硫酸，一個(gè)簡(jiǎn)單而在工業(yè)上不可替代的產(chǎn)品，它的用途非常廣泛，它與發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提高人民物質(zhì)文化生活水平及鞏固國(guó)防力量都有著密切關(guān)系。20世紀(jì)初，全世界硫酸產(chǎn)量只有幾百萬(wàn)噸，到1997年，全世界產(chǎn)量達(dá)到15516萬(wàn)噸，2002年達(dá)到17150萬(wàn)噸，2012年達(dá)到24300萬(wàn)噸。我國(guó)硫酸產(chǎn)量解放初僅有4萬(wàn)噸，到1998年達(dá)到2100萬(wàn)噸，位居世界第二，2003年達(dá)到3371萬(wàn)噸，產(chǎn)量超過(guò)美國(guó)，位居世界第一，2013年達(dá)到8850萬(wàn)噸，據(jù)中國(guó)化工信息中心的調(diào)研預(yù)測(cè)，2018年我國(guó)硫酸產(chǎn)量將要超過(guò)11000萬(wàn)噸。但是在硫酸使用的同時(shí)，廢硫酸也應(yīng)運(yùn)而生。下面賢集網(wǎng)小編就來(lái)為大家介紹廢硫酸的相關(guān)知識(shí)，包括：廢硫酸處理方法、主要特點(diǎn)、來(lái)源行業(yè)。

廢硫酸處理方法

一、濃縮法 
該法是在加熱濃縮廢稀硫酸的過(guò)程中，使其中的有機(jī)物發(fā)生氧化、聚合等反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)樯钌z狀物或懸浮物后過(guò)濾除去，從而達(dá)到去除雜質(zhì)、濃縮稀硫酸的雙重目的。這類(lèi)方法應(yīng)用較廣泛，技術(shù)較成熟。在普遍應(yīng)用高溫濃縮法的基礎(chǔ)上又發(fā)展了較為先進(jìn)的低溫濃縮法，下面分別加以介紹。 
1、高溫濃縮法 
①淄博化工廠三氯乙醛生產(chǎn)過(guò)程中有廢硫酸產(chǎn)生，其中H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%～75%、三氯乙醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～3%、其它有機(jī)雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%。該廠將其沉淀過(guò)濾后，用煤直接加熱蒸餾，回收的濃硫酸無(wú)色透明，H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于95%，無(wú)三氯乙醛檢出，而沉淀物經(jīng)堿解、蒸餾和過(guò)濾后可回收氯仿。該廠廢硫酸處理量為4000t/a，回收硫酸創(chuàng)利潤(rùn)55萬(wàn)元/a。 
②日本木村-大同化工機(jī)械公司的廢硫酸濃縮法是用搪玻璃管升膜蒸發(fā)和分段真空蒸發(fā)相結(jié)合，將廢硫酸中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從10%～40%濃縮到95%，其工藝可分為3段，前兩段采用不透性石墨管加熱器蒸發(fā)濃縮，后一段采用搪玻璃管升膜蒸發(fā)器濃縮，在每一段中H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)漸次升高，分別達(dá)到60%、80%和95%。加熱過(guò)程采用高溫?zé)彷d體，溫度為150～220℃，可將有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄晕镔|(zhì)，然后過(guò)濾除去，該工藝以2t/h的規(guī)模進(jìn)行中試，5a運(yùn)轉(zhuǎn)良好。該工藝適應(yīng)能力很強(qiáng)，可用于含多種有機(jī)雜質(zhì)的廢硫酸的處理〔2〕。2、低溫濃縮法 
①高溫濃縮法的缺點(diǎn)在于：硫酸的強(qiáng)腐蝕性和酸霧對(duì)設(shè)備和操作人員的危害很大，實(shí)際操作非常麻煩。因此，近年來(lái)開(kāi)發(fā)出了一種改進(jìn)的濃縮法，稱為汽液分離型非揮發(fā)性溶液濃縮法(簡(jiǎn)稱WCG法)。 
