一种废酸处理方法技术

本发明专利技术公开了一种废酸处理方法，包括以下步骤：(1)通过膜蒸发浓缩将废酸浓缩至酸的质量百分比浓度为30～70％，得废酸处理液I；(2)将废酸处理液I加热至180～240℃并加入氧化剂，分解废酸中的有机物，得废酸处理液II；(3)将废酸处理液II真空浓缩至酸的质量百分比浓度为85％以上。该处理方法操作和设备都较简单，处理成本低、效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废酸的资源化利用领域，尤其涉及一种废酸处理方法。
技术介绍
硝化和磺化反应在现代工业中经常被用于制造硝基烷烃和磺基烷烃类化合物。在硝化过程中，常用的硝化剂主要有浓硝酸、发烟硝酸、浓硝酸和浓硫酸的混酸(硝硫混酸)或是脱水剂配合硝化剂，而常用的脱水剂有浓硫酸、冰醋酸、乙酐、五氧化二磷；在磺化过程中，常用的磺化剂为浓硫酸、发烟硫酸、氯磺酸和三氧化硫。整个硝化工艺或者磺化工艺都会伴随者大量废酸的产生，对于环境与设备都产生了极大的危害。由于含有硫酸以及硝酸等具有强腐蚀性的无机酸，因此该类废水的处理较为困难，处理不慎会对环境造成巨大的危害。废酸和含酸废水除具有酸性外，还含有大量的杂质。根据废酸、含酸废水的组成和治理目标的差异，目前国内外采用的治理方法大致可分为三大类：回收再利用、综合利用及中和处理。(1)废硫酸的回收再利用：当废硫酸中硫酸的浓度较高时，可经过处理回收利用。处理主要是去除废硫酸中的杂质，同时对硫酸增浓，处理方法有直接加热浓缩法、萃取法和结晶法等。(2)废硫酸及含硫酸废水的综合利用：从生产中排出的废硫酸或含硫酸废水，如果在原工序中已无法再直接使用，可以考虑用于对硫酸质量要求不高的其它生产工序中，这样既节约资源，又减少废酸的排放量。另外，一些以硫酸为原料的生产工艺，若对硫酸中的杂质要求不严，也可直接用废硫酸或将废硫酸稍加处理后用作原料。(3)中和处理：对于硫酸浓度很低，水量较大的含硫酸废水，由于回收硫酸的价值不高，也难以进行综合利用，可用石灰或废碱进行中和，使其达到排放标准或有利于后续的处理。亚硝基硫酸是一种常见的化合物，主要取代亚硝酸钠用于分散染料重氮反应，从而降低成本，提高产率，被广泛应用于印染行业中。国内亚硝基硫酸产品的生产，有多种方案可供选择，最主要的生产方法为：(1)浓硝酸二氧化硫气体吸收法(简称SO2吸收法)，该方法以浓硫酸为介质，采用二氧化硫气体与浓硝酸直接反应，得到亚硝基硫酸；(2)浓硝酸、发烟硫酸直接液相反应法(简称液相反应法)，该方法也是以浓硫酸为介质，在反应器内由浓硝酸与三氧化硫进行反应，得到产品亚硝基硫酸；(3)硫酸氧化氮气体直接吸收法，直接用氨氧化后的氮氧化物气体在浓硫酸介质中与发烟硫酸反应，得到产品亚硝基硫酸。硝化和磺化工艺中产生的废酸含有大量的硝酸和硫酸，若将该类废酸经处理后达到亚硝基硫酸的生产标准，这样不仅能够绿色有效的处理混合废酸，又能够为亚硝基硫酸的生产提供材料，实现废酸的资源化利用。
技术实现思路
本专利技术提供一种废酸处理方法，该处理方法操作和设备都较简单，处理成本低、效率高。一种废酸处理方法，包括以下步骤：(1)通过膜蒸发浓缩将废酸浓缩至酸的质量百分比浓度为30～70％，得废酸处理液I；(2)将废酸处理液I加热至180～240℃并加入氧化剂，分解废酸中的有机物，得废酸处理液II；(3)将废酸处理液II真空浓缩至酸的质量百分比浓度为85％以上。本专利技术中所述的废酸中包含硫酸和硝酸中的至少一种，废酸中还包含部分杂质，例如：乙酸、五氧化二磷、芳香族化合物和烃类有机物等。本专利技术的处理方法首先通过膜蒸发浓缩将废酸预浓缩至30～70％，排出的冷凝废水可进行常规的处理，预浓缩后废酸的体积减小至原来的一半；再将废酸加热去除部分挥发性有机物，随后加入氧化剂对废酸中的有机物进行分解，降低废酸的COD，由于预浓缩后废酸体积大大减小，因此降低了加热所需的热量，同时需要加入的氧化剂也大大减少，加热及氧化成本大大降低；最后利用加热氧化后的余热进行真空浓缩，将去除有机物的废酸浓缩至85％以上，在真空浓缩时不需要对废酸再进行加热，进一步降低了处理成本。本专利技术的三步处理环环相扣，处理操作和设备比较简单，在保证回收废酸品质的同时，与现有技术相比大大降低了处理成本。不同的工艺所产生的废酸的成分不同，根据废酸中的含酸的种类和品质、杂质的成分，可以调整浓缩和加热的温度。废酸中的絮状物或者沉淀会影响膜蒸发浓缩的效果，作为优选，在步骤(1)之前，采用吸附剂对废酸进行吸附、过滤，过滤出吸附剂进行焚烧处理，滤液执行步骤(1)，以质量计，吸附剂的加入量为废酸质量的0.1～5％。吸附剂吸附废酸中的絮状物或沉淀，以排除这些物质对膜蒸发浓缩的影响。