Вся электронная библиотека >>>

 Переработка  >>>

 

 

Переработка промышленных отходов


Раздел: Переработка

 

13.4. Регенерация отработанной серной кислоты

  

Серная кислота является важнейшим продуктом химической промышленности как по объему производства, так и по разнообразию областей применения. Крупными потребителями серной кислоты являются химическая и нефтехимическая промышленность, металлургия, машиностроение, сельское хозяйство и другие отрасли.

Ежегодно в стране образуется 2 млн. т отработанной серной кислоты, что составляет 10 % от общего ее производства. Такие объемы свидетельствуют о необходимости утилизации отработанной кислоты с целью экономного ресурсопользования и защиты окружающей среды.

Отходы, образующиеся при использовании серной кислоты, включают кроме отработанной серной кислоты травильные растворы, кислые гудроны и сточные воды, содержащие кислоту менее 10 % (по массе). В России насчитывается более 200 видов отработанной серной кислоты, содержащих около ста видов примесей, в том числе аккумуляторная кислота из отработанных свинцовых аккумуляторов.

Обезвреживание и утилизацию отработанной серной кислоты производят следующими способами:

♦ нейтрализацией растворов или их огневым обезвреживанием без использования образующихся продуктов;

« использованием (возможно после предварительного упаривания) загрязненных растворов в других технологических процессах;

♦ регенерацией отходов с получением товарной серной кислоты.

Сточные воды с низкой концентрацией серной кислоты обычно нейтрализуют щелочами. При содержании в сточных водах примесей нейтрализацию совмещают с огневым методом. Метод нейтрализации применяют при небольших количествах отходов и отсутствии в них органических примесей.

Непосредственное использование отходов кислоты в других процессах ограничено из-за наличия в них примесей. Отработанную кислоту применяют после очистки и концентрирования в производстве сульфатных минеральных удобрений.

Основная масса отработанной серной кислоты и кислых гудронов подвергается регенерации (кислые гудроны — это высоковязкие смолообразные жидкости, содержащие серную кислоту и большое количество органических веществ. Содержание кислоты в них составляет 24—89 %).

В зависимости от состава отработанной кислоты применяют различные методы регенерации: термическое расщепление, экстрагирование органических примесей, адсорбцию, каталитическое окисление пероксидом водорода, коагулирование, выпаривание и др. Наибольшее распространение у нас в стране получила регенерация серной кислоты огневым методом, при котором происходит высокотемпературное расщепление кислоты. Метод универсален и высокоэффективен. При огневом методе используется концентрированная серная кислота, поэтому при необходимости предварительно проводят упаривание отработанной кислоты до необходимой концентрации.

Процесс термического расщепления кислоты и окисление органических. примесей проводят при 950—1200 °С, для чего в огневом реакторе сжигают топливо ( 13.6).

Сернокислотные растворы с помощью форсунок распыляют в потоке продуктов сгорания топлива в огневом реакторе 1. Туда же с помощью воздуходувки 2 подается воздух, предварительно пропущенный через воздухоподогреватель 4. Органические примеси при этом окисляются с образованием С02 и Н20, а серная кислота расщепляется с образованием SOr Сернистый газ из огневого реактора поступает в котел-утилизатор 5, а из него — в систему очистки 6, где очищается от пыли, сернокислотного тумана и подвергается осушке, после чего с помощью газодувки 7 подается в узел получения кислоты 8. Насыщенный пар из котла- утилизатора 5 подается на пароперегреватель 3, а оттуда — потребителям. Очищенные дымовые газы с помощью дымососа 9 выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу 10.

Огневая регенерация серной кислоты из отходов позволяет одновременно с их обезвреживанием получать товарную продукцию высокого качества. Это приводит к сокращению расходов природного сырья и снижению затрат на производство серной кислоты на 25—30 % по сравнению с ее производством из первичного сырья (элементарной серы).

Для рентабельной регенерации серной кислоты из рассматриваемых отходов необходимо их предварительное обезвоживание (концентрирование). В связи с отсутствием в отходах летучих веществ концентрирование можно осуществить методом упаривания в контактных теплообменниках за счет теплоты отходящего из огневого реактора сернистого газа. При этом одновременно происходит закалка газа.

