一种高浓度废硫酸净化处理工艺制造技术

一种高浓度废硫酸净化处理工艺，属于浓硫酸回收处理技术领域。烷基化反应催化完成后的浓硫酸一般含有除含80～95％的H2SO4外，还含有3～8％的有机物和2～8％的水。本发明专利技术利用：1）废硫酸加入水中稀释至质量浓度70%或以下；2）依次加入硫酸盐或硫酸氢盐、纤维素粘合剂、氧化剂、氧化硅搅拌均匀；3）将步骤2）所得混合液过滤，液相进入冷冻分离机降温分离盐，液相加热到90~120℃加入氧化剂反应至浅褐色，通过活性炭吸附罐完成处理。不需高温与大量氧化剂，利用絮凝收集除去有机杂质，反应过程温和，去除彻底，成本低，环保效果更好。环保效果更好。

【技术实现步骤摘要】
一种高浓度废硫酸净化处理工艺


[0001]一种高浓度废硫酸净化处理工艺，属于浓硫酸回收处理


技术介绍

[0002]汽油生产过程中一般需要大量的质量浓度80%以上的高浓度硫酸作为催化剂，烷基化反应催化完成后的浓硫酸一般含有除含80～95％的H2SO4外，还含有3～8％的有机物和2～8％的水，有机物主要是高分子烯烃、二烯烃、烷基磺酸、硫酸脂以及硫醇等，这些杂质本身对环境污染大，也导致催化后的浓硫酸难以重复参与烷基化反应，只能用于其他产业，浪费污染严重，处理困难。
[0003]现有的处理废硫酸的方法包括：高温裂解法，高温裂解产生二氧化硫再进行催化成三氧化硫，然后用较稀硫酸吸附三氧化硫为浓硫酸。设备成本高、处理成本高、安全隐患高，而且其中有用的成分被白白燃烧了，浪费资源，增加了用户企业成本，反应条件苛刻，而且难以小型化，对于用户企业资金压力大。
[0004]高温碳化法，将浓硫酸与氧化镁反应制备硫酸镁，用高温碳化浓硫酸中的有机物等杂质后，溶解分离碳化物与其中硫酸镁，溶液提浓获取硫酸镁，这种手段耗费能源较高，而且废酸不能回收利用，生产的硫酸镁有些依然存留有机物，存在二次污染的可能。其中的碳化物用途不大，造成废物堆积。
[0005]高温氧化提纯废硫酸，需要大量的氧化剂对废硫酸中的杂质氧化消耗再提纯，氧化剂用量大，能耗高，有机物处理不彻底，处理后的废硫酸依然无法达到返回烷基化反应的纯度，难以达到回收利用的预期。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种处理工艺简单，能量、物料消耗极低，废硫酸回收程度高的高浓度废硫酸净化处理工艺。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高浓度废硫酸净化处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：1）废硫酸加入水中稀释至质量浓度70%或以下；2）依次加入硫酸盐或硫酸氢盐，纤维素粘合剂、氧化剂、氧化硅搅拌均匀；3）将步骤2）所得混合液过滤，液相进入冷冻分离机降温分离盐，液相加热到90~120℃加入氧化剂反应至浅褐色，氧化后通过活性炭吸附罐完成处理。
[0008]申请人发现高浓度废硫酸难处理的原因是：高浓度废硫酸中存在两种形式的油、酸混合体系，一种是烷基化废硫酸的油包酸型，一种是硫酸二甲脂和其他废硫酸的极细微尘型；以上两种体系中的有机杂质在酸性的环境中均以带负电的形式与硫酸产生的负离子相排斥。而本专利技术所述的工艺在于发现了上述问题的基础上，利用将油包酸或微尘的负电子除掉的方式，使废硫酸中的有机杂质产生絮凝的可能。
[0009]步骤2）加入的硫酸盐或硫酸氢盐相当于“油酸分离剂”或“破乳剂”，能够将硫酸与
其他大分子物质在分子层面进一步疏远；然后加入的纤维素相当于“粘合剂”，纤维素溶于硫酸后会产生分子间作用力，如氢键力和范德华力，同时产生正电子，和大分子有机物里的负电子互相吸引，将脱离了“油包酸形式”或过度分散的“微尘形式”的有机杂质分子聚拢；此时加入的氧化剂相当于电子释放剂，吸引有机杂质分子上的负电子，有机杂质分子之间得以相互吸引；最后加入的氧化硅则作为“结核剂”，提供正电荷中心，将废硫酸中的相互吸引结合的有机杂质进一步集中固定，最终呈现絮凝现象。过滤掉絮凝杂质后除盐、氧化、吸附微量残余的被氧化小分子有机杂质即可保证所得硫酸纯度满足重新利用的标准。
[0010]利用絮凝的方式实现了废硫酸中有机杂质的处理，全过程无高温，无蒸发，由于利用了液相之间的互相反应，对废硫酸中的有机杂质处理更干净，低能耗，流程短，设备简单、占地小，适用于多种类型工厂。并且，过滤出的絮凝杂质完全可作为有机燃料等其他用途，热值极高，脱出的盐也能够根据具体金属离子作为产品或其他用途，真正实现了高危废物处理无二次污染，有效提高汽油生产厂的产值，降低危废处理成本，保护环境作用显著。