②WCG法的原理和工藝如下：將廢稀硫酸由儲(chǔ)槽用耐酸泵打入循環(huán)濃縮塔濃縮，然后經(jīng)換熱器加熱后進(jìn)入造霧器和擴(kuò)散器強(qiáng)迫霧化并進(jìn)一步強(qiáng)迫汽化，分離后的氣體經(jīng)高度除霧后進(jìn)入氣體凈化器，凈化后排放。分離后的酸液再度回到循環(huán)濃縮塔，經(jīng)反復(fù)循環(huán)濃縮蒸餾，達(dá)到濃度要求后，用泵打入濃硫酸儲(chǔ)罐。濃硫酸可作為生產(chǎn)原料再利用。
③WCG法濃縮裝置主要由換熱器、循環(huán)濃縮塔和引風(fēng)機(jī)組成。換熱器材質(zhì)為石墨，濃縮塔材質(zhì)為復(fù)合聚丙烯，泵及引風(fēng)機(jī)均為耐酸設(shè)備。 
④該法與高溫濃縮法相比，蒸發(fā)溫度低(50～60℃)，蒸汽消耗量少，費(fèi)用低(濃縮每噸稀硫酸耗電和蒸汽的費(fèi)用約為30～60元)。上海染化五廠生產(chǎn)分散深藍(lán)H-GL產(chǎn)生的稀硫酸(H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%)，上海染化八廠、武漢染料廠、濟(jì)寧染料廠生產(chǎn)染料中間體產(chǎn)生的稀硫酸，采用WCG法濃縮，都取得了明顯的效果。 
用WCG法濃縮稀硫酸應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 
(1)在濃縮過(guò)程中若有固體物析出，會(huì)影響傳熱效果和廢酸的分離； 
(2)該裝置非密閉，廢酸中若有揮發(fā)性物質(zhì)，會(huì)影響工作環(huán)境； 
(3)裝置的主體材料為復(fù)合聚丙烯，工作溫度受主體材料的限制，不能超過(guò)80℃； 
(4)該法僅適用于H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于60%的稀硫酸。 
二、氧化法 
1、該法應(yīng)用已久，原理是用氧化劑在適當(dāng)?shù)臈l件下將廢硫酸中的有機(jī)雜質(zhì)氧化分解，使其轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸肌⑺⒌难趸锏葟牧蛩嶂蟹蛛x出去，從而使廢硫酸凈化回收。常用的氧化劑有過(guò)氧化氫、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸鹽、臭氧等。每種氧化劑都有其優(yōu)點(diǎn)和局限性。 
2、天津染料八廠采用硝酸為氧化劑對(duì)蒽醌硝化廢酸進(jìn)行氧化處理〔2，4〕，其操作過(guò)程為：將廢酸稀釋至H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，使所含的二硝基蒽醌最大限度地析出，經(jīng)過(guò)濾槽真空抽濾后廢酸進(jìn)入升膜列管式蒸發(fā)器，在112℃、88.1kPa條件下濃縮，在旋液分離器中分離水蒸氣和酸(此時(shí)H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為70%)，廢酸再流入鑄鐵濃縮釜(280～310℃，真空度為6.67～13.34kPa)，用噴射泵帶出水蒸氣，使H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到93%，然后流入搪瓷氧化缸，加入濃硝酸(HNO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%)進(jìn)行氧化處理，至硫酸呈淺黃色。反應(yīng)中產(chǎn)生的一氧化氮?dú)怏w用堿液吸收。 
3、硫酸在高濃度(H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97%～98%)和高溫條件下也具有較強(qiáng)的氧化性，它可以將有機(jī)物較為徹底地氧化掉。例如處理苯繞蒽酮廢酸、分散藍(lán)廢酸及分散黃廢酸時(shí)，將廢酸加熱至320～330℃，把有機(jī)物氧化掉，部分硫酸被還原成二氧化硫。這種方法由于硫酸濃度和溫度太高，有大量的酸霧產(chǎn)生，會(huì)造成環(huán)境污染，同時(shí)還要消耗一定量的硫酸，使硫酸收率降低，因此其應(yīng)用受到很大限制。 
三、萃取法 
萃取法是用有機(jī)溶劑與廢硫酸充分接觸，使廢酸中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)移到溶劑中來(lái)。對(duì)于萃取劑的要求是： 
