利用硫酸生产尾气提浓钛白废酸的方法 【技术领域】
本发明涉及工业废料的回收利用方法，特别是涉及一种利用硫酸生产尾气提浓钛白废酸的方法。
背景技术
钛白废酸是钛白粉生产过程中产生的工业废料，每生产一吨钛白粉大约产生4～5吨钛白废酸。由于钛白废酸中的硫酸含量低(20％左右，以硫酸计质量百分比，下同)且含大量无机盐，无法将其直接回收利用。但是，如果提浓钛白废酸，使钛白废酸中的硫酸含量按质量百分比计达到55％以上时，其中的大部分无机盐就会析出，此时就可以将其回收利用。目前大多数钛白粉厂通常是采用蒸汽加热的方式，在反应釜或是蒸发器中将钛白废酸中的水份蒸发掉，这样提浓钛白废酸的效率虽然比较高，但是实际生产过程中会发生高温结垢、浓缩后的料浆堵塞换热器或管道等事故，严重影响工厂开车率，而且由于废酸浓缩是在高温下进行，对设备要求非常高，投资较大，运行和维修费用较高。
【发明内容】
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种利用硫酸生产尾气提浓钛白废酸的方法，具有设备简单、操作方便、投资较少、能耗低、运行和维修费用较低、能够避免高温结垢、换热器或管道被堵塞的优点，并且还能给硫酸生产尾气的治理减轻压力。
本发明提供的利用硫酸生产尾气提浓钛白废酸的方法，包括下述步骤：(1)向喷淋成雾状的钛白废酸中通入硫酸生产尾气，对钛白废酸进行提浓，硫酸生产尾气由干燥气体变成含水蒸气和钛白废酸沫的湿气体；(2)将湿气体进行气液分离，将分离出来的气体进行处理后排空，分离出来的液体与经步骤(1)提浓过的钛白废酸混合后重复进行提浓操作；(3)对经多次提浓后的钛白废酸进行取样检测，待检测到钛白废酸中的硫酸含量按质量百分比计达到55％以上时即可回收钛白废酸。
所述步骤(1)中喷淋成雾状的钛白废酸系通过若干螺旋喷头均匀喷淋而成。
硫酸生产尾气为从硫酸转化器出来的气体经吸收塔吸收后排出的废气，主要为含有少量二氧化硫、三氧化硫的氮气和氧气，由于是经吸收塔中的浓硫酸吸收过，因此该尾气为干燥气体。干燥的尾气与硫酸含量20％左右的钛白废酸充分接触，变为含饱和水蒸气和钛白废酸沫的湿气体，由于带走了钛白废酸中的水份，从而达到浓缩钛白废酸的目的。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)设备简单，仅需要废酸槽、喷淋吸收塔、气液分离器和泵，废酸槽、喷淋吸收塔、气液分离器的材质均为聚氯乙烯PVC，投资非常少，运行和维修费用较低。
(2)能耗低，整个浓缩过程中无需高温加热或是减压蒸馏，除了废酸循环泵的电耗外，基本没有其它的能耗。
(3)操作方便，由于浓缩装置与硫酸尾气治理装置连接在一起，系统比较稳定，运行过程没有温度压力等控制点，只需观察液位定时取样分析硫酸的含量，达到55％即浓缩完毕。
(4)钛白废酸中的无机盐在高温下易生成硬质的垢，从而堵塞管道影响运行，本发明避开了高温，在常温下进行，主要设备采用耐稀酸腐蚀的PVC材料，克服了现有技术中设备腐蚀、高温结垢、结晶堵塞管道等缺陷。
(5)不仅对硫酸生产系统无任何影响，还能给硫酸生产尾气的处理减轻负担。本发明利用硫酸生产排放的干燥尾气带走水份来浓缩钛白废酸，不会对硫酸的产量、质量产生影响，即使浓缩装置出现故障停车，可以将喷淋吸收塔进气口、出气口关掉，让气体直接进入尾气处理装置。实际生产过程中，硫酸生产尾气经钛白废酸吸收后，气体中的三氧化硫浓度会变低，从而减轻尾气处理装置的负担。
【附图说明】
图1为本发明暨实施例的工艺流程图。
【具体实施方式】
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明实施例的浓缩设备比较简单，包括一个废酸槽、一个泵、一个喷淋吸收塔和一个气液分离器，其中，废酸槽、喷淋吸收塔和气液分离器均采用聚氯乙烯PVC材质制成。由于聚氯乙烯PVC色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用，并且在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些辅助材料，因此，其耐热性、韧性、延展性比较好。废酸槽与喷淋吸收塔之间通过泵来循环物料，喷淋吸收塔内有若干个喷头，从位于喷淋吸收塔下部的进气口通入硫酸生产尾气，出气口连接气液分离器，进气口、出气口均通过蝶阀控制气量，气液分离器与硫酸尾气治理装置相连，经气液分离器分离的气体经硫酸尾气治理装置处理后排空，经气液分离器分离的液体回流进废酸槽。
在上述浓缩设备的基础上，本发明实施例提供的利用硫酸生产尾气提浓钛白废酸的方法工艺流程如下，参见图1所示：
将1250公斤钛白废酸投入废酸槽内，测得其硫酸含量为23.84％，开启泵，将废酸槽内的钛白废酸输送至喷淋吸收塔内，通过喷淋吸收塔上部安装的若干螺旋喷头均匀喷淋成雾状。开启喷淋吸收塔下部进气口控制气量的蝶阀，通入硫酸生产尾气，使上升地干燥尾气与喷淋吸收塔内向下喷淋的雾状钛白废酸相接触，对钛白废酸进行提浓，干燥尾气变成含饱和水蒸气和钛白废酸沫的湿气体。将湿气体通入气液分离器进行气液分离，将分离出来的气体通入硫酸尾气治理装置进行处理后排空，分离出来的液体回流进废酸槽，提浓过的钛白废酸亦进入废酸槽，混合后的钛白废酸重复进行提浓操作，连续运行53.17小时后，对经多次提浓后的钛白废酸进行取样检测，硫酸含量从23.84％提高到46.36％，滤去析出的无机盐等固态物料后，硫酸含量为58.45％，已经超过55％，可回收钛白废酸。