[0011]优选的，步骤2）所述的硫酸盐或硫酸氢盐用量为废硫酸重量的10~70%；纤维素用量为废硫酸重量的0.05~2%；氧化剂用量为废硫酸重量的0.15~5%；氧化硅用量为废硫酸重量的0.3~1%。
[0012]一般硫酸盐或硫酸氢盐的用量与废硫酸中有机杂质含量正相关，在用量为原废硫酸重量50%时已基本可保证绝大多数不同烷基化废硫酸中的有机大分子物质可被有效分离，相当于可完全“破乳”。
[0013]优选的用量能够避免向废硫酸中引入过多的杂质离子，并且能够保证大分子有机杂质充分游离后结核絮凝。
[0014]优选的，步骤2）所述的氧化剂为高锰酸钾、亚硫酸钠、硝酸与氯酸钠中的一种或几种任意比例的混合物。
[0015]由于要在浓硫酸中对有机大分子杂质进行氧化，优选采用强氧化剂，优选的氧化剂特别适用于浓硫酸体系。
[0016]优选的，步骤2）所述的纤维素粘合剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素或羧甲基纤维素。
[0017]优选的，步骤2）所述的氧化硅为硅藻土或粉末二氧化硅。
[0018]优选的氧化硅能适应于浓硫酸体系，吸引有机大分子物质效果好，并且价格低廉。
[0019]优选的，步骤2）加入硫酸盐或硫酸氢盐后以1000~2000rpm搅拌0.5~1.5h后加入下一成分。
[0020]第一步是分离有大分子物质与酸的过程，尤其对于油包酸形式，需要充分破开有机物组成的“膜”，因此需要保证充分搅拌反应，保证脱除效果。
[0021]优选的，步骤3）所述的氧化剂为臭氧、双氧水、硝酸或高锰酸钾一种或几种任意比例的混合物，总用量为液相总重量的0.2~0.5% 。
[0022]氧化主要作用为将剩余微量的没有絮凝沉淀的大分子有机物氧化分解为小分子有机物，便于下一步在活性炭或吸附树脂中背吸附脱除。优选的氧化剂可有效氧化分解大分子有机杂质。
[0023]优选的，步骤1）、步骤2）均在搪瓷搅拌釜中进行，步骤3）所述的过滤采用耐腐蚀鼓膜压滤机。
[0024]优选的设备造价低，耐腐蚀性强。
[0025]与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果是： 利用絮凝的方式处理废硫酸，无高温，无蒸发，有机杂质分子处理彻底，低能耗，流程短，适用广，处理过程无其他废物产生，降低汽油生产厂家负担甚至带来收益。
具体实施方式
[0026]下面结合实施例对本专利技术做进一步说明，实施例1是本专利技术的最佳实施例。
[0027]以下实施例与对比例中所用的初始状态烷基化废硫酸均取自某炼厂，硫酸质量浓度90%。
[0028]实施例1一种高浓度废硫酸净化处理工艺，包括以下步骤：1）取粗过滤后的烷基化废硫酸缓慢加入水中，在搪瓷搅拌釜中稀释为硫酸质量浓度70%的混合液；2）常温下向搪瓷搅拌釜中加入步骤1）混合液40%重量的硫酸氢钠，以1500rpm转速搅拌1h；加入最初烷基化废硫酸1%重量的甲基纤维素继续搅拌0.5h；加入最初烷基化废硫酸0.2%重量的高锰酸钾继续搅拌0.5h；加入最初烷基化废硫酸1%重量的硅藻土搅拌均匀；3）将步骤2）所得混合液打入耐腐蚀鼓膜压滤机进行固液分离，液相（本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高浓度废硫酸净化处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：1）废硫酸加入水中稀释至质量浓度70%或以下；2）依次加入硫酸盐或硫酸氢盐，纤维素粘合剂、氧化剂、氧化硅搅拌均匀；3）将步骤2）所得混合液过滤，液相进入冷冻分离机降温分离盐，液相加热到90~120℃加入氧化剂反应至浅褐色，通过活性炭吸附罐完成处理。2.根据权利要求1所述的高浓度废硫酸净化处理工艺，其特征在于：步骤2）所述的硫酸盐用量为废硫酸重量的10~70%；纤维素用量为废硫酸重量的0.05~2%；氧化剂用量为废硫酸重量的0.15~5%；氧化硅用量为废硫酸重量的0.3~1%。3.根据权利要求1所述的高浓度废硫酸净化处理工艺，其特征在于：步骤2）所述的氧化剂为高锰酸钾、亚硫酸钠、硝酸与氯酸钠中的一种或几种任意比例的混合物。4.根据权利要求1所述的高浓度废硫酸净化...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，
申请(专利权)人：淄博点石环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：