[发明专利]一种废硫酸和/或含硫废液裂解再生制备硫酸的装置及方法

说明书

本发明提供了一种废硫酸和/或含硫废液裂解再生制备硫酸的装置及方法，该方法包括如下步骤：a.将助燃气体进行预热；b.通过燃料与助燃气体的燃烧反应升高温度，使得废硫酸和/或含硫废液发生裂解，生成含SO₂的第一混合气；c.对所述第一混合气进行热量回收，得到第二混合气；d.将所述第二混合气进行净化处理，得到第三混合气；e.将所述第三混合气进行干燥处理，得到第四混合气；f.采用脱硝工艺脱除所述第四混合气中的氮氧化物，得到第五混合气；g.将所述第五混合气中的SO₂氧化为SO₃；h.采用浓硫酸吸收所述步骤g中生成的SO₃；i.对所述步骤h排出的尾气进行净化处理。本发明一实施方式的装置或方法，具有运行成本低廉﹑稳定性高﹑环保效果好等优点。

技术领域

本发明涉及废硫酸或含硫废液回收处理，具体为一种废硫酸和/或含硫废液裂解再生制备硫酸的装置及方法。

背景技术

近年来，随着我国国民经济的快速发展，工农业生产对硫磺﹑硫酸等基础化学品及煤炭﹑石油﹑天然气等化石能源的需求量逐年增长。一方面，国内每年硫酸消费量在9Mt以上，较大一部分以废硫酸的形式排出(主要是钛白粉﹑铅蓄电池﹑芳烃硝化﹑氯化工﹑染料等行业)；另一方面，化石能源中的硫元素除通过克劳斯法回收硫磺外，也有一部分采用湿式氧化法脱硫，最终以脱硫废液和硫膏形式排出(主要是焦化和氮肥行业)；此外，石油化工和精细化工行业排出大量含有硫化物﹑硫酸盐﹑硫代硫酸盐﹑亚硫酸盐的含硫废液。废硫酸和含硫废液如不妥善处理将会对社会和环境造成巨大危害。如何既安全彻底又经济有效地处理废硫酸和含硫废液一直是业内人士关注的焦点。同时也应该看到，废硫酸和含硫废液也是一种潜在的硫资源，对于我国硫资源匮乏的现状，资源化回收利用这部分硫资源经济意义和社会效益巨大。

目前，我国工业废硫酸以钛白粉废酸﹑染料废酸﹑钢铁酸洗废酸﹑烷基化废酸﹑硝化废酸﹑甲基丙烯酸甲酯(MMA)废酸﹑氢氟酸干燥废酸﹑氯碱废酸﹑乙炔净化废酸﹑蓄电池废酸﹑磺化废酸等为主，2016年国内废硫酸产生量约12Mt(以100％H₂SO₄计)，其中，ω(H₂SO₄)≥40％废酸约占45％，ω(H₂SO₄)<40％废酸约占55％；我国工业含硫废液主要以焦化厂和氮肥厂湿式氧化法脱硫装置副产脱硫废液和硫膏﹑粘胶纤维废液为主。

目前，我国工业废硫酸处理主要有浓缩﹑裂解再生﹑生产化肥﹑化学氧化﹑萃取﹑中和处理等6种途径；我国工业含硫废液处理主要有浓缩提盐﹑裂解再生等途径。一般根据废硫酸和含硫废液的流量﹑浓度﹑杂质含量和成分，不同的废硫酸和含硫废液用途采取不同的处理工艺，有时需几种工艺配合适用。由于工业废硫酸和含硫废液中含有大量杂质，浓缩﹑生产化肥﹑化学氧化﹑萃取﹑中和处理﹑浓缩提盐等技术存在处理量小，无法将杂质处理，且回收的产品质量差，仅适合特定用途等问题。

废硫酸和含硫废液裂解再生技术是基于高温下废硫酸和含硫废液中的硫化物﹑硫酸盐及其他有机﹑无机杂质发生分解或燃烧，最终生成含SO₂的烟气，这部分烟气采用接触法工艺生产洁净的浓硫酸(或发烟硫酸)或其它硫化工产品。

裂解再生技术具有能耗相对较低﹑最终产品纯度高﹑无二次污染等优点，特别适合处理流量大﹑硫含量高的废硫酸和含硫废液。

目前硫酸生产技术基本上都是采用接触法工艺，即以含硫原料制取含SO₂工艺气，SO₂气体在催化剂的作用下氧化生成SO₃，再将SO₃吸收生成硫酸。国内外普遍采用两转两吸制酸工艺。

近年来，裂解再生制硫酸技术在国内推广较快，应用领域不断发展。主要应用有：C4烷基化装置配套废酸裂解再生环保装置；天然气乙炔废酸和电石干法乙炔废酸裂解再生装置；配套丙烯腈和MMA废液处理的裂解再生装置；焦化厂脱硫废液裂解再生装置。