硫酸廠家分享氯堿行業(yè)廢硫酸的凈化
作者： 日期：2023-09-01 來(lái)源： 關(guān)注：212
一、廢硫酸及其來(lái)源
在燒堿生產(chǎn)過(guò)程中，大多數(shù)企業(yè)使用工業(yè)濃硫酸作為干燥劑，干燥后產(chǎn)生含氯廢硫酸，被列入國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄。目前，我國(guó)擁有廢硫酸處理資質(zhì)的企業(yè)較少，新疆有兩家企業(yè)，但生產(chǎn)設(shè)備相對(duì)落后，現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)較大；另外兩家國(guó)內(nèi)企業(yè)的資質(zhì)正在辦理中。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸具有強(qiáng)氧化、脫水等財(cái)產(chǎn)。在燒堿生產(chǎn)過(guò)程中，濃硫酸的脫水特性可用于干燥過(guò)程。濃硫酸本身不會(huì)溶解氯氣，但濃硫酸在氯氣干燥過(guò)程中逐漸吸收氯氣中的水蒸氣，成為稀硫酸。稀硫酸中的水相將溶解水中的氯氣。生產(chǎn)1噸燒堿產(chǎn)生的含氯廢酸量約為13.3千克。根據(jù)2015年全國(guó)燒堿生產(chǎn)能力3873萬(wàn)噸/年，全國(guó)燒堿行業(yè)產(chǎn)生的廢硫酸量約為51.5萬(wàn)噸/年。如果不能很好地解決這些廢硫酸，國(guó)家將增加51.5萬(wàn)噸/年的危險(xiǎn)廢物。為了防止廢硫酸的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)環(huán)保和綠色生產(chǎn)的目的，下面廣州工業(yè)制硫酸廠家對(duì)廢硫酸中的游離氯進(jìn)行了大量的去除試驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明了處理效果，并采取相應(yīng)措施，實(shí)現(xiàn)變廢為寶；同時(shí)，降低了危險(xiǎn)廢物的處理成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
二、廢硫酸脫氯試驗(yàn)
1、試驗(yàn)原理分析
氯在廢硫酸中溶解的原理是氯溶解在水中。因此，解吸原理是氯從廢硫酸溶液中逸出。氣體在液體中的溶解度原理是通過(guò)壓力和溫度降低來(lái)增加溶解度，通過(guò)壓力降低和溫度升高來(lái)降低溶解度。因此，可以通過(guò)降低壓力和提高溫度來(lái)降低氯在水中的溶解度；為了進(jìn)一步降低硫酸中的氯含量，需要增加接觸面積并增強(qiáng)傳質(zhì)效果，即向硫酸中引入空氣，然后控制一定的時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)廢硫酸的脫氯。
2、廢硫酸脫除因素確定試驗(yàn)
在不曝氣的情況下，壓力和溫度被視為定量變量，真空抽吸時(shí)間被視為因變量。真空時(shí)間越長(zhǎng)，廢硫酸中的游離氯含量越低，真空10-20分鐘時(shí)，游離氯含量變化不大。為了減少?gòu)U硫酸中的游離氯，后續(xù)測(cè)試時(shí)間設(shè)置為10分鐘。溫度越高，硫酸中的自由氯含量越低。因此，可以通過(guò)加熱降低硫酸中的氯含量。90℃時(shí)，游離氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)可降至1.9×10-4在曝氣條件下，保持壓力-95kPa不變，20分鐘時(shí)不同溫度下硫酸中氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化不大。因此，溫度對(duì)曝氣條件下游離氯的去除影響很小。
3、佛山廢硫酸脫氯試驗(yàn)
通過(guò)正交試驗(yàn)確定了廢硫酸脫氯的佳壓力、真空時(shí)間和傳質(zhì)效果。
取200mL廢硫酸樣品，在硫酸中負(fù)壓充氣。在曝氣速率恒定的條件下，壓力由緩沖罐調(diào)節(jié)。即，試驗(yàn)以壓力為變量，曝氣量、曝氣時(shí)間和試樣不變。
在-70 kPa壓力下，廢酸中游離氯的含量隨溫度的升高而降低，溫度越高，降低越明顯。當(dāng)60℃的廢硫酸抽真空3分鐘時(shí)，游離氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以達(dá)到0.02%（當(dāng)廢硫酸在常溫下抽真空約10分鐘時(shí)，也可以達(dá)到相同的效果）。因此，在不同溫度下，當(dāng)抽真空時(shí)間控制在10分鐘以上時(shí)，溫度對(duì)廢硫酸中的游離氯含量幾乎沒(méi)有影響。當(dāng)抽真空時(shí)間為10min時(shí)，隨著抽真空壓力和溫度的升高，廢硫酸中的游離氯變化不大，基本在（1.3～2.2）×10-4之間變化，常溫脫氯效果不比高溫脫氯效果差。
佛山工業(yè)硫酸廠家小結(jié)：真空泵抽時(shí)間控制在10min，壓力55~85kPa，溫度常溫~90℃，脫氯效果變化不大。
從上述試驗(yàn)結(jié)果可以看出，影響廢硫酸脫氯的主要因素包括曝氣（增加接觸面積和傳質(zhì)效應(yīng)）、操作負(fù)壓、操作時(shí)間和操作溫度；當(dāng)操作時(shí)間控制在10min且曝氣速率恒定時(shí)，負(fù)壓抽真空和溫度對(duì)硫酸脫氯的影響很小
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