CN104016308B - 一种浓废酸制液态so2*** - Google Patents

一种浓废酸制液态so2*** Download PDF

Info

Publication number
CN104016308B
CN104016308B CN201410260521.0A CN201410260521A CN104016308B CN 104016308 B CN104016308 B CN 104016308B CN 201410260521 A CN201410260521 A CN 201410260521A CN 104016308 B CN104016308 B CN 104016308B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
spent acid
acid
liquid
sulphur
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410260521.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104016308A (zh
Inventor
陶俊
徐继红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Junce Technology Service Co ltd
Original Assignee
Anhui University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui University of Science and Technology filed Critical Anhui University of Science and Technology
Priority to CN201410260521.0A priority Critical patent/CN104016308B/zh
Publication of CN104016308A publication Critical patent/CN104016308A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104016308B publication Critical patent/CN104016308B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency

Landscapes

  • Industrial Gases (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

本发明涉及一种浓废酸制液态SO2***，属于废酸处理和液态SO2生产领域。是以硫磺为还原剂还原浓废酸制SO2气体，未反应的高固含量的废酸进一步在惰性气氛下气化分解，回收废酸中硫元素，分离废酸中固相渣；制备的浓SO2气体通过除水干燥，加压冷却分离制得液态SO2；包括控温气化分解***，氧化还原反应***、热能回收***、硫磺熔解***、除水干燥***和压缩分离***组成。本发明的有益效果是：(1)通过加入硫磺，发生氧化还原反应，进入气化室的废酸量大幅下降，有效降低气化热能消耗；大幅提高了SO2产量，SO2浓度高；(2)能源回收充分，能耗低；(3)污染小，没有废气排放。