(1)對(duì)于硫酸是惰性的，不與硫酸起反應(yīng)也不溶于硫酸； 
(2)廢酸中的雜質(zhì)在萃取劑和硫酸中有很高的分配系數(shù)； 
(3)價(jià)格便宜，容易得到； 
(4)容易和雜質(zhì)分離，反萃時(shí)損失小。 
①常見(jiàn)的萃取劑有苯類(lèi)(甲苯、硝基苯、氯苯)、酚類(lèi)(雜酚油、粗二苯酚)、鹵化烴類(lèi)(三氯乙烷、二氯乙烷)、異丙醚和N-503等。 
②大連染料八廠用氯苯對(duì)含二硝基氯苯和對(duì)硝基氯苯的廢硫酸進(jìn)行一級(jí)萃取，使廢水中的有機(jī)物含量由30000～50000 mg/L下降到200～250mg/L〔2〕。濟(jì)南鋼鐵廠焦化分廠用廉價(jià)的C-I萃取劑和P-I吸附劑處理該廠的再生硫酸也得到了良好的效果〔5〕。該工藝是將再生硫酸經(jīng)C-I萃取劑萃取分離后再依次用P-I吸附劑和活性炭吸附處理得到純凈的再生硫酸。為防止腐蝕，萃取罐和吸附罐用鉛作內(nèi)襯。該廠廢硫酸處理量為500t/a，回收硫酸250t，價(jià)值7.5萬(wàn)元。 
③與其它方法相比，萃取法的技術(shù)要求較高，萃取劑要同時(shí)滿足上述4項(xiàng)要求并不容易，而且運(yùn)行費(fèi)用也較高。 
四、結(jié)晶法 
1、當(dāng)廢硫酸中含有大量的有機(jī)或無(wú)機(jī)雜質(zhì)時(shí)，根據(jù)其特性可考慮選擇結(jié)晶沉淀的方法除去雜質(zhì)。 
2、如南京軋鋼廠酰洗工序排放的廢硫酸中含有大量的硫酸亞鐵，可采用濃縮-結(jié)晶-過(guò)濾的工藝來(lái)處理。經(jīng)過(guò)濾除去硫酸亞鐵后的酸液可返回鋼材酸洗工序繼續(xù)使用。 
3、重慶某化工廠將H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%的鈦白廢酸在常壓下濃縮、析出的結(jié)晶熟化后過(guò)濾，濾渣經(jīng)打漿及洗滌后即為回收的硫酸亞鐵。濾液再在93.4kPa真空度下濃縮結(jié)晶過(guò)濾，可得到H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%～85%的濃硫酸，第二次過(guò)濾的濾渣也轉(zhuǎn)至打漿工序回收硫酸亞鐵。

廢硫酸的主要特點(diǎn)
1、來(lái)源廣泛，行業(yè)分散。除了鈦白粉、芳烴硝化、染料、石油加工、鋼鐵酸洗、纖維工業(yè)等行業(yè)產(chǎn)生廢硫酸外，其它許多化工產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)都有廢硫酸產(chǎn)生，而且非常分散。
2、每年產(chǎn)生的廢硫酸總量1億噸以上，除鈦白粉、石油加工、鋼鐵酸洗企業(yè)廢硫酸量較大之外，其它單個(gè)企業(yè)產(chǎn)生的廢硫酸量不大，年產(chǎn)廢硫酸量在10000噸以上的企業(yè)較少，許多企業(yè)每年的廢硫酸量在幾百噸到幾千噸之間。
3、廢硫酸濃度高低不一，有害雜質(zhì)含量普遍較高且有的含有重金屬難以處理。
4、廢硫酸中大多含有有機(jī)物，直接利用會(huì)造成二次污染。

廢硫酸的來(lái)源行業(yè)
一、有色金屬行業(yè)
有色金屬如銅、鉛、鋅冶煉煙氣制酸凈化工序一般采用稀酸洗絕熱蒸發(fā)工藝，這一過(guò)程產(chǎn)生大約10%左右的廢硫酸。根據(jù)技術(shù)水平不同，一般新建的20萬(wàn)噸硫酸產(chǎn)能，產(chǎn)生這種廢硫酸8-8.8萬(wàn)噸。按全年2813萬(wàn)噸冶煉硫酸計(jì)，每年產(chǎn)生10%左右的廢硫酸1100-1200萬(wàn)噸。這些廢硫酸含有砷及其他重金屬，對(duì)環(huán)境影響極大。陽(yáng)極電解煉銅過(guò)程中，每產(chǎn)1噸陽(yáng)極銅需定期外排1.2m3電解容液，其中硫酸含量在15%左右。按2016年我國(guó)電解銅產(chǎn)量843萬(wàn)噸計(jì)，產(chǎn)生電解液廢硫酸在1100萬(wàn)噸以上。
二、鈦白粉行業(yè)