Содержание воды в упаренном растворе зависит от температуры отходящих из огневого реактора газов и от содержания воды в исходном растворе. Если в исходном растворе имеется 60—70 % воды, то после упаривания его отходящими газами с температурой 950—1000 °С содержание воды снижается до 35— 40 %. При огневой переработке таких растворов концентрация S02 в сухом сернистом газе — не менее 7 %. Сильно разбавленные растворы, содержащие более 80 % воды, после упаривания содержат ее не более 60 %. При огневой переработке таких растворов с целью получения сернистого газа с содержанием S02 не менее 6 % в качестве топлива используют серу или сероводород, а также обогащают кислородом дутьевой воздух.

Для более полного превращения S03 в S02 в огневом реакторе целесообразно двухступенчатое сжигание топлива.

В первой ступени термическое расщепление серной кислоты и сульфатов осуществляется в восстановительной газовой среде (в продуктах неполного горения топлива), а во второй ступени происходит дожигание продуктов неполного горения за счет подачи вторичного воздуха.

При огневой утилизации отработанных травильных растворов и гидролизной серной кислоты получают побочный продукт — порошкообразный оксид железа. В том случае, если травильные растворы не загрязнены различными примесями, получаемый оксид железа применяется в производстве красителей, активных катодных масс, ферритных порошков, полирующих паст и т. д. Загрязненный оксид железа используется как металлургическое сырье. В процессе регенерации травильных сернокислотных растворов образуется сульфат железа, который можно использовать непосредственно без дополнительной обработки как ядохимикат, а также для мелиорации почв и очистки сточных вод. Кроме того, этот продукт может использоваться после соответствующей переработки как сырье для получения серы и оксида железа.

Существуют методы переработки сульфата железа в сернистый газ (а следовательно, в серную кислоту). В частности, разработана технология получения серной кислоты путем одновременного сжигания сульфата железа и серы в реакторе с "кипящим" слоем. Процесс проводят при температуре 900—1000 °С. Образующиеся в процессе сжигания пульпы, состоящей из сульфата железа и серы, продукты сгорания (сернистый газ и вода) подвергаются очистке от пыли, охлаждаются до 290—300 "С и направляются на получение серной кислоты по классической схеме.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  Переработка промышленных отходов

 

Смотрите также:

 

Серная кислота. КОНТАКТНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ...

Принцип изготовления серной кислоты в камерном процессе следующий. Образующийся при обжиге сернистых руд нагретый сернистый газ поступает в горячую башню Гловера. Сверху навстречу газовому потоку разбрызгивается разбавленная серная кислота («нитроза»...

 

Нордгаузенская серная кислота - дымящая серная...

:: Нордгаузенская серная кислота. или дымящая — представляет раствор серного ангидрида SO3 или пиросерной кислоты H2S2O7 в одноводной серной кислоте Н2SО4 (см.). О присутствии в Н. кислоте, по крайней мере...

 

КИСЛОТЫ - соляная кислота, азотная кислота, серная кислота...

кислоты действуют только в водных растворах. Сила действия кислоты зависит. от того, сколько ионов водорода отделилось. СИЛЬНЫЕ КИСЛОТЫ: соляная кислота (НО), азотная кислота (HN03), серная кислота (H2S04).

 

Основными производителями серной кислоты являются предприятия...

Производство серной кислоты (в 1995 г. составило 6,9 млн т) основано на использовании самородной серы (Водинское месторождение в Самарской области), серного колчедана (месторождения медно-колчеданных руд на Урале)...

 

...промышленность - одна из важнейших отраслей. Серная кислота...

Сырьем для получения серной кислоты служат серный колчедан (пирит) и сера. Серная кислота также вырабатывается из сернистого газа, улавливаемого при плавке сульфидных руд, переработке сернистой нефти, сероочистке коксового и природного газа.

 

Соляная кислота серная кислота угольная кислота азотная кислота

Нордгаузенская серная кислота - дымящая серная ...
больного Серной кислоты бывает общее ощущение дрожания. Он чувствует, как ... Серная кислота употребляется также как травматическое средство.