專利名稱：一種鈦白廢酸回收工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廢液處理領(lǐng)域。本發(fā)明涉及一種鈦白廢酸回收方法。
背景技術(shù)：
硫酸法生產(chǎn)鈦白，每生產(chǎn)I噸鈦白粉，產(chǎn)生8 10噸濃度為20%左右的廢硫酸。由于鈦白廢酸除含有主要成分H2SO4外，還含有大量的鈦、鐵、錳、釩等雜質(zhì)，其綜合利用無論在技術(shù)上還是在經(jīng)濟(jì)上都受到限制。世界上許多 上不合算而難以實(shí)施。相關(guān)專利如下CN1966400公開了一種處理用硫酸法生產(chǎn)鈦白粉過程中產(chǎn)生廢酸的方法，其特征在于，其方法為通過高壓耐腐蝕泵將廢酸打入5 u m的精密過濾器進(jìn)行過濾，濾液進(jìn)入容器；自來水和過濾后的廢酸分別進(jìn)入擴(kuò)散滲析器的兩個(gè)進(jìn)口，進(jìn)行滲透液硫酸H2SO4和硫酸亞鐵FeSO4的第一步分離，將分離得到的滲透液硫酸H2SO4通過高壓耐腐蝕泵打入納濾膜，進(jìn)行滲透液硫酸H2SO4和硫酸亞鐵FeSO4的第二步分離，分離得到的滲透液硫酸H2SO4中含硫酸亞鐵FeSO4的含量比例< 0. 1% ;將第二次分離得到的滲透液硫酸H2SO4進(jìn)入反滲透膜裝置，進(jìn)行反滲透，濃縮液即為稀硫酸成品。CN101486448公開了一種鈦白粉廢酸回收利用方法，該方法能有效地將廢酸中的硫酸濃縮，并使鐵及其它重金屬離子雜質(zhì)得以大量地除去，使廢酸和鐵都得以回收利用，避免了環(huán)境污染。該方法包括如下步驟①將10% 25%的鈦白廢酸酸液在-35 -20°C下冷凍6 30小時(shí)，酸液中硫酸亞鐵和水份逐步冷凍結(jié)晶成冰塊；②將冰塊與廢酸分離對(duì)冰塊進(jìn)行固液分離將以上步驟②、步驟③得到的酸液混和，制得濃度為27% 38%的硫酸濃縮液。上述CN1966400，納濾膜價(jià)格高，易損壞；上述CN101486448采用深冷辦法，能耗更高。這些方法還存在共同的問題分離酸的純度不高，得到的酸濃度低，無法直接回用于鈦白生產(chǎn)過程，還存在廢水。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鈦白廢酸回收方法，達(dá)到鈦白生產(chǎn)酸的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)清
潔生產(chǎn)。本發(fā)明的方法是以燃煤或燃?xì)鉃槟茉?，采取控溫氣化吸收工藝回收硫酸。整個(gè)工藝由燃燒工序、汽化凈化工序、吸收工序、余熱回收工序和尾氣處理工序組成。本發(fā)明具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)(I)燃燒工序，由燃燒裝置I、煙道2、降膜濃縮器3三部分組成。以燃煤或燃?xì)鉃槟茉?，燃燒煙氣溫度通過二次空氣在煙道2中調(diào)節(jié)溫度至900 1100°C，在降膜濃縮器3與吸收工序來硫酸換熱，溫度降至750 950°C，進(jìn)入氣化工序。(2)汽化凈化工序，由第一文丘里管4、汽化室5、廢酸混合器6、第二文丘里管7和氣液分離器8組成。燃燒工序來熱煙氣通過第一文丘里管4，文丘里管喉部噴入廢酸混合器6來廢酸，汽化室溫度控制在340 400°C，廢酸中雜質(zhì)在汽化室5中沉降下來，由底部排放離開系統(tǒng)；汽化混合氣進(jìn)入第二文丘里管7，由吸收塔來硫酸從喉部噴入，溫度降至320 340°C，在氣液分離器8中，液相送廢酸混合器6，氣相送吸收工序。(3)吸收工序，由第三文丘里管9、吸收氣液分離器10組成。汽化凈化工序來混合氣通過第三文丘里管9，文丘里管喉部噴入冷水，混合氣急劇降溫至130 250°C，在吸收氣液分離器10中實(shí)現(xiàn)氣液分離，液相送降膜濃縮器3，氣相送尾氣處理。(4)余熱回收工序，由第二廢酸換熱器11、二次空氣預(yù)熱器12、第一廢酸換熱器13、第四文丘里管14和換熱氣液分離器15組成。硫酸濃縮器出來的濃硫酸余熱，經(jīng)第二廢酸換熱器11、二次空氣預(yù)熱器12和第一廢酸換熱器13，溫度降至IJ150°C以下，送成品貯槽。二次空氣經(jīng)預(yù)熱器12送入煙道2中。(5)尾氣處理工序，由尾氣吸收塔16、循環(huán)液槽17、再生槽18組成。