Description

一种浓废酸制液态SO2***
技术领域
本发明属于废酸液处理领域和液态SO2生产领域。本发明涉及一种浓废酸制液态SO2***。更进一步说，是以硫磺为还原剂还原浓废酸制SO2气体，未反应的高固含量的废酸进一步送惰性气氛的气化分解，回收废酸中硫元素，分离废酸中固相渣；制备的浓SO2气体通过除水干燥，加压冷却分离制得液态SO2。
背景技术
一些工业生产使用硫酸产生浓废酸，如电石法PVC生产中混合气干燥用酸和乙炔清净用酸，都产生高浓度黑废硫酸(浓度为70％～95％)，其外观黑粘、组成复杂，难以回收利用，给生态环保造成很大的压力。
关于浓废酸的相关专利有：
CN1751984公开了一种废硫酸高温裂解、绝热增湿酸洗净化、两转两吸工艺，即烷基化废硫酸经高温裂解生产硫酸处理工艺，分废酸裂解净化工段、转化工段、干吸工段三部分，通过废酸处理工艺，使废硫酸在1000～1100℃高温下裂解，经过酸洗净化、两次接触法转化及两次吸收，生产出合格的硫酸产品，以供烷基化装置再次使用，同时达到保护环境的目的，本工艺过程所使用的原料是单一的85～90％的烷基化废硫酸，废硫酸回收率可达到90％。
该专利很好地解决了单一的85～90％的烷基化废硫酸的回收问题，但该工艺存在以下问题：(1)废酸裂解炉直接喷酸气化易使燃气燃烧不稳定、不完全；(2)高温裂解气经废热锅炉，温度降至350℃，易造成局部酸气冷凝，腐蚀废热锅炉；(3)废热锅炉回收热量后，直接采用稀酸洗涤降温，未能充分利用这一部分热能，还要因此增加废稀酸的量；(4)用稀酸洗涤后进一步用间冷器冷却，间冷器设备大，传热效率低。
CN102745653A公开了一种浓废酸生产硫酸净化原料气工艺，是以燃煤或燃气为能源，通过高温气化分解、余热回收、净化和除水干燥***，除水后的气体送硫酸生产的干燥、转化和吸收***生产硫酸。
该专利具有工艺流程设计合理，高温气化稳定，无酸气冷凝腐蚀废热锅炉，热能利用充分，废酸回收率高，传热传质效率高的优点。但废酸依然是全部气化，气化热较大，能源消耗依然有改进的余地。
液态SO2具有广泛应用，制备液态SO2需要浓SO2气源，一般采用吸收浓缩、再生提浓方法，该方案能耗大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种浓废酸(浓度≥70％)的综合回收方法，进一步降低能源消耗，生产液态SO2。
一种浓废酸制液态SO2***，是以硫磺为还原剂还原浓废酸制SO2气体，未反应的高固含量的废酸进一步送惰性气氛下气化分解，回收废酸中硫元素，分离废酸中固相渣；制备的浓SO2气体通过除水干燥，加压冷却分离制得液态SO2；包括控温气化分解***，氧化还原反应***、热能回收***、硫磺熔解***、除水干燥***和压缩分离***组成。
所述控温气化分解***由电加热装置和气化室组成；
所述氧化还原反应***由文丘里反应混合器、反应分离器和高固废酸泵组成；
所述热能回收***由文丘里混合器、分离器和热废酸泵组成；
所述硫磺熔解***由熔硫釜和熔料泵组成；
所述除水干燥***由冷却器、水分离器和干燥塔组成；
所述压缩分离***由压缩机、冷热换热器和液态SO2分离器组成。
应用本申请的一种浓废酸制液态SO2***，包括以下步骤：
a、硫磺熔解 
用热的废酸在熔硫釜中熔解硫磺，熔硫釜中液相温度控制在110～150℃，熔硫后用熔料泵输送到氧化还原反应***；
b、氧化还原反应
熔料泵输送来的反应混合料进入文丘里反应混合器的喉部，与含SO3的惰性气体混合，反应混合料吸收SO3气体，硫酸浓度得到提高，同时吸收烟气的热，温度得到升高，在热的浓硫酸氛围下，发生氧化还原反应，生产得到SO2；在反应分离器中进一步发生氧化还原反应并实现气液分离，反应气相送热能回收***，反应后液固混合物用高固浓酸泵送控温气化***；
c、控温气化分解
来自压缩分离工序分离的惰性气体，在电加热装置中升温，高温惰性气体进入气化室，气化室中惰气进口温度500～700℃，出口温度调节至300～400℃；高固浓酸泵送来的高固废酸在气化室中喷雾与惰气接触，高固含量的废酸发生气化分离，气化气相送氧化还原***，固相为酸渣从气化室底部排放；
d、热能回收与净化
氧化还原反应***产生的SO2气与惰气混合气中含有的少量酸气，在文丘里混合器中与输 入的浓废酸混合，混合气温度降低，混合气中少量酸气被吸收，与此同时，浓废酸回收了混合气的热能，温度提高，物料在分离器中实现气液分离，净化的SO2气送除水干燥***；液相用热废酸泵输送到硫磺熔解***。
e、除水干燥 
能量回收和净化后的浓SO2气体经冷却器冷却至30～40℃，在水分离器中实现水的分离，再送浓硫酸干燥塔进一步脱除水分，干燥后气相送压缩。
f、压缩分离 
经除水干燥的浓SO2气体，由压缩机压缩、冷热换热器降温送液态SO2分离器分离，分离液相即液态SO2产品，分离气相经节流阀减压送冷热换热器升温后送控温气化，实现惰性气体的循环。
本发明具体体现在以下几点：
(1)通过加入硫磺，发生氧化还原反应，进入气化室的废酸量大幅下降，有效降低了气化热能消耗；大幅提高了的SO2产量；
(2)控温气化比高温气化气化温度低，能耗低；更是确保了氧化还原反应***的硫酸浓度，从而保障了氧化还原反应的顺利进行；
(3)能源回收充分，氧化还原反应***是在吸收SO2气热的前提下进行的，吸收热的同时也净化了SO2气；用原料浓废酸进一步回收热量，也同时进一步净化了气；
(4)废固以干的固态渣形式排出，减少了污染也便于进一步处理；
(5)气相在***中运动的动力来源于压缩机，惰性气体含SO2在***中循环，没有废气排放。
附图说明
附图1是本发明的工艺流程示意图
图1中1-电加热装置，2-气化室，3-文丘里反应混合器，4-反应分离器，5-高固废酸泵，6-文丘里混合器，7-分离器，8-热废酸泵，9-熔硫釜，10-熔料泵，11-冷却器，12-水分离器，13-干燥塔，14-压缩机，15-冷热换热器，16-液态SO2分离器；A-液态SO2产品，B-分离水，C-浓废酸，D-硫磺，E-酸渣。
以下具体实施方式结合附图对本发明的生产工艺作进一步说明。
具体实施方式
参照图1，一种浓废酸制液态SO2***，是以硫磺为还原剂还原浓废酸制SO2气体，未反应的高固含量的废酸进一步送惰性气氛下气化分解，回收废酸中硫元素，分离废酸中固相渣；制备的浓SO2气体通过除水干燥，加压冷却分离制得液态SO2；包括控温气化分解***，氧化还原反应***、热能回收***、硫磺溶解***、除水干燥***和压缩分离***组成。
所述控温气化分解***由电加热装置1和气化室2组成；
所述氧化还原反应***由文丘里反应混合器3、反应分离器4和高固废酸泵5组成；
所述热能回收***由文丘里混合器6、分离器7和热废酸泵8组成；
所述硫磺熔解***由熔硫釜9和熔料泵10组成；
所述除水干燥***由冷却器11、水分离器12和干燥塔13组成；
所述压缩分离***由压缩机14、冷热换热器15和液态SO2分离器16组成。
应用本申请的一种浓废酸制液态SO2***，包括以下步骤：
a、硫磺熔解 
用热的废酸在熔硫釜9中熔解硫磺D，熔硫釜9中液相温度控制在110～150℃，熔硫后用熔料泵10输送到氧化还原反应***；
b、氧化还原反应
熔料泵10输送来的反应混合料进入文丘里反应混合器3的喉部，与含SO3的惰性气体混合，反应混合料吸收SO3气体，硫酸浓度得到提高，同时吸收烟气的热，温度得到升高，在热的浓硫酸氛围下，发生氧化还原反应，生产得到SO2；在反应分离器4中进一步发生氧化还原反应并实现气液分离，反应气相送热能回收***，反应后液固混合物用高固浓酸泵5送控温气化***；
c、控温气化分解
来自压缩分离工序分离的惰性气体，在电加热装置1中升温，高温惰性气体进入气化室2，气化室2中惰气进口温度500～700℃，出口温度调节至300～400℃；高固浓酸泵10送来的高固废酸在气化室2中喷雾与惰气接触，高固含量的废酸发生气化分离，气化气相送氧化还原***，固相为酸渣E从气化室2底部排放；
d、热能回收与净化
氧化还原反应***产生的SO2气与惰气混合气中含有的少量酸气，在文丘里混合器6中与输入的浓废酸C混合，混合气温度降低，混合气中少量酸气被吸收，与此同时，浓废酸回收了混合气的热能，温度提高，物料在分离器7中实现气液分离，净化的SO2气送除水干燥***； 液相用热废酸泵8输送到硫磺熔解***。
e、除水干燥 
能量回收和净化后的浓SO2气体经冷却器11冷却至30～40℃，在水分离器12中实现水的分离，分离水B排放，分离气相送硫酸干燥塔13干燥后送压缩。
f、压缩分离 
经除水干燥的浓SO2气体，由压缩机14压缩、冷热换热器15降温送液态SO2分离器16分离，分离液相即液态SO2产品A，分离气相经节流阀减压送冷热换热器15升温后送控温气化，实现惰性气体的循环。
实施效果：废硫酸回收率≥98％。
本发明的有益效果是：(1)通过加入硫磺，发生氧化还原反应，进入气化室的废酸量大幅下降，有效降低了气化热能消耗；大幅提高了的SO2产量，SO2浓度高；(2)能源回收充分，能耗低；(3)废固以干的固态渣形式排出，减少了污染也便于进一步处理；(4)气相在***中运动的动力来源于压缩机，惰性气体含SO2在***中循环，没有废气排放。

