[发明专利]硝化废酸的回收方法、装置及其回收的硫酸

说明书

本发明公开了一种硝化废酸的回收方法、装置及其回收的硫酸，该回收方法具有如下步骤：在不同的温度和压力条件下分别进行一级蒸馏、二级蒸馏、三级蒸馏、四级蒸馏，并控制各级蒸酸釜底部流出的硫酸质量浓度逐级升高，直至到达93％以上；还包括一过滤步骤：将一级或二级或三级蒸酸釜蒸馏后的硝化废酸引入陶瓷膜过滤装置进行过滤。该方法能够减少废酸的排放量。

技术领域

本发明涉及一种硝化废酸的回收方法及装置，具体涉及工业上对乙酰氨基苯甲醚与混酸硝化工艺中产生的废酸的回收方法及装置。

背景技术

芳族化合物与硝酸和硫酸所组成的混酸进行硝化反应所产生的废酸一般称为硝化废酸，该废酸是一种具有强腐蚀性且难以处理的工业废酸，废酸中除了含有硫酸、硝酸外，还溶解有部分反应的产物和未反应的原料，若直接排放，将严重污染生态环境。

同时，由于硝化废酸中含有潜在的硫资源，随着国内硫资源紧缺和环保要求的日益严格，对硝化废酸进行资源化利用，是实现可持续发展的必然趋势。目前，工业上对废硫酸的回收工艺主要采用浓缩法、高温裂解法和中和结晶法等。高温裂解法适用于废酸中硫酸浓度较高、含大量可燃成分的情形，而且其投资规模大，过程能耗较高，不适于硝化废酸的处理。

CN1073924A公开了减压热风鼓泡浓缩甲苯硝化废酸的方法和装置，该方法主要针对甲苯硝化产生的废酸，采用热风鼓泡，废酸在负压状态下蒸发浓缩，是废酸浓缩早期采用的工艺之一。

CN101489922B公开了回收来自硝化工艺的经稀释和污染的废硫酸的方法，其中将硝化-废硫酸，任选地与另外的以DNT-酸洗液形式的废硫酸一起，加入到第一个、间接加热的汽提塔的顶部并分离成含硝酸和硝基有机化合物的顶部产物和在底部产物中的预纯化的硫酸，并将由第一个汽提塔底部所抽出的经预纯化的硫酸加入到第二个、串联的另一个间接加热的汽提塔顶部，向该汽提塔的底部区域供入另一种以来自用于高浓缩硝酸的装置的经稀释的硫酸形式的废硫酸，从而在第二个汽提塔中将来自第一个汽提塔的预纯化的硫酸进一步纯化并与来自硝酸的萃取精馏过程的经稀释的硫酸一起预浓缩。此后，将由第二个汽提塔的蒸发器流出的经预浓缩的硫酸随后在一个或多个自身已知的蒸发器级中在负压下进一步浓缩。该方法主要应用于芳基化合物(例如甲苯)硝化从而制得硝基芳族化合物，尤其是二硝基甲苯(2,4-二硝基甲苯)过程中产生的废酸的回收。

CN102648152B公开了加工来自硝基芳香族化合物制造工艺，特别是二硝基甲苯(DNT)或者还有三硝基甲苯(TNT)制造工艺的废酸，重新获得浓缩和净化的硫酸和硝酸的方法，其中，在第一阶段，废酸在反萃取塔中与来自反萃取塔塔底的水蒸气逆流，分离为至少一个含有硝酸以及任选地硝基有机物的蒸气态相，以及预浓缩的硫酸，并在其下游的方法阶段冷凝和/或加工该蒸气态相和预浓缩的硫酸，其中在该方法的第一阶段中，除反萃取外，还在额外浓硫酸存在的情况下对含于反萃取蒸气的硝酸进行浓缩，以便直接在该第一阶段中以适宜于回输到硝化工艺中的高度浓缩形式获得。

CN1036575C公开了一种从芳族化合物混酸硝化得到废硫酸的纯化与浓缩工艺，其改进在于，使纯化和浓缩系统整体化，包括：使废硫酸在进料之前与来自浓缩系统的热浓硫酸进行间接热交换；将汽提塔下部取出的无污染物的硫酸引进多效真空浓缩系统，并在汽提塔下部硫酸取出点与多效真空浓缩系统第一级的进料点之间建立压差。该工艺的流程图具体如附图1所示，甲苯硝化废硫酸在经过换热器后进入汽提塔8与过热蒸汽进行汽提，汽提塔8底部经过纯化后的废硫酸进入多效蒸发器26、28、30、32、34中，每一个蒸发器相应都装配一个塔顶馏分冷凝器26A、28A、30A、32A、34A，每个蒸发器出来的蒸汽都进入该冷凝器进行冷凝回收；汽提塔8塔顶气体经冷却后进入相分离器18中进行分离。但是该发明主要适用于甲苯等芳族化合物硝化所得废酸，废酸中硫酸的浓度一般介于65％-75％(重量)之间。