本发明专利技术涉及从氟苯废酸中净化提纯硫酸的工艺方法，包括以下步骤：1）氧化阶段：向氟苯废酸中按比例加入双氧水；2）将所得的溶液放入恒温水浴锅内，磁力搅拌反应，冷却，抽滤得滤液；3)浓缩阶段：将滤液利用电炉加热浓缩，冷却至室温；4）冷冻结晶阶段：将浓缩后的废酸，放入冰水混合物中，静止，抽滤，得滤液；5）吸附阶段：向滤液中，加入改性活性炭，振荡吸附后抽滤，得到滤液；6）重复步骤5），得到净化提纯硫酸。本发明专利技术的有益效果在于：1）其工艺简单、能耗低、成本低、易工业化，填补了该项研究领域的空白；2）色度去除率为95%~99%，回收后的硫酸质量分数为90.59%~93.11%；3）脱色效率高达99%。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化工生产废酸资源综合利用领域，具体的是涉及。
技术介绍
氟苯废酸是黑色的粘稠液体，主要成分为废硫酸。工业上一般直接排放，不仅污染环境，而且造成废硫酸的资源浪费。目前氟苯废酸净化的方法有一是除去无机杂质的方法，主要有浓缩结晶、冷冻结晶、渗析和反渗透等；二是除去有机杂质的方法，主要有气提、冷冻、水解、电解、萃取、吸附、氧化、热分解和完全燃烧等。需要处理的氟苯废酸含有难挥发性有机杂质，处理此类废酸的传统方法有两种氧化法和吸附法。氧化法是利用氧化剂在适当条件下，将废酸中的有机杂质氧化分解，转变 成二氧化碳、水和氮氧化物等挥发性气体，从废酸中分离出去。其缺点是氧化时生成氮氧化物，造成环境污染。Bertrams AG和Bayer AG公司联合开发了一套浓缩和净化废硫酸的工艺流程，可将浓度为20%的废硫酸浓缩到969Γ97%，然后通过净化反应器，除去废酸中难挥发性有机物，该工艺可将氮氧化物含量降低到允许水平以下。吸附法是利用固体吸附剂，将废酸中所含的有机杂质吸附下来，使废酸得到净化。常用的吸附剂有活性炭、多孔性吸附树月旨、硅胶、活性白土等。活性白土比较便宜，不能再生，而废弃的白土会造成二次污染；活性炭吸附能力强，可将废酸中的有机杂质除净，但价格昂贵，处理费用高。工业上常采用废酸浓缩的方法回收硫酸，如浸没燃烧浓缩、鼓式浓缩、真空浓缩、锅式浓缩和喷雾浓缩等，在浓缩过程中不仅会消耗大量的热量，而且会产生硫酸雾废气，污染空气。日本木村一大同化工机械厂采用浓缩法，将废酸中硫酸的质量分数从20%左右浓缩到95%左右，其工艺分为三段前两段采用不透性石墨管加热器蒸发浓缩，后一段采用搪玻璃管升膜蒸发器浓缩，在每一段中硫酸的质量分数渐次升高，分别达到60%、80%和95%。加热过程采用高温载体，温度为15(T220°C，可将有机物变为不溶性物质除去，该工艺以2t/h的规模进行中试，5年运转良好。该工艺适用性强，可用于含多种有机杂质的废硫酸处理，但是该方法工序复杂，耗能巨大，生产过程中产生SO3气体，污染空气。意大利西利沙蒙公司在美国Chemic公司和英国Siyrocn有限公司研究的基础上，开发了废硫酸再生工艺。该工艺是将废硫酸分解为二氧化硫和水，经净化后，在接触法生产装置中氧化二氧化硫，重新生成硫酸，硫酸产品是商业等级的，并能制成任何所需要的浓度。但该工艺对催化剂的要求较高，催化剂价格贵，来源不便，而且耗能巨大，产生SO2气体，污染空气。中国专利CN200410060941采用了将盐析剂加入精苯废酸，缓慢升温，在此过程中加入萃取剂，保温搅拌，然后静置分层，下层即为净化硫酸。本专利技术具有操作简单，分层迅速，分离容易的特点。净化硫酸清沏透明，硫酸的回收率在98%以上。所用加入物如盐析剂、萃取剂等均可为焦化厂的副产品，既解决了环保问题，又回收了宝贵的硫酸。但是萃取剂的蒸馏困难，有机溶剂加入量大，容易产生有害气体，污染环境。目前，氟苯系列废酸有效净化利用的方法在国内同类研究领域中，一直处于空白状态。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术而提供，有效地解决了氟苯行业污染严重的问题，拓宽了硫酸原材料的来源，实现了废弃物资源化利用，变废为宝。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是，包括以下步骤 1)氧化阶段向氟苯废酸中按比例加入双氧水，搅拌5-10分钟后待用； 2)将步骤I)所得的溶液放入恒温水浴锅内，在8(T90°C，100-110转/分钟下磁力搅拌反应11(Γ120分钟，冷却至室温，然后抽滤得滤液； 3)浓缩阶段将步骤2)中的滤液利用电炉加热浓缩，温度控制120°C_128°C，时间20-30分钟，冷却至室温； 4)冷冻结晶阶段将步骤3)中浓缩后的废酸，放入冰水混合物中，保持温度0°C-4°C,静止3(Γ40分钟，用砂芯漏斗迅速抽滤，得到滤液； 5)吸附阶段向步骤4)所得的滤液中，加入改性活性炭，其中，改性活性炭的质量滤液的体积=1(Γ15，其中质量单位为g，体积单位为L，恒温水浴于3(T40°C，振荡吸附12 14小时后抽滤，得到滤液； 6)重复步骤5)吸附步骤，得到净化提纯硫酸。