磺化裝置廢硫酸安全無害化處理

洗滌劑行業(yè)主要指生產(chǎn)洗滌劑和液體洗滌劑的公司。無論固體還是液體洗滌產(chǎn)品生產(chǎn)所需的原料中，起關(guān)鍵作用的原料即活性物成分是表面活性劑，最常用的陰離子表面活性劑有十二烷基苯磺酸鈉(LAS)、脂肪醇硫酸鈉(K12)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)、α-烯烴磺酸鹽(AOS)、脂肪酸甲酯磺酸鈉(MES)等1二烷基苯磺酸縮合反應(yīng)以用量最大的十二烷基苯磺酸為例，其主要生產(chǎn)工藝為:固體硫磺先經(jīng)熔硫槽用蒸汽間接加熱融化為液體(若外來的是液體硫磺可直接使用)，計(jì)量打入燃硫爐燃燒產(chǎn)生二氧化硫，二氧化硫經(jīng)冷卻進(jìn)入轉(zhuǎn)化塔在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為三氧化硫，三氧化硫經(jīng)二級冷卻和過濾后進(jìn)入多管膜式磺化反應(yīng)器頂部，與頂側(cè)進(jìn)入的十二烷基苯一起沿膜管往下流動(dòng)，并進(jìn)行接觸反應(yīng)，反應(yīng)物十二烷基苯磺酸與管內(nèi)氣體從磺化器底部出來進(jìn)入氣液分離器，分離器底部分離出來的液體經(jīng)老化器和水解器后即為成品十二烷基苯磺酸。分離器頂部出來的氣體經(jīng)旋風(fēng)分離器后依次進(jìn)入靜電除霧器和堿洗塔，除去其中的微量二氧化硫、三氧化硫和酸霧后高空排放。二氧化硫燃燒需要的干燥空氣由羅茨風(fēng)機(jī)產(chǎn)生，依次進(jìn)入循環(huán)水冷卻器和乙二醇冷卻器冷卻，再進(jìn)入硅膠干燥器深度干燥，制得露點(diǎn)為-60℃以下的干燥空氣用于燃硫和轉(zhuǎn)化塔三四級的冷卻稀釋風(fēng)。十二烷基苯磺酸生產(chǎn)所涉及的主要化學(xué)反應(yīng)式如下:2濾過單一過濾器盡管硫磺燃燒生成二氧化硫和二氧化硫再經(jīng)催化氧化轉(zhuǎn)化為三氧化硫所需用的氧氣都是由深度干燥的空氣提供的，但無論空氣露點(diǎn)如何低，仍不可避免的含有微量水分，這部分水分經(jīng)三氧化硫冷卻器后或者在磺化裝置停車后，均會與三氧化硫反應(yīng)以廢發(fā)煙硫酸的形式從三氧化硫冷卻器底部流出來，進(jìn)入專門的廢硫酸儲罐中。三氧化硫氣體進(jìn)入膜式磺化反應(yīng)器前要經(jīng)過一個(gè)致密的過濾器，把其中夾帶的酸霧過濾下來，也以廢發(fā)煙硫酸的形式流入下面的同一廢硫酸儲罐中。一般企業(yè)為了減少設(shè)備投資，通常用的三氧化硫冷卻器都是碳鋼材料制作的，盡管碳鋼耐發(fā)煙硫酸腐蝕，但每套磺化裝置都存在開停車的情況，因此碳鋼被酸性腐蝕是難免的，由于鐵離子的存在，這部分廢硫酸一般都有較深的顏色，且不好通過銷售處理?；腔b置中產(chǎn)生的這部分廢硫酸常見的處理辦法有兩種:一是用泵直接打入磺化裝置尾氣處理工序配套的堿洗塔中，與液堿中和變?yōu)楹辛蛩徕c的廢水。二是積攢到一定量后賣給有危廢處理資質(zhì)的公司處理。這兩種方法看似都沒有太大問題，但實(shí)際中，還是不同程度存在一些現(xiàn)實(shí)性的問題和處理成本高的問題。第一種方法，產(chǎn)生的含硫酸鈉的廢水因?yàn)閹в休^深的顏色(鐵離子導(dǎo)致的)，沒法直接用于洗滌劑(洗衣粉)的配料生產(chǎn)中，若排到污水處理站，常規(guī)的生化處理工藝很難處理這部分高鹽廢水，能處理的也會大大增加污水的處理成本。第二種方法，有危廢資質(zhì)的單位可以處理，但廢硫酸在倒運(yùn)過程中會存在較大的危險(xiǎn)性和環(huán)境污染，有資質(zhì)的單位處理收費(fèi)也很高，造成企業(yè)處理這部分廢硫酸的成本提高，直接影響經(jīng)濟(jì)效益。