Claims (1)

1.一种浓废酸制液态SO2***，是以硫磺为还原剂还原浓废酸制SO2气体，未反应的高固含量的废酸进一步送惰性气氛下气化分解，回收废酸中硫元素，分离废酸中固相渣；制备的浓SO2气体通过除水干燥，加压冷却分离制得液态SO2；包括控温气化分解***，氧化还原反应***、热能回收***、硫磺溶解***、除水干燥***和压缩分离***组成；其中：
所述控温气化分解***由电加热装置和气化室组成；
所述氧化还原反应***由文丘里反应混合器、反应分离器和高固废酸泵组成；
所述热能回收***由文丘里混合器、分离器和热废酸泵组成；所述硫磺熔解***由熔硫釜和熔料泵组成；
所述除水干燥***由冷却器、水分离器和干燥塔组成；
所述压缩分离***由压缩机、冷热换热器和液态SO2分离器组成；
包括以下步骤：
a、硫磺熔解
用热的废酸在熔硫釜中熔解硫磺，熔硫釜中液相温度控制在110～150℃，熔硫后用熔料泵输送到氧化还原反应***；
b、氧化还原反应
熔料泵输送来的反应混合料进入文丘里反应混合器的喉部，与含SO3的惰性气体混合，反应混合料吸收SO3气体，硫酸浓度得到提高，同时吸收烟气的热，温度得到升高，在热的浓硫酸氛围下，发生氧化还原反应，生产得到SO2；在反应分离器中进一步发生氧化还原反应并实现气液分离，反应气相送热能回收***，反应后液固混合物用高固废酸泵送控温气化***；
c、控温气化分解
来自压缩分离工序分离的惰性气体，在电加热装置中升温，高温惰性气体进入气化室，气化室中惰性气体进口温度500～700℃，出口温度调节至300～400℃；高固废酸泵送来的高固废酸在气化室中喷雾与惰性气体接触，高固含量的废酸发生气化分离，气化气相送氧化还原***，固相为酸渣从气化室底部排放；
d、热能回收与净化
氧化还原反应***产生的SO2气与惰性气体混合气中含有的少量酸气，在文丘里混合器中与输入的浓废酸混合，混合气温度降低，混合气中少量酸气被吸收，与此同时，浓废酸回收了混合气的热能，温度提高，物料在分离器中实现气液分离，净化的SO2气送除水干燥***；液相用热废酸泵输送到硫磺熔解***；
e、除水干燥
能量回收和净化后的浓SO2气体经冷却器冷却至30～40℃，在水分离器中实现水的分离，再送浓硫酸干燥塔进一步脱除水分，干燥后气相送压缩；
f、压缩分离
经除水干燥的浓SO2气体，由压缩机压缩、冷热换热器降温送液态SO2分离器分离，分离液相即液态SO2产品，分离气相经节流阀减压送冷热换热器升温后送控温气化，实现惰性气体的循环。
CN201410260521.0A 2014-06-12 2014-06-12 一种浓废酸制液态so2*** Expired - Fee Related CN104016308B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410260521.0A CN104016308B (zh) 2014-06-12 2014-06-12 一种浓废酸制液态so2***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410260521.0A CN104016308B (zh) 2014-06-12 2014-06-12 一种浓废酸制液态so2***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104016308A CN104016308A (zh) 2014-09-03
CN104016308B true CN104016308B (zh) 2015-09-09

