硫酸渣综合回收利用研究及生产实践
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浅谈废硫酸处理过程中的回收利用与节能改进摘要:本文就石化企业在废硫酸的回收利用与节能方法改进进行研究。
主要通过在生产环节中的乙炔气体通过浓硫酸来达到净化利用,然后将废硫酸生成浓硫酸从而实现循环回收利用。
另一方面,硫酸是由废硫酸通过“高温裂解”来获得,这就要求裂解过程有持续的高热量。
通常来说会使用天然气作为燃料,本文将以环保与节能为目的,进行燃料的改进。
关键词:废硫酸裂解;环保利用;化工能源;电石炉尾气一、废硫酸的回收处理与利用(一)废硫酸的常规处理方式1.氧化与中和氧化法虽然可以生产浓硫酸(93%),但在实际应用中有诸多弊端。
一方面是由于需要高强氧化性物质的介入,应用的范围与限制有严重的局限;另一方面,这一方法还会产生较多酸雾,污染环境。
中和法在现阶段使用较少,这种方法仅适用于水份与浓度相对较低的废硫酸,最终利用废碱与石灰进行中和,利用率不高。
2.低温浓缩这类方法的问题有以下几点,一是会有固体在浓缩过程中析出;二是会影响热效能降低废硫酸的裂解;三是废酸中的挥发物质会对装置进行影响,尤其是受材质的影响,工作温度必须低于78℃;四是只能处理“稀硫酸”3.高温浓缩这类处理方式的优点是工艺的适应性更高,对于富含杂质的“废硫酸”也有着较强的再生效果,可以进行浓硫酸(95%)的处理。
缺点主要是高温下会产生对人和设备腐蚀危害较大的酸雾,不利于环保和安全。
4.高温焚烧这类处理方式有几方面特点,一是属于近几年的常见技术,工艺简单,设备自动化程度符合企业要求;二是燃料可选范围大,能够获得较高的热利用率;三是硫回收率可以高达95%以上,能够生产工业级浓硫酸(98%)(二)目前企业废硫酸处理的弊端最直接的问题就是两点,一方面是处理成本超高,一般来说,万吨级别的废硫酸处理费用在600万元/年,这直接对化工企业造成了成本上的增加;另一方面废硫酸的需要运送至有资质的第三方机构进行处理,在运送过程中,容易出现泄漏危险,这会对社会、居民和环境造成极大的危害。
含硫酸废水处理固废循环利用技术研究摘要:含硫酸废水处理固废是含硫酸废水处理过程中产生的固体废物,其主。
当前,大部要成分是中和石膏,会夹杂大量活性炭、少量的有机物和Fe(OH)3分含硫酸废水处理固废堆放处置,不仅侵占大量土地,破坏了生态系统,还浪费了硫资源和钙资源;若是危废,外送无害化处理成本极高。
因此,资源化利用含硫酸废水处理固废有重大意义。
关键词:硫酸生产;废水治理引言近些年来,由于我国环境污染的问题日趋严重,对硫酸生产废水进行合理有效的治理并积极响应国家的可持续发展战略势在必行。
因此,我国的废水处理厂必须要加强对于废水的治理的力度,并采用西方国家先进的废水治理技术进行废水的治理和有效的排放,从而积极响应我国的可持续发展战略的提出。
如何进一步的提升硫酸生产废水治理的力度,并对其工艺技术进行加强是现今较热的话题,也是我国环保部门应深思的问题。
1、我国含硫酸废水处理固废现状以及对环境造成的危害1.1、我国的含硫酸废水处理固废处理现状我国随着近年来经济和工业的不断发展,目前我国的固废产生量在世界范围内位居第一,其中包含的不仅仅是传统的工业生产废物,还包含各种不同的非工业生产废物,主要包含粉煤灰以及尾矿等多种类型,而随着我国现代化工行业的不断发展,我国的含硫酸废水处理固废市场也有了极大的变化,并且整体发展极为迅速,现阶段来说,我国在进行含硫酸废水处理固废的处理时,所选择的方式依旧较为传统,这种现象直接决定了我国的含硫酸废水处理固废产业发展受到了影响,而含硫酸废水处理固废的资源化建设与我国的地域环境和经济发展有较为密切的关联,而对于我国的固废处理以及市场运作产生的影响也较为明显。
就目前来说,含硫酸废水处理固废的资源化利用,受到地域以及处理成本和再生利用水平等多个方面的限制,面临着极大的问题,无论是管理运作还是市场监管都有较多的矛盾存在。
