3.5 三废治理与综合利用在线视频

同学们 大家好

我们继续来学习

化学工艺学第三章

硫酸与硝酸中的相关内容

在上一节课中

我们学习了硫酸生产工艺中

关于三氧化硫吸收的相关知识

今天

我们要学习的是

硫酸生产过程中三废的治理

与综合利用

首先

请大家一起来回顾一下

我们化工生产过程中

“三废”指的是什么内容呢

化工生产过程中的“三废”指的是

废渣 废气和废水

那我们先看一看硫酸生产过程中

尾气中都有哪些有害物质

且又是如何进行有效的处理

在硫酸生产过程中

尾气中主要含有SO2

极少量SO3以及酸雾

对于两次转化工艺而言

SO2的转化率可达到99.5～99.7%

废气中的SO2含量

约为300～500 ppm

可不用进行处理

直接排放

但对于一次转化工艺

SO2转化率最高只有达到

97～98%

相应的废气中的SO2含量

约为2000～3000ppm

该数值大大超过了环保排放标准

所以必须要设置尾气处理系统

这也进一步说明了“两转两吸”的

生产工艺在制备硫酸过程中

采用得更为广泛

对于尾气吸收

迄今为止已经开发出了多种工艺

其中应用最为广范的是氨酸法和钠碱法

20世纪70年代开发出来的

湿式活性炭和过硫酸法

在处理过程中以仅仅产生

稀硫酸而见长

所以应用并不广泛

这里我们主要详细讲解氨酸法

氨酸法是开发较早

且应用最为广泛的一种方法

氨酸法采用氨水吸收SO2

用硫酸分解吸收液

吸收反应如下方程式1和2

首先二氧化硫气体与氨水反应

生成亚硫酸铵和水

进一步的

亚硫酸铵 二氧化硫和水

反应生成了亚硫酸氢氨

在此过程中

当亚硫酸氢氨浓度高时

对体系中的二氧化硫吸收能力则下降

这时候需要往反应体系中补充氨气

使得亚硫酸氢氨转化成亚硫酸氨

即发生如下方程式3中的反应

与此同时

从系统中引出部分

亚硫酸氢氨浓度高的溶液

采用硫酸对其分解

分解出SO2返回制酸

发生如下反应方程式4和5

此外

尾气中还有少量的SO3及酸雾

采用亚硫酸氨对其进一步处理

发生反应方程式6

即亚硫酸氨 三氧化硫和水发生反应

生成亚硫酸氢氨和硫酸铵

以上便是氨酸法

处理尾气的吸收原理

接下来我们看看

该方法典型的工艺流程

如下图所示

在分解过程中

为了使亚硫酸盐分解完全

加入过量30～50％的硫酸

随后用NH3中和

中和后的溶液中含硫酸铵的浓度

为400～420 g/L

可作化肥或浓缩结晶成

固体硫酸铵

吸收分二段以满足排放气中

SO2含量的要求

对于母液而言

其可以进行循环利用

从其中分离出的SO2

分别用于制取酸或者干燥后

得到纯净的SO2

可直接作为我们的化工产品

接下来我们看看硫酸生产过程中

废渣的处理及综合应用

硫铁矿焙（bei）烧后

有大量烧渣

其处理及综合利用

主要有以下三个方面

即烧渣炼铁 回收有色金属

以及生产水泥

炉底烧渣的含铁量较低

残硫较高

一般要处理后才能用于炼铁

矿尘经收集后可以直接用于炼铁

因为其含硫量较低

总之

烧渣处理基本原则就是

尽量利用它来炼铁

根据矿渣的成份

也可以用于制备FeCl3

FeSO4

以及Fe2O3等等

如果矿渣中含有贵金属如黄金

则要专门设计工艺将其提取出来

以便综合利用

如果矿渣中的铁含量非常少

且成份复杂

若用于炼铁

其效益比较低

可以将其用来生产水泥

总之

对于化工生产无论如何

也不能随意进行乱堆乱放

否则会造成严重的环境污染

对于硫酸生产过程中废液的处理

我们主要采用两种方法

即加碱中和和硫化中和

加碱中和具体是加入石灰石等

碱性物质中和

并将其中的砷 氟等有害物质除去

而硫化中和

主要用于冶炼烟气产生的污酸

并对其进行处理

一般要先除去铅再经硫化除去铜和砷

最后再中和清液以达到标排放标准

好了同学们

今天我们学习了硫酸生产过程中

关于三废的治理及其综合利用相关知识

绿水青山就是金山银山

通过在硫酸生产过程中

二次资源的利用

减少三废的生成和排放

促进我们的产品和生产消费过程中

与环境的相容和

最终降低整个硫酸生产活动

对我们人类和环境的一个风险

以上便是本节课的内容

我们下节课再见