按上述方案，步骤I)所述的氟苯废酸中硫酸含量以质量百分比计为35. 5%-50. 5%。按上述方案，步骤I)所述的双氧水质量分数30%_35%，采取分批连续加入，其加入量为，双氧水体积氟苯废酸体积=1 ri :5。按上述方案，步骤5)所述的改性活性炭的制备方法为取IOgKOH加蒸馏水配成质量分数为5%的溶液，加入7g活性炭，浸泡2(T24h后，抽滤，并用蒸馏水洗至滤液呈中性，烘干。本专利技术所述的改性活性炭为微孔结构材料，比表面积达到450-500 m2/g，孔径为6. 5-8. Onm，有很大的比表面积，而且炭粒中还有很细小的孔——毛细管，这种毛细管存在很强的吸附能力，能与污染物充足接触。本专利技术的有益效果在于 1)从氟苯废酸中净化提纯硫酸，实现了废弃物资源化利用，变废为宝，其工艺简单、能耗低、成本低、易工业化，填补了该项研究领域的空白； 2)首次提出氧化——浓缩——结晶——吸附组合工艺，处理氟苯系列产品生产过程中废酸，色度去除率为95% 99%，COD去除率为75% 80%，硫酸回收率82. 5%_85. 5%，回收后的硫酸质量分数为90. 599Γ93. 11% ； 3)利用改性活性炭(GT)，对氟苯废酸进行脱色处理，脱色效率高达99%，与传统的吸附齐U (脱色效率90%)相比，在强酸性的条件下，吸附效果更明显。附图说明图I为制备改性活性炭的工艺流程 图2为实施例I所述的氟苯废酸净化工艺流程。具体实施例方式为了更好的理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例I 按图I所示的工艺流程，取氟苯生产过程中的氟苯废酸中硫酸的质量百分含量为45. 5%的氟苯废酸150mL (252. 35g)，向其中采取分批连续加入37. 5mL (54. 75g)的质量分数30%的H2O2，迅速搅拌5分钟，然后放入磁力搅拌恒温水浴锅内，控制温度在90°C，以100转/分钟下磁力搅拌反应120分钟，冷却至室温，然后抽滤，得到滤液；取滤液在120°C的电炉上加热浓缩，加热30min后，静止冷却至室温，在置于装有冰水混合物的器皿中静止 结晶，于0°C结晶30分钟后，迅速用砂芯漏斗抽滤，取滤液147. 4mL向其中加入改性活性炭I. 474g，在30°C下恒温振荡12个小时，抽滤得到140. 2mL (233. 18g)滤液，再加入I. 402g改性活性炭在相同条件下重新吸附一次，所述的改性活性炭的制备方法为取IOgKOH加蒸馏水配成质量分数为5%的溶液，加入7g活性炭，浸泡2(T24h后，抽滤，并用蒸馏水洗至滤液呈中性，烘干，该净化后的硫酸呈微黄色，色度的去除率为99%，硫酸质量分数为91. 37%。实施例2 按照与实施例I相同的方法得到净化硫酸产品，不同的是，在氧化阶段，双氧水氟苯废酸的体积比为1:4，恒温水浴的温度控制在90°C时，磁力搅拌反应时间120分钟，废酸的色度去除率高达98%，硫酸质量分数为90. 7%。实施例3 按照与实施例I相同的方法得到净化硫酸产品，不本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从氟苯废酸中净化提纯硫酸的工艺方法，包括以下步骤：1）氧化阶段：向氟苯废酸中按比例加入双氧水，搅拌5？10分钟后待用；2）将步骤1）所得的溶液放入恒温水浴锅内，在80~90℃，100？？110转/分钟下磁力搅拌反应110~120分钟，冷却至室温，然后抽滤得滤液；3)？浓缩阶段：将步骤2）中的滤液利用电炉加热浓缩，温度控制120℃？128℃，时间20？30分钟，冷却至室温；？4）冷冻结晶阶段：将步骤3）中浓缩后的废酸，放入冰水混合物中，保持温度0℃？4℃，静止30~40分钟，用砂芯漏斗迅速抽滤，得到滤液；5）吸附阶段：向步骤4）所得的滤液中，加入改性活性炭，其中，改性活性炭的质量：滤液的体积=10~15，其中质量单位为g，体积单位为L，恒温水浴于30~40℃，振荡吸附12~14小时后抽滤，得到滤液；6）重复步骤5）吸附步骤，得到净化提纯硫酸。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张莉，丁瑶，刘玉娟，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：
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