角度的导流槽引至裂解炉底部设置的排盐口排出。裂解炉外设置液态盐收集容器，不间断收集裂解炉排出的液态盐。2.余热锅炉、空气预热器中盐的分离：当烟气经过余热锅炉和空气预热器时，烟气温度会被冷却至低于液态盐的凝固点，因此，在余热锅炉、空气预热器中盐是以固体形式存在。余热锅炉和空气预热器都设置带有密封功能的清灰孔，且每个清灰孔对应一根换热管，当盐在余热锅炉或空气预热器的换热管中聚集时，可用通针对其进行清除，清出的固态盐会暂存于余热锅炉和空气预热器前后烟箱的灰斗中，然后根据需要定期排出系统。
废硫酸中的盐类在裂解炉底部以液态形式分离出大部分，其余部分在余热锅炉和空气预热器中以半固态和固态形式得以分离，待冷却破碎后装袋输送至化肥生产装置利用。 利用本发明的方法，废硫酸裂解率99.2%。盐类分离回收率99.8%。
实施例2
一种以天然气为燃料裂解含盐废硫酸的方法，包括以下步骤：
步骤一：将稳压后的天然气与预热到700℃的空气在燃烧器内充分混合后，经点火枪点燃后喷入炉中，形成纺锤形的火焰区域；
步骤二：待炉温升到1200℃将浓度为89%的含盐废硫酸采用高压泵输送机械雾化与压缩空气辅助雾化相结合的方式,使得所述废硫酸雾化形成酸雾后喷入裂解炉中。雾化后的废硫酸在炉内高温环境下，裂解生成含二氧化硫、三氧化硫、二氧化碳、水烟尘等的烟气，经余热回收后进入后续制酸系统。盐的分离分为如下两个过程：1裂解炉中的盐分离：裂解炉中设有多道耐火砖制挡墙，夹带有液态盐粒的炉气在经过挡墙改变流向时，较大粒径的液态盐会被挡墙所捕集，集聚到一定量时形成液态盐流，通过裂解炉底部带有一定汇流角度的导流槽引至裂解炉底部设置的排盐口排出。裂解炉外设置液态盐收集容器，不间断收集裂解炉排出的液态盐。2.余热锅炉、空气预热器中盐的分离：当烟气经过余热锅炉和空气预热器时，烟气温度会被冷却至低于液态盐的凝固点，因此，在余热锅炉、空气预热器中盐是以固体形式存在。余热锅炉和空气预热器都设置带有密封功能的清灰孔，且每个清灰孔对应一根换热管，当盐在余热锅炉或空气预热器的换热管中聚集时，可用通针对其进行清除，清出的固态盐会暂存于余热锅炉和空气预热器前后烟箱的灰斗中，然后根据需要定期排出系统。
废硫酸中的盐类在裂解炉底部以液态形式分离出大部分，其余部分在余热锅炉和空气预热器中以半固态和固态形式得以分离，待冷却破碎后装袋输送至化肥生产装置利用。 利用本发明的方法，废硫酸裂解率99.5%。盐类分离回收率99.6%。
实施例3
一种以天然气为燃料裂解含盐废硫酸的方法，包括以下步骤：
步骤一：将稳压后的天然气与预热到700℃的空气在燃烧器内充分混合后，经点火枪点燃后喷入炉中，形成纺锤形的火焰区域；
步骤二：待炉温升到1500℃将浓度为90%的含盐废硫酸采用高压泵输送机械雾化与压缩空气辅助雾化相结合的方式,使得所述废硫酸雾化形成酸雾后喷入裂解炉中。雾化后的废硫酸在炉内高温环境下，裂解生成含二氧化硫、三氧化硫、二氧化碳、水烟尘等的烟气，经余热回收后进入后续制酸系统。盐的分离分为如下两个过程：1裂解炉中的盐分离：裂解炉中设有多道耐火砖制挡墙，夹带有液态盐粒的炉气在经过挡墙改变流向时，较大粒径的液态盐会被挡墙所捕集，集聚到一定量时形成液态盐流，通过裂解炉底部带有一定汇流角度的导流槽引至裂解炉底部设置的排盐口排出。裂解炉外设置液态盐收集容器，不间断收集裂解炉排出的液态盐。2.余热锅炉、空气预热器中盐的分离：当烟气经过余热锅炉和空气预热器时，烟气温度会被冷却至低于液态盐的凝固点，因此，在余热锅炉、空气预热器中盐是以固体形式存在。余热锅炉和空气预热器都设置带有密封功能的清灰孔，且每个清灰孔对应一根换热管，当盐在余热锅炉或空气预热器的换热管中聚集时，可用通针对其进行清除，清出的固态盐会暂存于余热锅炉和空气预热器前后烟箱的灰斗中，然后根据需要定期排出系统。
废硫酸中的盐类在裂解炉底部以液态形式分离出大部分，其余部分在余热锅炉和空气预热器中以半固态和固态形式得以分离，待冷却破碎后装袋输送至化肥生产装置利用。 利用本发明的方法，废硫酸裂解率99.6%。盐类分离回收率99.7%。