[发明专利]一种二硝基甲苯硝化废酸的处理方法

说明书

本发明属于含能材料领域，提供了一种废酸的回收利用方法，所述废酸为DNT生产过程中硝化工序产生的废液，所述方法包括：将废酸经脱硝、浓缩回收浓硫酸和稀硝酸，并作为原材料供DNT生产使用；产生的硝烟经吸收和尾气分解达标后排放。本发明的有益效果主要体现在：废酸处理效果好，得到的硫酸、硝酸可直接用于DNT的硝化，完全可以满足生产回用的目的。本工艺既回收了废酸，降低了DNT硝化过程中酸的投料量，降低了成本，又节约了废酸排放处理的费用；硝烟经吸收和尾气分解处理达标后废气排放。整个工艺过程不但环保，还提高了企业的经济效益。

技术领域

本发明属于含能材料领域，涉及将二硝基甲苯(DNT)硝化生产工序产生的废酸经脱硝、吸收、浓缩、汽提后生成回收浓硫酸、稀硝酸，并作为原材料供二硝基甲苯(DNT)生产使用。

背景技术

废酸是DNT生产线硝化工序产生的，如不进行回收，则需对其进行处理后排放，不但增加了DNT的生产成本和废酸处理成本，还将污染环境，从经济和环境两方面考虑，必须对这些废酸进行处理回收利用。

脱硝原理

由于废酸中含有少量的硝酸及氮氧化物，需进行脱硝，同时将其中含有的少量硝酸及氮氧化物回收利用。

废酸中的硫酸易与氮氧化物结合生成亚硝基硫酸，不利于废酸的脱硝，其反应式为：

利用亚硝基硫酸加热及有水的情况下易分解的原理，使其进行分解，达到脱硝的目的，即：

亚硝酸不稳定，进一步分解为：

硫酸浓缩原理

稀硫酸的浓缩过程是一个液体提浓的过程。硫酸和水在同样温度下具有不同的蒸汽压，且蒸汽压均随温度升高而增加。加热稀硫酸可将水与硫酸分开。在恒沸点前，由于沸腾液面上汽相中的硫酸浓度总是小于液相中的硫酸浓度，随着硫酸浓度的增加，液相中硫酸浓度与汽相中的硫酸浓度差值逐渐减少，硫酸浓度也只能达到某一定数值，不能达到DNT硝化用硫酸浓度要求，所以必须采用特殊手段处理浓缩硫酸。

硝烟吸收原理

常温常压下硝烟中含有一氧化氮、二氧化氮、四氧化二氮和少量的三氧化二氮。吸收是利用水和稀硝酸做吸收剂吸收氮氧化物，其中一氧化氮与水不反应，反应式为：

常温下亚硝酸易分解，反应式为：

一氧化氮在空气中易氧化成二氧化氮：

硝烟尾气分解原理

尿素溶液还原吸收法：利用还原剂尿素在酸性条件下与NOx发生氧化还原反应，产物为N₂、CO₂和H₂O，反应机理如下：

6NO₂+4CO(NH₂)₂＝7N₂+4CO₂+8H₂O

6NO+2CO(NH₂)₂＝5N₂+2CO₂+4H₂O

反应分步进行，首先NO₂溶于水形成硝酸和亚硝酸