廢酸產(chǎn)生所涉及的化學(xué)反應(yīng)式:3廢酸水液系統(tǒng)本方法與裝置筆者作為第一發(fā)明人已獲得國家實(shí)用新型專利證書生產(chǎn)洗衣粉的噴粉車間通常采用的是高塔噴霧干燥工藝，這需要把各種固體原料和液體原料以及工藝水先混合制備成料漿，然后再經(jīng)高壓泵和噴粉塔去噴霧干燥生產(chǎn)洗衣粉，而配料中的原料有大量的硫酸鈉和工藝水?；腔瘡U硫酸經(jīng)該工藝裝置進(jìn)行中和處理，可使廢物轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徕c和清水，直接用于洗衣粉的配料生產(chǎn)中，不僅做到對廢酸的無害化處理，變廢為寶，而且能節(jié)約原料硫酸鈉和自來水，降低生產(chǎn)成本。處理過程所涉及的化學(xué)反應(yīng)式:處理工藝描述:磺化車間循環(huán)冷卻水的部分排水，利用余壓直接定量進(jìn)入多級靜態(tài)混合反應(yīng)器(6)的進(jìn)水口一端，廢酸則從多級靜態(tài)混合反應(yīng)器(6)前端一側(cè)的進(jìn)酸口定量進(jìn)入，經(jīng)與定量的部分循環(huán)水排水在多級靜態(tài)混合反應(yīng)器(6)的前半段混合稀釋后，再與在多級靜態(tài)混合反應(yīng)器(6)后半段一側(cè)的進(jìn)堿口進(jìn)入的液堿混合，混合后的液體邊流動(dòng)邊進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，反應(yīng)完成后廢酸中的有害成分(硫酸、三氧化硫、二氧化硫、鐵銹等)轉(zhuǎn)變成了含有硫酸鈉、亞硫酸鈉和微量氫氧化亞鐵的廢水液。出多級靜態(tài)混合反應(yīng)器(6)的廢水液連續(xù)進(jìn)入重力沉降水槽(7)，隨著廢水流動(dòng)，經(jīng)過一定的停留時(shí)間(20～24h)，其中的亞硫酸鈉和氫氧化亞鐵分別與空氣中的氧氣接觸反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為溶于水的硫酸鈉和不溶于水的氫氧化鐵，隨著廢水流動(dòng)，氫氧化鐵則會慢慢沉降下來，并沉積于水槽底部;其中溶有硫酸鈉的上層清水，被清水泵輸送到噴粉車間做洗衣粉配制料漿使用，水槽底沉積物則可間歇挖出作為污水處理的絮凝劑或者作為一般工業(yè)固廢處理，從而使廢酸得到了安全無害化的處理。電控系統(tǒng)(9)的PLC能夠控制圖1中的液堿輸送泵(2)、廢酸計(jì)量輸送泵(3)和清水輸送泵(8)的開停，以及廢酸中和后廢水pH值的顯示和廢酸流量的調(diào)整;根據(jù)設(shè)定的廢水pH值，由在線pH計(jì)輸出信號來控制液堿泵的加堿量。4雜質(zhì)質(zhì)量薄弱根據(jù)我公司現(xiàn)有十二烷基苯磺酸生產(chǎn)裝置的情況，每年大約產(chǎn)生40t廢硫酸，這種廢酸中由于含有一些鐵質(zhì)等雜質(zhì)，色澤不好，難以作為副產(chǎn)品對外銷售，也不能隨便進(jìn)行排放處理。按照環(huán)保規(guī)定，需要由有資質(zhì)的單位進(jìn)行規(guī)范處理，但現(xiàn)在處理費(fèi)高達(dá)6000元/t，因此研發(fā)了這樣一種新的處理方法，每年不僅可節(jié)省危廢處理費(fèi)用24萬元，還可節(jié)約原料費(fèi)用約3萬元，經(jīng)濟(jì)效益和安全環(huán)保效益比較明顯。5可回用洗滌劑生產(chǎn)本文所述的磺化廢硫酸無害化處理方法先進(jìn)可行，使用該方法能將十二烷基苯磺酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢硫酸進(jìn)行安全無害化處理，得到處理后的產(chǎn)物可回用到洗衣粉生產(chǎn)中，降低原料消耗和廢物排放。同時(shí)提供的磺化廢硫酸無害化處理裝置，設(shè)計(jì)合理