附圖I是本發(fā)明的工藝流程示意圖以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的生產(chǎn)工藝作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，整個(gè)工藝由燃燒工序、汽化凈化工序、吸收工序、余熱回收工序和尾氣處理工序組成。(I)燃燒工序，由燃燒裝置I、煙道2、降膜濃縮器3三部分組成。燃煤或燃?xì)釯首先與一次空氣H燃燒，燃燒煙氣溫度再通過二次空氣G在煙道2中調(diào)節(jié)溫度至900 IlOO0C,調(diào)溫后的煙氣在降膜濃縮器3與吸收工序來硫酸換熱，溫度降至750 950°C，進(jìn)入氣化工序。燃燒空氣過剩系數(shù)取I. 2 I. 5 ;二次空氣G經(jīng)二次空氣預(yù)熱器預(yù)熱至100 250°C，送煙道2調(diào)溫；降膜濃縮器的換熱管為耐熱石英玻璃，封頭為鋼內(nèi)襯反腐材質(zhì)，上封頭來液來自于吸收氣液分離器10，上封頭離開的氣相送入氣液分離器8和第三文丘里管9之間管道，下封頭液相去第二濃廢酸換熱器11的殼程。(2)汽化凈化工序，由第一文丘里管
4、汽化室5、廢酸混合器6、第二文丘里管7和氣液分離器8組成。燃燒工序來熱煙氣通過第一文丘里管4，文丘里管喉部噴入廢酸混合器6來廢酸，汽化室溫度控制在340 400°C，廢酸中雜質(zhì)在汽化室5中沉降下來，由底部排放廢渣E離開系統(tǒng)；汽化混合氣進(jìn)入第二文丘里管7，由吸收塔來硫酸從喉部噴入，溫度降至320 340°C，在氣液分離器8中，液相送廢酸混合器6，氣相送吸收工序。第一文丘里管4、汽化室5、廢酸混合器6、第二文丘里管7和氣液分離器8的材質(zhì)宜選鋼內(nèi)襯反腐材料，廢酸混合器6中混合液是預(yù)熱廢酸與氣液分離器8中分離酸液。(3)吸收工序，由第三文丘里管9、吸收氣液分離器10組成。汽化凈化工序來混合氣通過第三文丘里管9，文丘里管喉部噴入冷水J，混合氣急劇降溫至130 250°C，在吸收氣液分離器10中實(shí)現(xiàn)氣液分離，液相送降膜濃縮器3，氣相送尾氣處理。第三文丘里管9、吸收氣液分離器10的材質(zhì)宜選鋼內(nèi)襯反腐材料，吸收氣液分離器10底流分成兩股，一股送降膜濃縮器3，一股送第二文丘里管7喉部。(4)余熱回收工序，由第二廢酸換熱器
11、二次空氣預(yù)熱器12和第一廢酸換熱器13、第四文丘里管14和換熱氣液分離器15組成。硫酸濃縮器出來的濃硫酸，經(jīng)第二濃廢酸換熱器11、二次空氣預(yù)熱器12和第一廢酸換熱器13，溫度降到150°C以下，產(chǎn)品酸F送成品貯槽；A處進(jìn)入的鈦白廢酸由第四文丘里管14喉部噴入，在換熱氣液分離器15分離后液相再入第一廢酸換熱器13和第二廢酸換熱器11預(yù)熱至200 250°C進(jìn)入廢酸混合器6，氣相送尾氣處理工序。第二廢酸換熱器11的外殼與封頭宜選鋼內(nèi)襯反腐材料，擋板宜選玻璃鋼，換熱管宜選石英管；二次空氣G經(jīng)預(yù)熱器12送入煙道2中，二次空氣預(yù)熱器12為氣液直接接觸換熱器，材質(zhì)宜為鋼內(nèi)襯反腐材料；第一廢酸換熱器13選石墨換熱器；第四文丘里管14和換熱氣液分離器15材質(zhì)也宜為鋼內(nèi)襯反腐材料。