一种PVC厂废酸回收工艺

摘要

一种PVC厂废酸回收工艺，目的在于提供一种电石法PVC生产中浓黑废酸(浓度为80％～95％)及稀废酸(浓度为50％～70％)的综合回收方法。整个工艺由燃烧工序、汽化净化工序、吸收工序、余热回收工序和尾气处理工序组成。本发明的有益效果是：回收酸比较纯净，浓度可调，经济浓度为90～95％，完全可以满足钛白生产回用的目的；回收能耗低，吨酸回收消耗天然气35～50Nm3，具有可观经济效益。

权利要求

1.一种电石法PVC生产中浓度为80％～95％的浓废酸及浓度为50％～70％的稀废酸的综合回收方法，其特征在于：整个工艺主要由燃烧工序、汽化净化工序、吸收工序、余热回收工序和尾气处理工序组成：a)燃烧工序，由燃烧装置(1)、烟道(2)、降膜浓缩器(3)三部分组成；以燃煤或燃气为能源，燃烧烟气温度通过二次空气在烟道(2)中调节温度至900～1100℃，在降膜浓缩器(3)与吸收工序来的液相换热，温度降至750～950℃，进入汽化净化工序；降膜浓缩器(3)上封头液相来自吸收气液分离器(10)，上封头离开的气相送入气液分离器(8)和第三文丘里管(9)之间的管道，下封头液相去第二浓废酸换热器(11)的壳程；

b)汽化净化工序，由第一文丘里管(4)、汽化室(5)、废酸混合器(6)、第二文丘里管(7)和气液分离器(8)组成；燃烧工序来的热烟气通过第一文丘里管(4)进入汽化室(5)，文丘里管喉部喷入废酸混合器(6)来的废酸，汽化室温度控制在340～400℃，废酸中杂质在汽化室(5)中沉降下来，由底部排放离开系统；汽化室(5)产生的汽化混合气通过第二文丘里管(7)进入气液分离器(8)，由吸收气液分离器(10)来的液相从喉部喷入，温度降至320～

340℃，在气液分离器(8)中，液相送废酸混合器(6)，气相送吸收工序；废酸混合器(6)中废酸为三股物料的混合，三股物料分别为预热的浓废酸、气液分离器(8)中分离得到的液相以及浓缩气液分离器(15)得到的液相；

c)吸收工序，由第三文丘里管(9)、吸收气液分离器(10)组成；汽化净化工序来的气相通过第三文丘里管(9)进入吸收气液分离器(10)，文丘里管喉部喷入工艺冷水，混合气急剧降温至200～260℃，在吸收气液分离器(10)中实现气液分离，吸收气液分离器(10)中底流液相分成两股，一股送入降膜浓缩器(3)，另一股送入第二文丘里管(7)的喉部，气相送余热回收工序；

d)余热回收工序，由第二废酸换热器(11)、二次空气预热器(12)、第一废酸换热器(13)、第四文丘里管(14)、浓缩气液分离器(15)、第二稀酸换热器(16)及第一稀酸换热器(17)组成；降膜浓缩器(3)下封头液相经第二废酸换热器(11)、二次空气预热器(12)和第一废酸换热器(13)换热，温度降到120℃以下，送成品贮槽；二次空气经预热器(12)送入烟道(2)中；浓废酸经第一废酸换热器(13)及第二废酸换热器(11)换热，温度升至200～

250℃送废酸混合器(6)；来自吸收气液分离器(10)的气相进入第四文丘里管(14)，稀废酸经第一稀废酸换热器(17)和第二稀酸换热器(16)换热后由第四文丘里管(14)喉部喷入后进入浓缩气液分离器(15)，在浓缩气液分离器(15)分离后液相进入废酸混合器(6)，气相经第二稀酸换热器(16)及第一稀酸换热器(17)换热后送尾气处理工序；

e)尾气处理工序，由尾气吸收塔(18)、循环液槽(19)、再生槽(20)和尾气吸收循环泵(21)组成；采用氢氧化钠液为吸收剂，氢氧化钙为再生剂，来自第一稀酸换热器(17)的气相在尾气吸收塔(18)中与来自循环液槽(19)中吸收剂氢氧化钠液逆流接触，脱除尾气中二氧化硫和酸雾后排空尾气，部分吸收剂送再生槽(20)用氢氧化钙再生，再生液回循环液槽(19)，再生槽(20)中固相主要为硫酸钙和亚硫酸钙，将其排出。

