硫酸，一个简单而在工业上不可替代的产品，它的用途非常广泛，它与发展工农业生产，提高人民物质文化生活水平及巩固国防力量都有着密切关系。20世纪初，全世界硫酸产量只有几百万吨，到1997年，全世界产量达到15516万吨，2002年达到17150万吨，2012年达到24300万吨。我国硫酸产量解放初仅有4万吨，到1998年达到2100万吨，位居世界第二，2003年达到3371万吨，产量超过美国，位居世界第一，2013年达到8850万吨，据中国化工信息中心的调研预测，2018年我国硫酸产量将要超过11000万吨。但是在硫酸使用的同时，废硫酸也应运而生。下面贤集网小编就来为大家介绍废硫酸的相关知识，包括：废硫酸处理方法、主要特点、来源行业。

废硫酸处理方法

一、浓缩法 
该法是在加热浓缩废稀硫酸的过程中，使其中的有机物发生氧化、聚合等反应，转变为深色胶状物或悬浮物后过滤除去，从而达到去除杂质、浓缩稀硫酸的双重目的。这类方法应用较广泛，技术较成熟。在普遍应用高温浓缩法的基础上又发展了较为先进的低温浓缩法，下面分别加以介绍。 
1、高温浓缩法 
①淄博化工厂三氯乙醛生产过程中有废硫酸产生，其中H2SO4质量分数为65%～75%、三氯乙醛质量分数为1%～3%、其它有机杂质的质量分数为1%。该厂将其沉淀过滤后，用煤直接加热蒸馏，回收的浓硫酸无色透明，H2SO4质量分数大于95%，无三氯乙醛检出，而沉淀物经碱解、蒸馏和过滤后可回收氯仿。该厂废硫酸处理量为4000t/a，回收硫酸创利润55万元/a。 
②日本木村-大同化工机械公司的废硫酸浓缩法是用搪玻璃管升膜蒸发和分段真空蒸发相结合，将废硫酸中H2SO4的质量分数从10%～40%浓缩到95%，其工艺可分为3段，前两段采用不透性石墨管加热器蒸发浓缩，后一段采用搪玻璃管升膜蒸发器浓缩，在每一段中H2SO4质量分数渐次升高，分别达到60%、80%和95%。加热过程采用高温热载体，温度为150～220℃，可将有机物转变为不溶性物质，然后过滤除去，该工艺以2t/h的规模进行中试，5a运转良好。该工艺适应能力很强，可用于含多种有机杂质的废硫酸的处理〔2〕。2、低温浓缩法 
①高温浓缩法的缺点在于：硫酸的强腐蚀性和酸雾对设备和操作人员的危害很大，实际操作非常麻烦。因此，近年来开发出了一种改进的浓缩法，称为汽液分离型非挥发性溶液浓缩法(简称WCG法)。 
②WCG法的原理和工艺如下：将废稀硫酸由储槽用耐酸泵打入循环浓缩塔浓缩，然后经换热器加热后进入造雾器和扩散器强迫雾化并进一步强迫汽化，分离后的气体经高度除雾后进入气体净化器，净化后排放。分离后的酸液再度回到循环浓缩塔，经反复循环浓缩蒸馏，达到浓度要求后，用泵打入浓硫酸储罐。浓硫酸可作为生产原料再利用。
③WCG法浓缩装置主要由换热器、循环浓缩塔和引风机组成。换热器材质为石墨，浓缩塔材质为复合聚丙烯，泵及引风机均为耐酸设备。 
④该法与高温浓缩法相比，蒸发温度低(50～60℃)，蒸汽消耗量少，费用低(浓缩每吨稀硫酸耗电和蒸汽的费用约为30～60元)。上海染化五厂生产分散深蓝H-GL产生的稀硫酸(H2SO4质量分数为20%)，上海染化八厂、武汉染料厂、济宁染料厂生产染料中间体产生的稀硫酸，采用WCG法浓缩，都取得了明显的效果。 
用WCG法浓缩稀硫酸应注意以下几点： 
(1)在浓缩过程中若有固体物析出，会影响传热效果和废酸的分离； 
(2)该装置非密闭，废酸中若有挥发性物质，会影响工作环境； 
(3)装置的主体材料为复合聚丙烯，工作温度受主体材料的限制，不能超过80℃； 
(4)该法仅适用于H2SO4质量分数小于60%的稀硫酸。 
二、氧化法 