鈦白粉廢硫酸來(lái)源于鈦液水解后的濾液和一洗時(shí)產(chǎn)生的洗液，生產(chǎn)1噸鈦白粉產(chǎn)生濃度約為20%的廢硫酸8t。按2016年全年產(chǎn)量259.7噸(氯化法產(chǎn)量10.5萬(wàn)噸、硫酸法的產(chǎn)量249.2萬(wàn)噸)計(jì)，硫酸法鈦白粉每年產(chǎn)生廢硫酸約1993萬(wàn)噸。
三、鋼鐵及金屬酸洗行業(yè)
鋼絲繩、金屬制品等在生產(chǎn)過(guò)程中，一般要用18%左右的稀硫酸對(duì)表面進(jìn)行清洗，產(chǎn)生含硫酸亞鐵、硫酸鐵的廢硫酸(含量6%)。根據(jù)一般酸洗工藝。每清洗一噸鋼材產(chǎn)生廢硫酸約100kg。
四、石化行業(yè)
石化行業(yè)廢硫酸主要產(chǎn)生于石油煉制和烷基化油生產(chǎn)。在石油精煉中，要用濃硫酸除去汽油和潤(rùn)滑油中雜質(zhì)(硫化物和不飽和碳?xì)浠衔?。目前，每噸原油精煉平均需要硫酸1.08㎏。2016年原油加工量達(dá)到5.41億萬(wàn)噸，約消費(fèi)硫酸60萬(wàn)噸，形成廢硫酸約70萬(wàn)噸。異丁烯硫酸催化生產(chǎn)異辛烷，所用硫酸濃度降到90%以下需排出系統(tǒng)補(bǔ)充新的硫酸，每噸產(chǎn)品要產(chǎn)生含量85%-90%的廢硫酸80-90㎏。2016年我國(guó)的烷基化油產(chǎn)生625萬(wàn)噸，產(chǎn)生廢硫酸60萬(wàn)噸。
五、氯堿行業(yè)
氯堿企業(yè)氯氣干燥工段利用98%濃硫酸的脫水性對(duì)電解槽產(chǎn)生濕氯氣進(jìn)行干燥脫水，以保證產(chǎn)品氯氣有足夠低的含水率。98%的硫酸吸水后降到73%左右，需排出干燥塔而形成廢硫酸。每噸氯堿產(chǎn)生廢硫酸13-21㎏，2016年我國(guó)氯產(chǎn)量2687萬(wàn)噸，產(chǎn)生廢硫酸40-60萬(wàn)噸。
六、染料及中間體
分散染料、活性染料、兩性染料、中性染料、陽(yáng)離子染料生產(chǎn)過(guò)程中都有廢硫酸產(chǎn)生。因此，保守估計(jì)染料生產(chǎn)過(guò)程中，每年產(chǎn)生廢硫酸在1000萬(wàn)噸以上。常用的染料中間體大大小小有上百個(gè)品種，幾乎所有染料中間體都有廢硫酸產(chǎn)生，因此，保守估計(jì)，每年染料中間體產(chǎn)生廢硫酸在500萬(wàn)噸以上。
七、有機(jī)化工行業(yè)
有機(jī)化工產(chǎn)品如檸檬酸、氨基磺酸、草酸、硫酸二甲酸、合成甲酚、十二烷基苯磺酸等產(chǎn)品及磺化、硝化、烷基化、酯化等化學(xué)反應(yīng)單元，這些反應(yīng)廣泛用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、香料等行業(yè)生產(chǎn)，都大量用到硫酸。每年應(yīng)用于有機(jī)化工產(chǎn)品的硫酸在1000-1500萬(wàn)噸，其中有參與化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)產(chǎn)生大量20-60%的廢硫酸，保守統(tǒng)計(jì)，應(yīng)該在2000萬(wàn)噸以上部分。

上述是賢集網(wǎng)小編為大家介紹的廢硫酸處理方法、主要特點(diǎn)、來(lái)源行業(yè)。廢硫酸對(duì)地下水的危害遠(yuǎn)大于一般的化工廢水，它在滲入地下的同時(shí)，還將巖石、土壤中的重金屬化合物經(jīng)反應(yīng)溶解進(jìn)入河流或地下，對(duì)河流或地下水造成嚴(yán)重污染，用這些被污染的水灌溉，又對(duì)土壤造成了嚴(yán)重污染，據(jù)環(huán)保部調(diào)查，我國(guó)近20%的土壤已被污染。總之，硫酸做為一個(gè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提高人民物質(zhì)文化生活水平必不可少的基礎(chǔ)化工原料，在應(yīng)用的同時(shí)，產(chǎn)生對(duì)環(huán)境極為有害的廢硫酸，由于監(jiān)管不足，對(duì)環(huán)境已造成了嚴(yán)重的危害，有關(guān)部門(mén)應(yīng)從立法和政策層面，對(duì)產(chǎn)生廢硫酸的利用和去向進(jìn)行有效的掌控，同時(shí)依靠科技進(jìn)步，鼓勵(lì)企業(yè)，對(duì)廢硫酸進(jìn)行無(wú)害化循環(huán)利用。讓硫酸的應(yīng)用走上正確的軌道，真正造福社會(huì)，造福人民。