(5)尾氣處理工序，由尾氣吸收塔14、循環(huán)液槽15和再生槽16組成。氫氧化鈉為吸收劑，氫氧化鈣為再生劑，尾氣在尾氣吸收塔14中與循環(huán)液槽15中吸收劑氫氧化鈉液逆流接觸，脫除尾氣中二氧化硫和酸霧后排空尾氣B，部分吸收劑送再生槽16用氫氧化鈣C再生，再生液回循環(huán)液槽15，固相為硫酸鈣D排出。降膜濃縮器3的結(jié)構(gòu)中殼體可與煙道連成一個(gè)整體或說殼體也是煙道，殼體可采取方型，也可采用圓筒型，外殼與擋板材質(zhì)采用鋼殼內(nèi)襯耐火磚，鋼殼外有保溫層，擋板數(shù)
2 6，殼程煙氣進(jìn)口與煙道相通，殼程煙氣出口與由第一文丘里管4相連。降膜濃縮器3 的封頭也可采用方型、半球型、半橢球中一種，材質(zhì)以采用鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)襯防腐瓷片、玻璃片或內(nèi)襯玻璃鋼為宜，也可用直接采用玻璃鋼、耐高溫腐蝕不銹鋼或鑄鐵。設(shè)備材質(zhì)以采用鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)襯防腐材料的，反腐材料指包括瓷片、玻璃片或內(nèi)襯玻璃鋼，也可用直接采用玻璃鋼、耐高溫腐蝕不銹鋼或鑄鐵。本發(fā)明的有益效果是回收酸比較純凈，濃度可調(diào)，經(jīng)濟(jì)濃度為80 90 %，完全可以滿足鈦白生產(chǎn)回用的目的；廢酸中硫酸鹽以固相物分離出來，可進(jìn)一步綜合利用；回收能耗低，具有可觀經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1.一種鈦白廢酸回收方法。其特征在于以燃煤或燃?xì)鉃槟茉?，采取控溫氣化吸收工藝回收硫酸。整個(gè)工藝由燃燒工序、汽化凈化工序、吸收工序、余熱回收工序和尾氣處理工序組成。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的鈦白廢酸回收工藝，其特征在于燃燒工序，由燃燒裝置I、煙道2、降膜濃縮器3三部分組成。以燃煤或燃?xì)鉃槟茉?，燃燒煙氣溫度通過二次空氣在煙道2中調(diào)節(jié)溫度至900 IIOO0C，在降膜濃縮器3與吸收工序來硫酸換熱，溫度降至750 950°C，進(jìn)入氣化工序。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的鈦白廢酸回收工藝，其特征在于汽化凈化工序，由第一文丘里管
4.汽化室5、廢酸混合器6、第二文丘里管7和氣液分離器8組成。燃燒工序來熱煙氣通過第一文丘里管4，文丘里管喉部噴入廢酸混合器6來廢酸，汽化室溫度控制在340 400°C，廢酸中雜質(zhì)在汽化室5中沉降下來，由底部排放離開系統(tǒng)；汽化混合氣進(jìn)入第二文丘里管7，由吸收塔來硫酸從喉部噴入，溫度降至320 340°C，在氣液分離器8中，液相送 廢酸混合器6，氣相送吸收工序。
根據(jù)權(quán)利I所述的鈦白廢酸回收工藝，其特征在于吸收工序，由第三文丘里管9、吸收氣液分離器10組成。汽化凈化工序來混合氣通過第三文丘里管9，文丘里管喉部噴入冷水，混合氣急劇降溫至130 250°C，在第一吸收氣液分離器10中實(shí)現(xiàn)氣液分離，液相送降膜濃縮器3,氣相送尾氣處理。
5.根據(jù)權(quán)利I所述的鈦白廢酸回收工藝，其特征在于余熱回收工序，由第二廢酸換熱器11、二次空氣預(yù)熱器12和第一廢酸換熱器13組成。硫酸濃縮器出來的濃硫酸余熱，經(jīng)第二廢酸換熱器11、二次空氣預(yù)熱器12和第一廢酸換熱器13，溫度降到100°C以下，送成品貯槽。二次空氣經(jīng)預(yù)熱器12送入煙道2中。