1、该法应用已久，原理是用氧化剂在适当的条件下将废硫酸中的有机杂质氧化分解，使其转变为二氧化碳、水、氮的氧化物等从硫酸中分离出去，从而使废硫酸净化回收。常用的氧化剂有过氧化氢、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸盐、臭氧等。每种氧化剂都有其优点和局限性。 
2、天津染料八厂采用硝酸为氧化剂对蒽醌硝化废酸进行氧化处理〔2，4〕，其操作过程为：将废酸稀释至H2SO4质量分数为30%，使所含的二硝基蒽醌最大限度地析出，经过滤槽真空抽滤后废酸进入升膜列管式蒸发器，在112℃、88.1kPa条件下浓缩，在旋液分离器中分离水蒸气和酸(此时H2SO4质量分数约为70%)，废酸再流入铸铁浓缩釜(280～310℃，真空度为6.67～13.34kPa)，用喷射泵带出水蒸气，使H2SO4质量分数达到93%，然后流入搪瓷氧化缸，加入浓硝酸(HNO3质量分数为65%)进行氧化处理，至硫酸呈浅黄色。反应中产生的一氧化氮气体用碱液吸收。 
3、硫酸在高浓度(H2SO4质量分数为97%～98%)和高温条件下也具有较强的氧化性，它可以将有机物较为彻底地氧化掉。例如处理苯绕蒽酮废酸、分散蓝废酸及分散黄废酸时，将废酸加热至320～330℃，把有机物氧化掉，部分硫酸被还原成二氧化硫。这种方法由于硫酸浓度和温度太高，有大量的酸雾产生，会造成环境污染，同时还要消耗一定量的硫酸，使硫酸收率降低，因此其应用受到很大限制。 
三、萃取法 
萃取法是用有机溶剂与废硫酸充分接触，使废酸中的杂质转移到溶剂中来。对于萃取剂的要求是： 
(1)对于硫酸是惰性的，不与硫酸起反应也不溶于硫酸； 
(2)废酸中的杂质在萃取剂和硫酸中有很高的分配系数； 
(3)价格便宜，容易得到； 
(4)容易和杂质分离，反萃时损失小。 
①常见的萃取剂有苯类(甲苯、硝基苯、氯苯)、酚类(杂酚油、粗二苯酚)、卤化烃类(三氯乙烷、二氯乙烷)、异丙醚和N-503等。 
②大连染料八厂用氯苯对含二硝基氯苯和对硝基氯苯的废硫酸进行一级萃取，使废水中的有机物含量由30000～50000 mg/L下降到200～250mg/L〔2〕。济南钢铁厂焦化分厂用廉价的C-I萃取剂和P-I吸附剂处理该厂的再生硫酸也得到了良好的效果〔5〕。该工艺是将再生硫酸经C-I萃取剂萃取分离后再依次用P-I吸附剂和活性炭吸附处理得到纯净的再生硫酸。为防止腐蚀，萃取罐和吸附罐用铅作内衬。该厂废硫酸处理量为500t/a，回收硫酸250t，价值7.5万元。 
③与其它方法相比，萃取法的技术要求较高，萃取剂要同时满足上述4项要求并不容易，而且运行费用也较高。 
四、结晶法 
1、当废硫酸中含有大量的有机或无机杂质时，根据其特性可考虑选择结晶沉淀的方法除去杂质。 
2、如南京轧钢厂酰洗工序排放的废硫酸中含有大量的硫酸亚铁，可采用浓缩-结晶-过滤的工艺来处理。经过滤除去硫酸亚铁后的酸液可返回钢材酸洗工序继续使用。 
3、重庆某化工厂将H2SO4质量分数为17%的钛白废酸在常压下浓缩、析出的结晶熟化后过滤，滤渣经打浆及洗涤后即为回收的硫酸亚铁。滤液再在93.4kPa真空度下浓缩结晶过滤，可得到H2SO4质量分数为80%～85%的浓硫酸，第二次过滤的滤渣也转至打浆工序回收硫酸亚铁。

废硫酸的主要特点
1、来源广泛，行业分散。除了钛白粉、芳烃硝化、染料、石油加工、钢铁酸洗、纤维工业等行业产生废硫酸外，其它许多化工产品生产时都有废硫酸产生，而且非常分散。
2、每年产生的废硫酸总量1亿吨以上，除钛白粉、石油加工、钢铁酸洗企业废硫酸量较大之外，其它单个企业产生的废硫酸量不大，年产废硫酸量在10000吨以上的企业较少，许多企业每年的废硫酸量在几百吨到几千吨之间。
3、废硫酸浓度高低不一，有害杂质含量普遍较高且有的含有重金属难以处理。
4、废硫酸中大多含有有机物，直接利用会造成二次污染。

