工廠稀硫酸濃縮工藝設計分析

劉敏　房崇

摘要：目前硫酸在我國眾多生產領域都有所應用，但是從具體的應用效果來看，硫酸的利用率比較低，在產生稀硫酸之后無法再繼續使用，但是稀硫酸直接排出，不僅會增加成本，同時也會造成環境污染問題，因此需要使用濃縮工藝針對稀硫酸進行處理，能夠進行重復使用，提升利用率。本文主要分析了稀硫酸濃縮工藝原理，并研究了工廠稀硫酸濃縮工藝的具體實施步驟。

關鍵詞：工廠：稀硫酸：濃縮工藝

在我國眾多行業的生產過程中，幾乎都需要使用到硫酸化工產品，例如說化工、石化以及冶金等產業。但是在生產當中應用硫酸，就會產生大量的稀硫酸，想要避免對周圍環境造成污染，就需要使用大量的石灰和廢堿進行中和，難免造成浪費情況。因此為了能夠解決這一問題，可以針對產生的稀硫酸使用濃縮工藝進行濃縮處理，把材料重新利用起來，能夠有效提升企業的經濟效益。

1稀硫酸濃縮工藝原理分析

在具體的生產過程中針對稀硫酸進行濃縮處理，也就是針對產生的稀硫酸進行加熱，并能夠脫除出稀硫酸溶液當中包含的一部分水分。在加熱稀硫酸過程中，一旦靠近了加熱面之后，水分子就會感受到比分子更大的動能吸引力，那么靠近加熱面中的這一部分水分子就能夠從稀硫酸溶液當中脫除出來，形成水蒸氣。隨著加熱過程不斷地持續，脫除出來的水分子也在不斷地增多，稀硫酸溶液當中包含的水分不斷地減少，最終能夠達到硫酸溶液濃度的目標。在針對稀硫酸濃度小于80%進行加熱處理時，基本上溶液脫除的只有水分，硫酸分子并不會產生太大的變化，因此能夠有效的達到濃縮稀硫酸的效果。在針對稀硫酸進行濃縮處理的過程中，由于在加熱過程中需要的熱量非常的大，因此可以采用比較常見的兩個供熱方式，一種是熱氣直接跟稀硫酸溶液接觸之后傳遞熱量，另一種則是通過設備的壁傳熱，來間接性的針對稀硫酸溶液進行加熱。在針對稀硫酸進行濃縮處理的過程中，需要根據具體的生產情況來適當性的選擇加熱方式，不斷提升稀硫酸的濃縮效果。

2稀硫酸濃縮處理特點

2.1濃縮熱氣的要求非常高

目前在進行稀硫酸濃縮過程中，使用的濃縮工藝都需要使用熱氣進行處理，并且稀硫酸濃縮工藝對于熱氣的溫度要求非常高。例如說在浸沒燃燒式蒸汽溫度時，需要達到1500-1700攝氏度，鼓式濃縮裝置煙氣的溫度就需要達到850-900攝氏度。一部分濃縮工藝雖然對于溫度的要求沒有那么高，但是對于設備的配置要求比較高。例如說真空濃縮裝置在操作過程中對于溫度的要求就不高，但是在具體的實施過程中，還是需要維持設備當中的真空度，這在一定程度上增加了操作費用。如果針對濃度小于20%的稀硫酸進行濃縮時，還需要進一步提升配置的高溫熱源，這在一定程度上會增加很大的成本。

2.2設備費用非常高

稀硫酸具有非常強烈的腐蝕性特點，因此需要定期針對濃縮設備進行維護管理，會產生一定的設備維護管理費用。在稀硫酸濃縮工藝使用過程中選擇的濃縮設備，也需要具有一定的良好設備性能。例如說在鍋式濃縮法當中使用鑄鐵濃縮鍋，要求鍋底需要具備一定的耐酸鉛料，使用的時間大約保持在3-5年左右。浸沒燃燒式濃縮工藝在針對稀硫酸進行處理過程巾，稀硫酸對于浸沒管部位會產生很強烈的腐蝕侵害，一般浸沒管部位的使用期限大約是在3個月左右，同時設備更換的費用也非常的高。想要有效的提升稀硫酸濃縮處理質量，就需要加強現有稀硫酸濃縮處理工藝的研究工作，并積極的針對現有的工藝設備進行有效的防護，避免對設備產生腐蝕情況提升維護成本。

3稀硫酸濃縮工藝應用分析

3.1轉窯煅燒尾氣預熱濃縮

稀硫酸的濃縮處理工藝主要是把鈦白粉水洗工序的稀硫酸直接噴到文丘里洗滌器當中，然后在文丘里洗滌器當中跟轉窯煅燒產生的尾氣能夠直接進行接觸，針對稀硫酸進行加熱處理。轉窯煅燒產生的尾氣溫度能夠達到350-400攝氏度，在經過加熱并三級濃縮之后，就能夠得到濃度達到70%的硫酸溶液。轉窯煅燒尾氣預熱濃縮技術目前被很多生產企業廣泛應用，并取得了很好的使用效果。

3.2轉窯煅燒尾氣兩段濃縮

兩段濃縮工藝也就是稀硫酸溶液在經過加熱處理之后，濃縮成為了含量濃度95%的硫酸溶液，然后在利用低壓蒸汽熱源，使用抽真空的方法繼續進行稀硫酸濃縮，形成濃度為75%的稀硫酸。二段濃縮處理之后，稀硫酸溶液跟熱空氣進行接觸，在整個過程當中，對一段采取多級蒸發處理操作，然后把前級的稀硫酸濃縮處理產生的二次蒸汽進行重復利用，從而有效的降低能耗。

3.3撞擊流技術廢酸濃縮

利用撞擊流技術針對稀硫酸進行濃縮處理屬于比較新型的處理方式，能夠強化相間傳遞過程，并且跟其他的濃縮工藝相比較來說撞擊流技術蒸發系數更高、無固定加熱面，因此也能夠得到更好的處理效果。使用撞擊流技術進行稀硫酸濃縮，能夠延長液相在撞擊區域的停留時間，提升溶液和熱氣之間的混合度，從而提升濃縮工藝水平。

4結語

在生產過程巾針對產生的廢酸進行濃縮處理，能夠有效減少廢酸的排放量，從而減少企業的后期處理成本消耗，提升了企業的生產效益和經濟效益。針對目前具備的多種稀硫酸濃縮集輸，需要從企業的實際情況出發，選擇合適的稀硫酸濃縮工藝，不斷地提升處理效果，才能夠有效促進企業的發展和進步。

參考文獻：

[1]陳勇兵，稀硫酸濃縮工藝及設備選型[J].山東化工，2016（09）：23-25.