所述的吸附剂为活性炭和硅藻土中的至少一种，进一步优选的，吸附剂为活性炭。采用活性炭作为吸附剂具有以下优势：(1)活性炭吸附效果较好，且成本较低；(2)活性炭具有较好的化学稳定性，能够在废酸中保持稳定；(3)活性炭热值高，吸附过滤后过滤出的活性炭可以直接焚烧，降低处理成本。废酸经吸附过滤后，滤液经膜蒸发浓缩至酸的质量百分比浓度为50～60％，得废酸处理液I和冷凝废水I，冷凝废水I进行相应的废水处理使其达到相关标准，进行排放或作为工业用水，废酸处理液I则执行步骤(2)。根据具体废酸的性质，可选择升膜蒸发浓缩或降膜蒸发浓缩。步骤(1)中的膜蒸发浓缩与直接蒸发浓缩相比，不仅能耗较低，而且效率高。作为优选，通过膜蒸发浓缩将废酸浓缩至酸的质量百分比浓度为50～70％。经膜蒸发预浓缩后得到废酸处理液I，将废酸处理液I加热至180～240℃，在此温度下可以有效的除去废酸中易挥发的小分子有机物，易挥发的有机物通过碱性干燥剂进行吸收。经第一步预浓缩后，废酸处理液I的量大大减小，将废酸处理液I加热至180～240℃所需要的热量也大大降低，有效降低了废酸的处理成本。由于酸在加热的情况下其氧化性能增强以及表现一定的强酸性能，为了防止在废酸加热过程中损害设备，作为优选，废酸加热在加热塔内进行，所述的加热塔采用陶瓷内胆。将废酸处理液I加热至180～240℃后加入氧化剂，废酸处理液I中的残留有机物杂质被氧化降解，得废酸处理液II，根据废酸中有机杂质成分的不同，可以调整加热的温度。氧化剂种类以及氧化剂的加入量对废水中有机物的去除具有重要的影响，作为优选，步骤(2)中，加入的氧化剂为ClO2、HNO3和/或H2O2，以质量计，氧化剂的加入量为废酸处理液I质量的1～5％，进一步优选的，以质量计，氧化剂的加入量为废酸处理液I质量的1.5～3％。经步骤(1)的预浓缩后，废酸处理液I的量大大减小，所需要加入的氧化剂的量也大大减小，进一步降低了废酸的处理成本。经加热氧化除去废酸中的有机物杂质后，得到废酸处理液II和冷凝废水II，冷凝废水II与冷凝废水I合并进行相应的处理。将废酸处理液II降温至一定温度后进行真空浓缩，浓缩至酸的质量百分比浓度为85％以上。真空浓缩过程中产生的冷凝废水III与冷凝废水I合并进行相应的处理。在加热氧化除杂后利用废酸的余热再进行真空浓缩，不需要对废酸再进行加热，又一步降低了处理成本。作为优选，真空浓缩时，真空度为90～100KPa，浓缩温度为90～110℃，进一步优选的，真空度为90～95KPa，浓缩温度为105℃，在此条件下浓缩效率最高。所述的废酸包含硫酸，处理得到的质量百分比浓度为85％以上浓硫酸用于制备亚硝基硫酸。作为优选，所述的废酸包含硝酸和硫酸，将步骤(2)中产生的氮氧化物通入步骤(3)中得到的浓硫酸中，制备亚硝基硫酸。当废酸中包含硝酸时，在步骤(2)中加热氧化时会产生氮氧化物，将生成的氮氧化物收集并通入步骤(3)中得到的浓硫酸中，可以制备亚硝基硫酸，实现废酸的回收并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废酸处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)通过膜蒸发浓缩将废酸浓缩至酸的质量百分比浓度为30～70％，得废酸处理液I；(2)将废酸处理液I加热至180～240℃并加入氧化剂，分解废酸中的有机物，得废酸处理液II；(3)将废酸处理液II真空浓缩至酸的质量百分比浓度为85％以上。

【技术特征摘要】
1.一种废酸处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)通过膜蒸发浓缩将废酸浓缩至酸的质量百分比浓度为30～70％，得废酸处理液I；(2)将废酸处理液I加热至180～240℃并加入氧化剂，分解废酸中的有机物，得废酸处理液II；(3)将废酸处理液II真空浓缩至酸的质量百分比浓度为85％以上。2.根据权利要求1所述的废酸处理方法，其特征在于，步骤(1)中，通过膜蒸发浓缩将废酸浓缩至酸的质量百分比浓度为50～70％。3.根据权利要求1所述的废酸处理方法，其特征在于，在步骤(1)之前，采用吸附剂对废酸进行吸附、过滤，过滤出吸附剂进行焚烧处理，滤液执行步骤(1)，以质量计，吸附剂的加入量为废酸质量的0.1～5％。4.根据权利要求1所述的废酸处理方法，其特征在于，步骤(2)中，加入的氧化剂为ClO2、HNO3和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊，黄关火，刘仲明，王超，沈振雄，毛兵，
申请(专利权)人：浙江奇彩环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33