2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：回收成品酸浓度为90～95％，完全

3

满足PVC生产回用的目的，回收能耗低，吨酸回收消耗天然气35～50Nm。

说明书

一种PVC厂废酸回收工艺

技术领域

[0001] 本发明属于废酸液处理领域。本发明涉及一种PVC厂废酸回收工艺。

背景技术

[0002] 电石法PVC生产中混合气干燥用酸和乙炔清净用酸，都产生高浓度黑废硫酸(浓度为80％～95％)，其外观黑粘、组成复杂，另外PVC生产中还产生稀废酸(浓度为50％～70％)，这些难以回收利用，给生态环保造成很大的压力。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种电石法PVC生产中浓黑废酸(浓度为80％～95％)及稀废酸(浓度为50％～70％)的综合回收方法。

[0004] 本发明的方法是以燃煤或燃气为能源，采取控温气化吸收工艺回收硫酸。整个工艺主要由燃烧工序、汽化净化工序、吸收工序、余热回收工序和尾气处理工序组成。

[0005] 本发明具体体现在以下几点：(1)燃烧工序，由燃烧装置1、烟道2、降膜浓缩器3三部分组成。以燃煤或燃气为能源，燃烧烟气温度通过二次空气在烟道2中调节温度至900～1100℃，在降膜浓缩器3与吸收工序来硫酸换热，温度降至750～950℃，进入气化工序。(2)汽化净化工序，由第一文丘里管4、汽化室5、废酸混合器6、第二文丘里管7和气液分离器8组成。燃烧工序来热烟气通过第一文丘里管4，文丘里管喉部喷入废酸混合器6来废酸，汽化室温度控制在340～400℃，废酸中杂质在汽化室5中沉降下来，由底部排放离开系统；汽化混合气进入第二文丘里管7，由吸收塔来硫酸从喉部喷入，温度降至320～
340℃，在气液分离器8中，液相送废酸混合器6，气相送吸收工序。(3)吸收工序，由第三文丘里管9、吸收气液分离器10组成。汽化净化工序来混合气通过第三文丘里管9，文丘里管喉部喷入工艺冷水，混合气急剧降温至230～260，在吸收气液分离器10中实现气液分离，液相送降膜浓缩器3，气相送尾气余热回收。(4)余热回收工序，由第二废酸换热器11、二次空气预热器12、第一废酸换热器13、第四文丘里管14、浓缩气液分离器15、第二稀酸换热器16及第一稀酸换热器17组成。硫酸浓缩器出来的浓硫酸余热，经第二废酸换热器11、二次空气预热器12和第一废酸换热器13，温度降到120℃以下，送成品贮槽。二次空气经预热器12送入烟道2中。浓废酸经第一废酸换热器13及第二废酸换热器11换热，温度升至200～250℃送废酸混合器6。稀废酸经第一稀废酸换热器17和第二稀酸换热器16换热后由第四文丘里管14喉部喷入，在浓缩气液分离器15分离后液相进入废酸混合器6，气相经第二稀酸换热器16及第一稀酸换热器17换热后送尾气处理工序。(5)尾气处理工序，由尾气吸收塔18、循环液槽19、再生槽20和尾气吸收循环泵21组成。

附图说明

[0006] 附图1是本发明的工艺流程示意图

[0007] 图1中燃烧装置1，烟道2，降膜浓缩器3，第一文丘里管4，汽化室5，废酸混合器6，第二文丘里管7，气液分离器8，第三文丘里管9，吸收气液分离器10，第二废酸换热器11，二次空气预热器12，第一废酸换热器13，第四文丘里管14，浓缩气液分离器15，第二稀酸换热器16，第一稀酸换热器17，尾气吸收塔18，循环液槽19，再生槽20，尾气吸收循环泵21；
排空尾气A，稀废酸B，氢氧化钙C，硫酸钙D，废渣E，产品酸F，二次空气G，一次空气H，燃煤或燃气I，工艺水J，浓废酸K。