Family

ID=51433372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410260521.0A Expired - Fee Related CN104016308B (zh) 2014-06-12 2014-06-12 一种浓废酸制液态so2***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104016308B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103193206A (zh) * 2013-02-28 2013-07-10 四川大学 一种硫磺还原分解硫酸盐生产so2的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103193206A (zh) * 2013-02-28 2013-07-10 四川大学 一种硫磺还原分解硫酸盐生产so2的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104016308A (zh) 2014-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018040852A1 (zh) 一种用烟气余热处理脱硫废水的***及方法
EP2990096B1 (en) Method and apparatus for treating acidic tail gas by using ammonia process
CN103303877B (zh) 多气源低浓度so2烟气综合回收制酸工艺流程
US20150352486A1 (en) Flue gas-treating method and apparatus for treating acidic tail gas by using ammonia process
CN104722177B (zh) 一种浓缩变换和电解再生的二氧化碳捕集***
CN103552992A (zh) 一种含硫废液干法制酸***及方法
CN115350575A (zh) 消除工业烟气大气污染物并捕集转化利用二氧化碳的方法
CN105084359B (zh) 一种甲酸脱水工业化制备高纯一氧化碳的方法
CN109701364B (zh) 一种水合法分离气体的***及方法
CN103861426A (zh) 一种烟气脱硫除尘并回收亚硫酸钠的方法
CN206168203U (zh) 含硫的二氯甲烷废气处理***
CN104016308B (zh) 一种浓废酸制液态so2***
CN104016311B (zh) 一种浓废酸生产硫酸净化原料气***
CN103301718B (zh) 一种回收、浓缩尾气中二氧化硫的装置
CN203922727U (zh) 一种浓废酸生产硫酸净化原料气***
CN102876828B (zh) 一种与气基竖炉配套的还原气净化工艺及***
CN212523615U (zh) 一种氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白装置
CN111003694A (zh) 一种采用硫磺制备浓硫酸的环保工艺
CN106861436A (zh) 一种利用纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺
CN102745652B (zh) 一种中低浓度废酸生产硫酸净化原料气工艺
CN102745653B (zh) 一种浓废酸生产硫酸净化原料气工艺
CN102351149A (zh) 氯化氢中氯气的去除和回收***
CN206604366U (zh) 一种强化结晶氨法二氧化碳捕集***
CN218012003U (zh) 用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化***
CN216799347U (zh) 一种烟气两级分段脱硫脱硝的***

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190730

Address after: Moling streets blue Xia Road Jiangning District Nanjing City, Jiangsu Province, No. 2 211111

Patentee after: Wu Yan

Address before: 232001 Anhui Province, Huainan city Shungeng Road No. 168

Patentee before: Anhui University Of Science And Technology

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20201210

Address after: Room 303, building 4, Rizhao Intelligent Manufacturing Industrial Park, Shenzhen West Road, happy town, Lanshan District, Rizhao City, Shandong Province

Patentee after: Shandong Junce Technology Service Co.,Ltd.

Address before: 211111 No. 2 Lanxia Road, Ziling Street, Jiangning District, Nanjing City, Jiangsu Province

Patentee before: Wu Yan

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150909