[发明专利]一种含有机物废硫酸资源化利用的系统和方法

说明书

本发明公开了一种含有机物废硫酸资源化利用的系统和方法，先将废硫酸加水稀释，在升温下水解出醇类物质，与氯化氢反应生成相应卤代烃，从而有效利用废酸中的有机物成分，提高产品附加值的同时，降低废硫酸的COD，从而可减少后续氧化处理的氧化剂使用量；通过超声波协同催化氧化，提高废硫酸脱色除COD效率的同时，进一步降低氧化剂的投料量；将氧化脱色处理过的废硫酸用于合成染料生产中常用的重氮化试剂亚硝酰硫酸，循环利用有效成分硫酸，与此同时减少该股硫酸多次提浓的操作。

技术领域

本发明涉及废硫酸资源化利用技术领域，具体涉及一种含有机物废硫酸资源化利用的系统和方法。

背景技术

浓硫酸作为干燥剂、净化剂、催化剂等，应用于各个化工生产领域，在其使用过程中，随着水分及有机物杂质的进入，无法进行循环利用，成为废硫酸，极大地造成资源的浪费，同时废硫酸通常为褐色不透明液体，散发出难闻的气味，如处理不当，造成环境污染的同时，存在爆炸等危险因素。

在我国，氯乙烷、氯甲烷需求量相当大，其生产过程中通常需要采用浓硫酸洗涤净化氯甲烷、氯乙烷生产产生的甲醚、乙醚、甲醇、乙醇以及水蒸气，从而产生含有有机物的废硫酸。该废硫酸含有大量的有机物，特别是氯甲烷、氯乙烷、甲醚、乙醚，以及甲醚、乙醚跟浓硫酸反应生成的硫酸甲酯、硫酸乙酯，这样的废硫酸一方面由于硫酸浓度降低不具有净化、干燥作用，另一方面氯甲烷、氯乙烷、甲醚、乙醚等有机物通常易燃易爆，具有不可预见的安全风险。如果不能安全、有效地脱除该废硫酸中的有机物，该股废硫酸哪怕按废水酸直接处理，也有较大的安全风险。

为解决上述问题，专利CN109052336A公布了一种氯甲烷干燥副产稀硫酸净化浓缩合成装置及工艺，所述净化浓缩合成装置包括相互连通的有机物分离净化系统和稀硫酸真空浓缩系统，所述有机物分离净化系统包括顺次连通的低沸有机物分离塔和高沸有机物分离塔，所述低沸有机物分离塔分别与低压饱和蒸汽供应装置、不含氧气体储存装置相连通；所述高沸有机物分离塔与低压饱和蒸汽供应相连通；所述稀硫酸真空浓缩系统与甲烷氯化物生产装置相连通。除此之外，专利CN209721593U也公布了一种洗涤氯甲烷废硫酸净化系统，所述净化系统包括顺次连通的废硫酸水解塔、水解酸中间槽、水解酸过滤器、相分离器、稀硫酸真空浓缩系统、浓缩硫酸脱色槽，水解酸过滤器、相分离器还分别与有机物收集槽相连通，水解酸中间槽与双氧水加入装置相连通，浓缩硫酸脱色槽与双氧水加入装置相连通；稀硫酸真空浓缩系统还与废水收集槽相连通，废水收集槽与废硫酸水解塔相连通，浓缩硫酸脱色槽与有机硅氯甲烷或者甲烷氯化物生产装置相连通。

上述专利均提及氯甲烷废硫酸的处理方法，该废硫酸循环利用均采用多级真空浓缩，将硫酸浓度提高至93％以上，如此浓缩相关设备要求较高、能耗相对更大。因此，很有必要开发出新的技术既能使废硫酸中的有机物成分得到合理的处理并资源化利用，而且满足该硫酸的循环利用，从而降低含高浓度有机物废硫酸的处理成本和安全风险。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明提供了一种含有机物废硫酸资源化利用的方法，特别适用于工业乙醇法生产氯乙烷或者甲醇法生产氯甲烷过程中产生的、H₂SO₄质量浓度为85％～90％的废硫酸的资源化回收利用。

一种含有机物废硫酸资源化利用的方法，所述含有机物废硫酸为工业乙醇法生产氯乙烷或者甲醇法生产氯甲烷过程中产生的、H₂SO₄质量浓度为85％～90％的废硫酸，所述方法包括步骤：

(1)将废硫酸与稀释水混合稀释至H₂SO₄质量浓度为75％～80％；

(2)将稀释后的废硫酸输送至合成浓缩釜中，升温至120～130℃，升温过程中，废硫酸中的有机物逐渐水解成醇、醚，然后向合成浓缩釜中通入氯化氢气体进行氯代化反应生成粗品氯代烃气体并进行回收利用，反应结束后，对合成浓缩釜进行减压，将废硫酸浓缩至H₂SO₄质量浓度为85％～87％；