虽然我国相关部门在进行管理时推行了一系列的政策,从制度约束到优惠,促进两个方面开展了相应的固废处理优化管理,在一定程度上对固废的处理进行了相应的促进,但总体来说还存在一定的问题。
硫酸渣:废物利用的新领域硫酸渣是工业生产中剩余的废弃物质,通常被视为污染源,却无法被有效地处理和利用。
然而,近年来,研究人员发现硫酸渣也有许多潜在的用途,以下是其中一些例子:
1. 建筑材料:硫酸渣可以用于制作水泥和混凝土等建筑材料,这些材料能够抵御冻融、耐久、防水。
2. 路基加固:将硫酸渣与粉煤灰和水泥混合,可以制成一种可用于路基加固的混合物,这种混合物能够提高路面的稳定性和强度。
3. 环保治理:硫酸渣可以用作污染物的吸附剂,例如油类、重金属和汞等。
4. 农业用途:硫酸渣可以用作土壤改良剂,能够减少土壤酸性,增加土壤肥力,从而提高作物产量。
硫酸渣似乎已经找到了被重视的价值,在废弃物的处理领域中有着广泛的应用前景。
然而,在利用硫酸渣的过程中仍需要注意一些问题。
例如,硫酸渣中含有大量的铁和铝等金属元素,这些元素在处理过程中易形成稳定的化合物,难以分解和去除。
因此,在处理硫酸渣时需要注意,选择合适的技术和方法来解决这些问题。
总之,通过对硫酸渣的有效利用,我们不仅能够降低环境污染,还能为工业生产和社会发展做出贡献。
废硫酸的回收再利用废硫酸中硫酸浓度较高,可经处理后回收再用。
处理主要是去除废硫酸中的杂质,同时对硫酸增浓。
处理方法有浓缩法、氧化法、萃取法和结晶法等。
1.1 浓缩法该法是在加热浓缩废稀硫酸的过程中,使其中的有机物发生氧化、聚合等反应,转变为深色胶状物或悬浮物后过滤除去,从而达到去除杂质、浓缩稀硫酸的双重目的。
这类方法应用较广泛,技术较成熟。
在普遍应用高温浓缩法的基础上又发展了较为先进的低温浓缩法,下面分别加以介绍。
1.1.1 高温浓缩法淄博化工厂三氯乙醛生产过程中有废硫酸产生,其中H2SO4质量分数为65%~75%、三氯乙醛质量分数为1%~3%、其它有机杂质的质量分数为1%。
该厂将其沉淀过滤后,用煤直接加热蒸馏,回收的浓硫酸无色透明,H2SO4质量分数大于95%,无三氯乙醛检出,而沉淀物经碱解、蒸馏和过滤后可回收氯仿。
该厂废硫酸处理量为4000t/a,回收硫酸创利润55万元/a〔1〕。
日本木村-大同化工机械公司的废硫酸浓缩法是用搪玻璃管升膜蒸发和分段真空蒸发相结合,将废硫酸中H2SO4的质量分数从10%~40%浓缩到95%,其工艺可分为3段,前两段采用不透性石墨管加热器蒸发浓缩,后一段采用搪玻璃管升膜蒸发器浓缩,在每一段中H2SO4质量分数渐次升高,分别达到60%、80%和95%。
加热过程采用高温热载体,温度为150~220℃,可将有机物转变为不溶性物质,然后过滤除去,该工艺以2t/h的规模进行中试,5a运转良好。
该工艺适应能力很强,可用于含多种有机杂质的废硫酸的处理〔2〕。
1.1.2 低温浓缩法高温浓缩法的缺点在于:硫酸的强腐蚀性和酸雾对设备和操作人员的危害很大,实际操作非常麻烦。
因此,近年来开发出了一种改进的浓缩法,称为汽液分离型非挥发性溶液浓缩法(简称WCG法)〔3〕。
WCG法的原理和工艺如下:将废稀硫酸由储槽用耐酸泵打入循环浓缩塔浓缩,然后经换热器加热后进入造雾器和扩散器强迫雾化并进一步强迫汽化,分离后的气体经高度除雾后进入气体净化器,净化后排放。
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废硫酸及含硫酸废水的处理和利用方法肥料,实用技术硫酸在化工、钢铁等行业广泛应用。
在许多生产过程中,硫酸的利用率很低,大量的硫酸随同含酸废水排放出去。
这些废水如不经过处理而排放到环境中,不仅会使水体或土壤酸化,对生态环境造成危害,而且浪费大量资源。
近年来许多国家已经制定了严格的排放标准,与此同时,先进的治理技术也在世界各地迅速发展起来。
