[发明专利]一种二氟乙烷生产中废催化剂的处理方法和装置

说明书

本发明涉及一种二氟乙烷生产中废催化剂的处理方法和装置。所述处理方法包括：(1)将废催化剂进行高温无氧热解，所产生的气体经冷却、水吸收，得到氢氟酸液体；(2)其余未被吸收的气体经洗涤，燃烧排放；(3)步骤(1)所述高温无氧热解后所得的废渣连续或间歇排出。本发明的处理方法用于二氟乙烷生产中废催化剂的处理可以减少废水排放，最大程度回收氢氟酸，使废催化剂彻底无害化。

技术领域

本发明属于有机氟环保处理领域，具体来说，涉及二氟乙烷生产中废催化剂氟磺酸的处理方法和装置。

背景技术

在二氟乙烷生产过程中，一般采用以氟磺酸为催化剂进行催化反应。在该反应中，催化剂氟磺酸的寿命较短，随着反应的进行，催化剂的活性降低，一般每2～4天需更换新的催化剂。排放出的废催化剂主要成分为氟磺酸、氢氟酸、硫酸，乙炔的聚合物等。

由于氢氟酸、硫酸均为强酸，其对眼睛、皮肤、粘膜以及呼吸道具有强烈的刺激及腐蚀性作用，同时其酸性气体挥发对环境的污染也是不可忽视的。因此如何对该废催化剂进行合理有效的处理成了目前各生产企业的难题之一。

专利CN201406389Y公开了一种二氟乙烷废催化剂处理的设备系统，包括依次串联连接的蒸发釜、一级降膜吸收塔、二级水洗吸收塔和碱洗吸收塔，蒸发釜底部与废渣池连接。废催化剂在蒸发釜内加热回收其中大部分氢氟酸后，剩余废渣放入废渣池。该方法虽然在回收氢氟酸方面取得一定效果，但分解不充分，废催化剂中的有机物(液固混合)在废渣池内水解产生浮渣，导致废渣仍呈酸性，进而使含有浮渣的废水与电石渣混合，影响电石渣的质量。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种二氟乙烷生产中废催化剂氟磺酸的处理方法和装置。采用本发明所述的方法处理废催化剂氟磺酸，气体经吸收后制成液体氢氟酸副产品，所得少量的可燃有机物经火炬燃烧后排放，更为重要的是高温处理后的废渣呈弱酸性固体，无需进行大量洗涤，可显著减少废水排放，甚至整个处理过程中不产生废水，避免了对环境产生污染。

本发明所采用的技术方案如下。

一种二氟乙烷生产中废催化剂的处理方法，包括：

(1)将废催化剂进行高温无氧热解，所产生的气体经冷却、水吸收，得到氢氟酸液体；

(2)其余未被吸收的气体经洗涤，燃烧排放；

(3)步骤(1)所述高温无氧热解后所得的废渣连续或间歇排出。

进一步地，步骤(1)中，所述废催化剂成分包括氟磺酸、氢氟酸、硫酸、乙炔聚合物等。

进一步地，步骤(1)中，所述废催化剂以液体形态进行高温无氧热解反应，其进料流量为20～500kg/h；优选100～120kg/h。

进一步地，步骤(1)中，所述高温无氧热解的条件为：温度200～500℃，优选350-450℃；停留时间0.4～10h，优选1-3h；压力为常压。

进一步地，步骤(1)中，所述高温无氧热解过程中，以金属材质作为填料，其作用是用于加强液体催化剂传热，并可有效防止热解设备结壁。所述填料还可选择碳钢、不锈钢等金属材质的颗粒、拉西环、鲍尔环、矩鞍环等。

进一步地，步骤(1)中，所述高温无氧热解可在转炉中进行，所述转炉内设有夹套，用于废催化剂与热源进行换热；所述热源为燃煤或天然气燃烧的烟道气。

进一步地，步骤(1)中，所产生的气体的温度为200～500℃，优选为380～390℃；冷却使所述气体降至120～170℃，优选为120-150℃。

进一步地，步骤(1)中，为了保证副产品氢氟酸液体的质量，在所述水吸收之前，先对气体进行过滤，去除烟尘。

进一步地，步骤(1)中，所得氢氟酸液体的浓度通常在20-40％，具体根据实际需求进行调整。