[0008] 以下具体实施方式结合附图对本发明的生产工艺作进一步说明。

具体实施方式

[0009] 参照图1，整个工艺由燃烧工序、汽化净化工序、吸收工序、余热回收工序和尾气处理工序组成。(1)燃烧工序，由燃烧装置1、烟道2、降膜浓缩器3三部分组成。燃煤或燃气I首先与一次空气H燃烧，燃烧烟气温度再通过二次空气G在烟道2中调节温度至900～1100℃，调温后的烟气在降膜浓缩器3与吸收工序来硫酸换热，温度降至750～950℃，进入气化工序。燃烧空气过剩系数取1.2～1.5；二次空气G经二次空气预热器预热至150～
250℃，送烟道2调温；降膜浓缩器的换热管为耐热石英玻璃，封头为钢内衬反腐材质，上封头来液来自于吸收气液分离器10，上封头离开的气相送入气液分离器8和第三文丘里管9之间管道，下封头液相去第二浓废酸换热器11的壳程。(2)汽化净化工序，由第一文丘里管
4、汽化室5、废酸混合器6、第二文丘里管7和气液分离器8组成。燃烧工序来热烟气通过第一文丘里管4，文丘里管喉部喷入废酸混合器6来废酸，汽化室温度控制在340～400℃，废酸中杂质在汽化室5中沉降下来，由底部排放废渣E离开系统；汽化混合气进入第二文丘里管7，由吸收塔来硫酸从喉部喷入，温度降至320～340℃，在气液分离器8中，液相送废酸混合器6，气相送吸收工序。第一文丘里管4、汽化室5、废酸混合器6、第二文丘里管7和气液分离器8的材质宜选钢内衬反腐材料，废酸混合器6中混合液是预热浓黑废酸K与气液分离器8中分离酸液及浓缩气液分离器15来浓缩稀酸三股物料的混合。(3)吸收工序，由第三文丘里管9、吸收气液分离器10组成。汽化净化工序来混合气通过第三文丘里管9，文丘里管喉部喷入冷水J，混合气急剧降温至230～250℃，在吸收气液分离器10中实现气液分离，液相送降膜浓缩器3，气相送尾气处理。第三文丘里管9、吸收气液分离器10的材质宜选钢内衬反腐材料，吸收气液分离器10底流分成两股，一股送降膜浓缩器3，一股送第二文丘里管7喉部。(4)余热回收工序，由第二废酸换热器11、二次空气预热器12和第一废酸换热器13、第四文丘里管14、浓缩气液分离器15、第二稀酸换热器16及第一稀酸换热器17组成。硫酸浓缩器出来的浓硫酸，经第二浓废酸换热器11、二次空气预热器12和第一废酸换热器13，温度降到120℃以下，产品酸F送成品贮槽；浓废酸K经第一废酸换热器13及第二废酸换热器11换热，温度升至200～250℃送废酸混合器6。稀废酸B经第一稀废酸换热器17和第二稀酸换热器16换热后由第四文丘里管14喉部喷入，在浓缩气液分离器
15分离后液相进入废酸混合器6，气相经第二稀酸换热器16及第一稀酸换热器17换热后送尾气处理工序。第二废酸换热器11的外壳与封头、挡板宜选钢内衬反腐材料，换热管宜选石英管；二次空气G经预热器12送入烟道2中，二次空气预热器12为气液直接接触换热器，材质宜为钢内衬反腐材料；第一废酸换热器13选石墨换热器；第四文丘里管14和浓缩气液分离器15材质也宜为钢内衬反腐材料；第二稀酸换热器16及第一稀酸换热器17可选石墨换热器。(5)尾气处理工序，由尾气吸收塔18、循环液槽19、再生槽20及尾气吸收循环泵21组成。氢氧化钠为吸收剂，氢氧化钙为再生剂，尾气在尾气吸收塔18中与循环液槽19中吸收剂氢氧化钠液逆流接触，脱除尾气中二氧化硫和酸雾后排空尾气A，部分吸收剂送再生槽20用氢氧化钙C再生，再生液回循环液槽19，固相为硫酸钙D排出。

[0010] 降膜浓缩器3的结构中壳体可与烟道连成一个整体或说壳体也是烟道，壳体可采取方型，也可采用圆筒型，外壳与挡板材质采用钢壳内衬耐火砖，钢壳外有保温层，挡板数2～6，壳程烟气进口与烟道相通，壳程烟气出口与由第一文丘里管4相连。降膜浓缩器3的封头也可采用方型、半球型、半椭球中一种，材质以采用钢结构内衬防腐搪瓷或内衬玻璃钢为宜，也可用直接采用玻璃钢、耐高温腐蚀不锈钢或铸铁。

[0011] 设备材质以采用钢结构内衬防腐材料的，反腐材料指包括搪瓷或内衬玻璃钢，也可用直接采用玻璃钢、耐高温腐蚀不锈钢或铸铁。

[0012] 本发明的有益效果是：回收酸比较纯净，浓度可调，经济浓度为90～95％，完全可3
以满足PVC生产回用的目的；回收能耗低，吨酸回收消耗天然气35～50Nm，具有可观经济效益。