废硫酸的来源行业
一、有色金属行业
有色金属如铜、铅、锌冶炼烟气制酸净化工序一般采用稀酸洗绝热蒸发工艺，这一过程产生大约10%左右的废硫酸。根据技术水平不同，一般新建的20万吨硫酸产能，产生这种废硫酸8-8.8万吨。按全年2813万吨冶炼硫酸计，每年产生10%左右的废硫酸1100-1200万吨。这些废硫酸含有砷及其他重金属，对环境影响极大。阳极电解炼铜过程中，每产1吨阳极铜需定期外排1.2m3电解容液，其中硫酸含量在15%左右。按2016年我国电解铜产量843万吨计，产生电解液废硫酸在1100万吨以上。
二、钛白粉行业
钛白粉废硫酸来源于钛液水解后的滤液和一洗时产生的洗液，生产1吨钛白粉产生浓度约为20%的废硫酸8t。按2016年全年产量259.7吨(氯化法产量10.5万吨、硫酸法的产量249.2万吨)计，硫酸法钛白粉每年产生废硫酸约1993万吨。
三、钢铁及金属酸洗行业
钢丝绳、金属制品等在生产过程中，一般要用18%左右的稀硫酸对表面进行清洗，产生含硫酸亚铁、硫酸铁的废硫酸(含量6%)。根据一般酸洗工艺。每清洗一吨钢材产生废硫酸约100kg。
四、石化行业
石化行业废硫酸主要产生于石油炼制和烷基化油生产。在石油精炼中，要用浓硫酸除去汽油和润滑油中杂质(硫化物和不饱和碳氢化合物)。目前，每吨原油精炼平均需要硫酸1.08㎏。2016年原油加工量达到5.41亿万吨，约消费硫酸60万吨，形成废硫酸约70万吨。异丁烯硫酸催化生产异辛烷，所用硫酸浓度降到90%以下需排出系统补充新的硫酸，每吨产品要产生含量85%-90%的废硫酸80-90㎏。2016年我国的烷基化油产生625万吨，产生废硫酸60万吨。
五、氯碱行业
氯碱企业氯气干燥工段利用98%浓硫酸的脱水性对电解槽产生湿氯气进行干燥脱水，以保证产品氯气有足够低的含水率。98%的硫酸吸水后降到73%左右，需排出干燥塔而形成废硫酸。每吨氯碱产生废硫酸13-21㎏，2016年我国氯产量2687万吨，产生废硫酸40-60万吨。
六、染料及中间体
分散染料、活性染料、两性染料、中性染料、阳离子染料生产过程中都有废硫酸产生。因此，保守估计染料生产过程中，每年产生废硫酸在1000万吨以上。常用的染料中间体大大小小有上百个品种，几乎所有染料中间体都有废硫酸产生，因此，保守估计，每年染料中间体产生废硫酸在500万吨以上。
七、有机化工行业
有机化工产品如柠檬酸、氨基磺酸、草酸、硫酸二甲酸、合成甲酚、十二烷基苯磺酸等产品及磺化、硝化、烷基化、酯化等化学反应单元，这些反应广泛用于农药、医药、染料、香料等行业生产，都大量用到硫酸。每年应用于有机化工产品的硫酸在1000-1500万吨，其中有参与化学反应，同时产生大量20-60%的废硫酸，保守统计，应该在2000万吨以上部分。

上述是贤集网小编为大家介绍的废硫酸处理方法、主要特点、来源行业。废硫酸对地下水的危害远大于一般的化工废水，它在渗入地下的同时，还将岩石、土壤中的重金属化合物经反应溶解进入河流或地下，对河流或地下水造成严重污染，用这些被污染的水灌溉，又对土壤造成了严重污染，据环保部调查，我国近20%的土壤已被污染。总之，硫酸做为一个对国民经济发展提高人民物质文化生活水平必不可少的基础化工原料，在应用的同时，产生对环境极为有害的废硫酸，由于监管不足，对环境已造成了严重的危害，有关部门应从立法和政策层面，对产生废硫酸的利用和去向进行有效的掌控，同时依靠科技进步，鼓励企业，对废硫酸进行无害化循环利用。让硫酸的应用走上正确的轨道，真正造福社会，造福人民。