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1、·140·化工環(huán)保1999年第19卷專論與綜述廢硫酸及含硫酸廢水的治理吳昌龍陳金龍(南京大學(xué),南京210093)摘要總結(jié)了近年來國內(nèi)外廢硫酸和含硫酸廢水的各種治理與資源化方法,并把這些方法歸納為回收再用、綜合利用和中和處理3大類,著重介紹了廢硫酸的回收再用方法。關(guān)鍵詞廢硫酸含硫酸廢水回收再用綜合利用中和硫酸在化工、鋼鐵等行業(yè)廣泛應(yīng)用。在許多礎(chǔ)上又發(fā)展了較為先進(jìn)的低溫濃縮法,下面分生產(chǎn)過程中,硫酸的利用率很低,大量的硫酸隨別加以介紹。同含酸廢水排放出去。這些廢水如不經(jīng)過處理1.1.1高溫濃縮法而排放到環(huán)境中,不僅會使水體或土壤酸化,對淄博化工廠三氯乙醛生產(chǎn)過程中有廢硫酸生態(tài)環(huán)境造成危害,而且浪費(fèi)
2、大量資源。近年來產(chǎn)生,其中H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%～75%、三許多國家已經(jīng)制定了嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),與此同氯乙醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～3%、其它有機(jī)雜質(zhì)的時,先進(jìn)的治理技術(shù)也在世界各地迅速發(fā)展起質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%。該廠將其沉淀過濾后,用煤直來。接加熱蒸餾,回收的濃硫酸無色透明,H2SO4質(zhì)廢硫酸和硫酸廢水除具有酸性外,還含有量分?jǐn)?shù)大于95%,無三氯乙醛檢出,而沉淀物大量的雜質(zhì)。根據(jù)廢酸、廢水組成和治理目標(biāo)的經(jīng)堿解、蒸餾和過濾后可回收氯仿。該廠廢硫酸差異,目前國內(nèi)外采用的治理方法大致可分為處理量為4000t?a,回收硫酸創(chuàng)利潤55萬元?[1]3大類:回收再用、綜合利用和中和處理。a。日本木村2大同化工機(jī)械公
3、司的廢硫酸濃縮法是用搪玻璃管升膜蒸發(fā)和分段真空蒸發(fā)相1廢硫酸的回收再用結(jié)合,將廢硫酸中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從10%～40%濃縮到95%,其工藝可分為3段,前兩段廢硫酸中硫酸濃度較高,可經(jīng)處理后回收采用不透性石墨管加熱器蒸發(fā)濃縮,后一段采再用。處理主要是去除廢硫酸中的雜質(zhì),同時對用搪玻璃管升膜蒸發(fā)器濃縮,在每一段中硫酸增濃。處理方法有濃縮法、氧化法、萃取法H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)漸次升高,分別達(dá)到60%、和結(jié)晶法等。80%和95%。加熱過程采用高溫?zé)彷d體,溫度1.1濃縮法為150～220℃,可將有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄晕镔|(zhì),然后過濾除去,該工藝以2t?h的規(guī)模進(jìn)行該法是在加熱濃縮廢稀硫酸的過程中,使中試,5
4、a運(yùn)轉(zhuǎn)良好。該工藝適應(yīng)能力很強(qiáng),可用其中的有機(jī)物發(fā)生氧化、聚合等反應(yīng),轉(zhuǎn)變?yōu)樯頪2]于含多種有機(jī)雜質(zhì)的廢硫酸的處理。色膠狀物或懸浮物后過濾除去,從而達(dá)到去除1.1.2低溫濃縮法雜質(zhì)、濃縮稀硫酸的雙重目的。這類方法應(yīng)用較廣泛,技術(shù)較成熟。在普遍應(yīng)用高溫濃縮法的基1997208218收到初稿,1999201221收到修改稿。第3期化工環(huán)?！?41·高溫濃縮法的缺點在于:硫酸的強(qiáng)腐蝕性進(jìn)一步強(qiáng)迫汽化,分離后的氣體經(jīng)高度除霧后和酸霧對設(shè)備和操作人員的危害很大,實際操進(jìn)入氣體凈化器,凈化后排放。分離后的酸液再作非常麻煩。因此,近年來開發(fā)出了一種改進(jìn)的度回到循環(huán)濃縮塔,經(jīng)反復(fù)循環(huán)濃縮蒸餾,達(dá)到濃縮法,稱為
5、汽液分離型非揮發(fā)性溶液濃縮法濃度要求后,用泵打入濃硫酸儲罐。濃硫酸可作[3](簡稱WCG法)。為生產(chǎn)原料再利用。其工藝流程見圖1。WCG法的原理和工藝如下:將廢稀硫酸WCG法濃縮裝置主要由換熱器、循環(huán)濃由儲槽用耐酸泵打入循環(huán)濃縮塔濃縮,然后經(jīng)縮塔和引風(fēng)機(jī)組成。換熱器材質(zhì)為石墨,濃縮塔換熱器加熱后進(jìn)入造霧器和擴(kuò)散器強(qiáng)迫霧化并材質(zhì)為復(fù)合聚丙烯,泵及引風(fēng)機(jī)均為耐酸設(shè)備。圖1WCG法稀硫酸濃縮流程該法與高溫濃縮法相比,蒸發(fā)溫度低(50～離出去,從而使廢硫酸凈化回收。常用的氧化劑60℃),蒸汽消耗量少,費(fèi)用低(濃縮每噸稀硫酸有過氧化氫、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸鹽、臭耗電和蒸汽的費(fèi)用約為30～60元)。
6、上海染化氧等。每種氧化劑都有其優(yōu)點和局限性。五廠生產(chǎn)分散深藍(lán)H2GL產(chǎn)生的稀硫酸天津染料八廠采用硝酸為氧化劑對蒽醌硝[2,4](H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%),上海染化八廠、武化廢酸進(jìn)行氧化處理,其操作過程為:將廢漢染料廠、濟(jì)寧染料廠生產(chǎn)染料中間體產(chǎn)生的酸稀釋至H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%,使所含的二稀硫酸,采用WCG法濃縮,都取得了明顯的效硝基蒽醌最大限度地析出,經(jīng)過濾槽真空抽濾果。后廢酸進(jìn)入升膜列管式蒸發(fā)器,在112℃、88.1用WCG法濃縮稀硫酸應(yīng)注意以下幾點:kPa條件下濃縮,在旋液分離器中分離水蒸氣(1)在濃縮過程中若有固體物析出,會影響和酸(此時H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為70%),廢酸再傳
7、熱效果和廢酸的分離;流入鑄鐵濃縮釜(280～310℃,真空度為6.67(2)該裝置非密閉,廢酸中若有揮發(fā)性物～13.34kPa),用噴射泵帶出水蒸氣,使H2SO4質(zhì),會影響工作環(huán)境;質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到93%,然后流入搪瓷氧化缸,加(3)裝置的主體材料為復(fù)合聚丙烯,工作溫入濃硝酸(HNO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%)進(jìn)行氧化度受主體材料的限制,不能超過80℃;處理,至硫酸呈淺黃色。反應(yīng)中產(chǎn)生的一氧化氮(4)該法僅適
