硫酸提濃技術在化工生產過程中的應用

董祥宇

摘?要：隨著科技的進步，近年來，我國燒堿工業生產的能力有了大幅的提升。在生產過程中，在進行氯化氫等物質的合成前，通過電解產生的氯氣必須進行干燥處理以確保其符合相關的參數要求。在干燥處理的過程中，需采用濃度為93%的硫酸溶液作為干燥劑。研究表明，在氯氣的干燥過程中，其作為干燥劑，可以對電解產生的氯氣中所含的水分進行吸收，吸收完成后，硫酸的濃度會降至75%左右。為了有效節約生產成本，在化工生產過程中，可使用硫酸提濃技術對上述溶液進行提濃，從而使其濃度再次升至93%，從而實現溶液的循環利用。

關鍵詞：化工生產;硫酸提濃技術;運行情況;環保效益

隨著人們環保意識的不斷增強，該問題愈發受到社會各界的廣泛關注。以氯堿為例，在生產過程中，對于氯氣進行處理是氯堿生產中極為重要的組成部分，因此，選取高效的處理工藝，有利于進一步降低生產成本，從而有效促進企業經濟效益的提升。現階段，我國在對氯氣中水分進行處理的工作上，通常采用濃硫酸作為干燥劑進行處理，實踐表明，該方法具有效率高，投入小，安全性強等優勢，具有積極的推廣意義。[2]

一、硫酸提濃技術

（一）基本原理

在技術原理上，硫酸提濃技術主要采用加熱的方式對硫酸中所含有的水分進行蒸發，從而確保其剩余溶液中硫酸濃度的提升。其具體原理如下：在高溫加熱的環境中，通過營造低壓真空的環境來降低濃硫酸所具有的沸點，使硫酸受熱至沸騰，此時，通過加熱，可以有效蒸發去除低濃度的硫酸溶液中所含有的水分，從而獲得高濃度的硫酸溶液。

（二）工藝流程

在完成氯氣干燥處理后，取出稀釋后濃度為75%的硫酸溶液，將其放入靜置罐靜置，時間不少于72h，靜置完成后，使用過濾器對于溶液中的雜質進行過濾，再使用脫氯塔對硫酸中的游離氯進行去除，用酸泵將去除游離氯后的硫酸送至硫酸濃縮釜。[3]制造真空環境，并在該環境下使用濃縮釜中配置的電加熱管將硫酸溶液加熱至200℃以下的沸騰狀態。在高溫環境下，濃度為93%的硫酸依靠重力流入成品酸罐，同時，蒸汽中所含有的硫酸可以被硫酸分離塔分離，分離后的酸通過填料層與汽提蒸汽發生逆向的流動。在該過程中，大多數酸在和填料層的液體進行接觸后可以從汽提蒸汽內實現分離，分離后，濃度相對較低的硫酸再次進行脫氯處理，以便進行循環的提濃。[4]

二、生產過程中的重要數據

（一）主要物料的消耗記錄

在生產過程中，主要消耗的物料包括熱水、純水、冷凍水、冷卻水以及電力等五項，這些數據均需要記錄。

（二）設備運行的相關記錄

在生產過程中，主要監測進相關設備的溫度與壓力等兩大類數值，具體包括：預熱器的硫酸溫度、濃酸冷卻器的出口溫度、冷凝器中冷卻水的回水溫度、真空泵曲軸箱的溫度、循環水的供水溫度、熱水的供水溫度、冷凍鹽水的供水溫度、稀硫酸輸送泵的出口壓力、儀表氣壓力、循環水的供水壓力、熱水的供水壓力以及冷凍水的供水壓力。

（三）硫酸的產量記錄

在應用硫酸提濃技術后，某化工廠對2017年～2018年的硫酸產量進行了記錄。其中，每個月硫酸產量的具體數據詳見右表。

三、應用該技術所取得的相關效益

（一）降低了企業生產成本

通過硫酸提濃技術的應用，有效降低了企業的生產過程中對于濃硫酸的采購開支，從而降低了的總體生產成本，有利于效益的提升。

（二）提升了企業生產的安全性

由于濃硫酸具有極強的腐蝕性，因此，在運輸過程中存在較大的安全隱患。同時，在存儲方面，也具有一定的技術難度。硫酸提濃技術的應用，有利于減少企業在對硫酸的采購量，同時減少運輸的次數，從而提升了工業生產的安全性系數。

（三）有利于環境保護工作的開展

從環境保護的角度來說，該技術的使用實現了生產過程中的物料循環利用，有利于減少企業生產垃圾的排放量，從而有效促進了環保工作的開展。

四、結語

隨著生產力的不斷提升，我國工業發展水平在未來的很長一段時間內將表現出持續平穩增長的水平，在這個趨勢下，作為重要的反應原料之一，企業對于濃硫酸的需求量將會出現上升的局面。在工業生產的過程中，通過提濃技術的使用，可以有效實現對于反應后硫酸溶液的提濃，從而使其滿足再生產的條件，該方法有效降低了生產成本，有利于促進企業經營效益的提升。此外，由于該技術的使用，企業實現了對于硫酸的循環利用，從而減少了該化學制劑的運輸次數，有效降低了運輸過程中存在的安全隱患，有利于促進企業的安全生產，對于促進我國綜合國力的提升具有積極的意義。

參考文獻：

[1]楊靖.氯堿化工氯氣廢氣處理系統安全環保淺談[J].化工管理，2018（03）：46.

[2]黃紫洋，陳維齡，林杰，楊思偉.基于PDCA管理模式的“氯氣”安全生產標準化建設[J].廣州化工，2017，45（15）：224-226.

[3]黃斌，王燕慶.氯氣廢氣處理系統安全環保改造[J].化工管理，2017（18）：191.

[4]周兵，蹇林松，文華.氯堿化工氯氣廢氣處理系統安全環保改造[J].化工管理，2016（27）：125-126+128.