6.根據(jù)權(quán)利I所述的鈦白廢酸回收工藝，其特征在于尾氣處理工序，由尾氣吸收塔14、循環(huán)液槽15和再生槽16組成。
7.根據(jù)權(quán)利2所述的鈦白廢酸回收工藝，其特征在于燃燒空氣過剩系數(shù)取I.2 I.5 ;二次空氣經(jīng)二次空氣預(yù)熱器預(yù)熱至100 250°C，送煙道2調(diào)溫；降膜濃縮器的換熱管為耐熱石央玻璃，封頭且為鋼內(nèi)襯防腐材料，上封頭來液來自于吸收氣液分尚器10，上封頭離開的氣相送入氣液分離器8和第三文丘里管9之間管道，下封頭液相去第二濃廢酸換熱器11的殼程。
8.根據(jù)權(quán)利3所述的鈦白廢酸回收工藝，其特征在于第一文丘里管4、汽化室5、廢酸混合器6、第二文丘里管7和氣液分離器8的材質(zhì)宜選鋼內(nèi)襯防腐材料，廢酸混合器6中混合液是預(yù)熱廢酸與氣液分離器8中分離酸液。
9.根據(jù)權(quán)利4所述的鈦白廢酸回收工藝，其特征在于第三文丘里管9、吸收氣液分離器10的材質(zhì)宜選鋼內(nèi)襯防腐材料，吸收氣液分離器10底流分成兩股，一股送降膜濃縮器3，一股送第二文丘里管7喉部。
10.根據(jù)權(quán)利5所述的鈦白廢酸回收工藝，其特征在于第二廢酸換熱器11的外殼與封頭選鋼內(nèi)襯防腐材料，擋板選玻璃鋼，換熱管選石英管；二次空氣經(jīng)預(yù)熱器12送入煙道2中，二次空氣預(yù)熱器12為氣液直接接觸換熱器，材質(zhì)宜為鋼內(nèi)襯防腐材料；第一廢酸換熱器13選石墨換熱器。
11.根據(jù)權(quán)利6所述的鈦白廢酸回收工藝，其特征在于氫氧化鈉為吸收劑，氫氧化鈣為再生劑，尾氣在尾氣吸收塔14中與循環(huán)液槽15中吸收劑氫氧化鈉液逆流接觸，脫除尾氣中二氧化硫和酸霧后排空，部分吸收劑送再生槽16用氫氧化鈣再生，再生液回循環(huán)液槽、15，固相為硫酸鈣排出。
12.根據(jù)權(quán)利7所述的鈦白廢酸回收工藝，其特征在于降膜濃縮器3的結(jié)構(gòu)中殼體可與煙道連成一個(gè)整體或說殼體也是煙道，殼體可采取方型，也可采用圓筒型，外殼與擋板材質(zhì)采用鋼殼內(nèi)襯耐火磚，鋼殼外有保溫層，擋板數(shù)2 6，殼程煙氣進(jìn)口與煙道相通，殼程煙氣出口與由第一文丘里管4相連。降膜濃縮器3的封頭也可采用方型、半球型、半橢球中一種，材質(zhì)以采用鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)襯防腐瓷片、玻璃片或內(nèi)襯玻璃鋼為宜，也可用直接采用玻璃鋼、耐高溫腐蝕不銹鋼或鑄鐵。
13.根據(jù)權(quán)利8、9、10所述的鈦白廢酸回收工藝，其特征在于設(shè)備材質(zhì)以宜用鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)襯防腐材料的，反腐材料是指瓷片、玻璃片或內(nèi)襯玻璃鋼，也可用直接采用玻璃鋼、耐高溫腐蝕不銹鋼或鑄鐵。
全文摘要
一種鈦白廢酸回收方法，更進(jìn)一步說是以燃煤或燃?xì)鉃槟茉矗扇】販貧饣展に嚮厥樟蛩?。整個(gè)工藝由燃燒工序、汽化凈化工序、吸收工序、余熱回收工序和尾氣處理工序組成。本發(fā)明的有益效果是回收酸比較純凈，濃度可調(diào)，經(jīng)濟(jì)濃度為80～90％，完全可以滿足鈦白生產(chǎn)回用的目的；廢酸中硫酸鹽以固相物分離出來，可進(jìn)一步綜合利用；回收能耗低，具有可觀經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C01B17/90GK102730650SQ20111009359
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者徐繼紅, 陶俊 申請(qǐng)人:安徽理工大學(xué)