废硫酸和硫酸废水除具有酸性外,还含有大量的杂质。
根据废酸、废水组成和治理目标的差异,目前国内外采用的治理方法大致可分为3大类:回收再用、综合利用和中和处理。
1废硫酸的回收再用废硫酸中硫酸浓度较高,可经处理后回收再用。
处理主要是去除废硫酸中的杂质,同时对硫酸增浓。
处理方法有浓缩法、氧化法、萃取法和结晶法等。
1.1浓缩法该法是在加热浓缩废稀硫酸的过程中,使其中的有机物发生氧化、聚合等反应,转变为深色胶状物或悬浮物后过滤除去,从而达到去除杂质、浓缩稀硫酸的双重目的。
这类方法应用较广泛,技术较成熟。
在普遍应用高温浓缩法的基础上又发展了较为先进的低温浓缩法,下面分别加以介绍。
1.1.1高温浓缩法淄博化工厂三氯乙醛生产过程中有废硫酸产生,其中H2SO4质量分数为65%~75%、三氯乙醛质量分数为1%~3%、其它有机杂质的质量分数为1%。
该厂将其沉淀过滤后,用煤直接加热蒸馏,回收的浓硫酸无色透明,H2SO4质量分数大于95%,无三氯乙醛检出,而沉淀物经碱解、蒸馏和过滤后可回收氯仿。
该厂废硫酸处理量为4000t/a,回收硫酸创利润55万元/a〔1〕。
日本木村-大同化工机械公司的废硫酸浓缩法是用搪玻璃管升膜蒸发和分段真空蒸发相结合,将废硫酸中H2SO4的质量分数从10%~40%浓缩到95%,其工艺可分为3段,前两段采用不透性石墨管加热器蒸发浓缩,后一段采用搪玻璃管升膜蒸发器浓缩,在每一段中H2SO4质量分数渐次升高,分别达到60%、80%和95%。
加热过程采用高温热载体,温度为150~220℃,可将有机物转变为不溶性物质,然后过滤除去,该工艺以2t/h的规模进行中试,5a运转良好。
硫酸工业固体废物的处理及资源化技术一、硫酸工业固体废物的来源及危害硫铁矿渣是硫铁矿在沸腾炉中经高温焙烧产生的废物。
作为硫酸生产大国,我国每年排放的数千万吨硫铁矿渣,约占化工废渣总量的1/3。
根据不同角度,可以将硫铁矿渣进行不同的分类。
(1)根据产出地不同,分为尘和渣。
每生产1吨硫酸约排出0.5吨酸渣,从炉气净化收集的粉尘为0.3~0.4吨,大部分酸厂已将尘与渣混在一起。
(2)按颜色分为红渣、棕渣、黑渣。
当渣中以Fe2O3(赤铁矿)为主时为红渣,当渣中以Fe3O4(磁铁矿)为主时为黑渣;棕渣介于红渣和黑渣之间。
(3)渣的颜色变化反映了磁铁矿的含量,可以按磁性率将渣分类。
磁性率高,说明烧渣的氧化程度高,磁铁矿含量高。
(4)按有用组分含量,可以分为贫渣、铁渣、有色铁渣。
贫渣铁品位较低,无综合利用价值;铁渣中铁含量较高,有色金属及其他有价金属含量低;有色铁渣中综合回收的成分较多,如铁、铜、金、银、钴等均具有回收价值。
目前,除少量硫铁矿渣被用作水泥助熔剂外,绝大部分露天堆放,占用大面积土地,污染土壤、大气和水源。
硫铁矿渣中含有大量铁及少量铝、铜等金属,有的还含有金、银、铂等贵金属,用硫铁矿烧渣可制取精矿、铁粉、海绵铁等,还可回收其他金属;对于含铁较低或含硫较高的硫铁矿渣难以直接用来炼铁,可用于生产化工产品,如作净水剂、颜料、磁性铁的原料。
因此,无论从治理环境还是从缓解铁资源贫乏来看,研究硫铁矿烧渣的综合利用在我国具有重要的意义。
二、硫酸工业固体废物的处理1.炼铁及回收有色金属(1)直接用于炼铁。
矿渣在炼铁厂烧结机中掺烧后炼铁,要求含铁量大于48%,含硫量小于1%,而且只掺铁矿石的10%左右,且硫、磷和二氧化硅含量越低越好。
这时掺入量对烧结块的质量和产量都没有不利影响,反而能降低烧结成本,过多掺入会降低产品强度和成品率。
此法对含铁量较高的矿渣是一种有效处理方法,但处理矿渣量有限。
(2)经选矿后炼铁。
较早的方法是采用沸腾炉进行还原焙烧成磁性渣(Fe3O4),然后经过磁选除去脉石获得高品位的铁精矿,其中含铁量大于或等于58.5%,其他有害元素均符合高炉冶炼要求,此法简便有效,但设备投资较大,能耗较高。