硫酸提濃技術(shù)在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

趙爾濱

摘 要：化工企業(yè)進(jìn)行化工生產(chǎn)離不開硫酸這一化工產(chǎn)品，硫酸在許多的化工生產(chǎn)中都發(fā)揮著重要的作用，但硫酸強(qiáng)烈的腐蝕性以及遇水放熱的性質(zhì)給硫酸的儲存以及運(yùn)輸帶來了較多的安全隱患，進(jìn)行硫酸提濃工藝能夠很好地降低硫酸儲存和運(yùn)輸?shù)娘L(fēng)險，并且能夠幫助化工企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益，還能有效地體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保這一理念，本文將對硫酸提濃技術(shù)在化工生產(chǎn)中的重要意義，工藝流程以及生產(chǎn)應(yīng)用做出一定的討論和分析。

關(guān)鍵詞：硫酸提濃;生產(chǎn)應(yīng)用;廢硫酸提濃

1 目前我國化工生產(chǎn)中硫酸應(yīng)用存在的一些問題

1.1 運(yùn)輸和儲存安全問題

化工企業(yè)使用的許多化學(xué)產(chǎn)品具有較大的腐蝕性，特別是硫酸，是許多化工產(chǎn)品中腐蝕性較強(qiáng)的一種，并且還具有與水反應(yīng)產(chǎn)生巨大熱量的化學(xué)性質(zhì)。在運(yùn)輸和儲存的過程中，由于硫酸濃度較低，因此運(yùn)輸和儲存的需求量就很大，大量低濃度的硫酸溶液儲存和運(yùn)輸會有可能出現(xiàn)泄漏等問題的出現(xiàn)。

1.2 環(huán)保效益較差

在諸多的工業(yè)生產(chǎn)中，化工生產(chǎn)對于環(huán)境影響較大，化工生產(chǎn)會排放較多的化工污水，也會產(chǎn)生一定的有害氣體，雖然在排放之前會經(jīng)過一定的處理，但難免還是會對環(huán)境造成一定的影響，并且化工生產(chǎn)中還會消耗大量的資源，一些化工原料經(jīng)過簡單的利用后就會被丟棄掉，這也是不環(huán)保的一種體現(xiàn)，違背了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的循環(huán)利用理念，硫酸提濃工藝能夠?qū)⒁恍┗どa(chǎn)的廢料進(jìn)行再次利用，也能夠很好的體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的理念[1]。

2 硫酸提濃技術(shù)的優(yōu)勢和意義

2.1 降低成本提高收益

在化工企業(yè)進(jìn)行的許多化工生產(chǎn)中，濃硫酸都是不可缺少的化工原料，在化工企業(yè)的成本中占據(jù)了十分重大的比例，利用硫酸提濃技術(shù)將濃硫酸的濃度提高，能夠很大程度上減少采購濃硫酸的成本，盡管進(jìn)行硫酸提濃也需要花費(fèi)一定的費(fèi)用，也會造成成本的增加，但如果將硫酸提濃技術(shù)熟練地掌握，采購濃硫酸所花費(fèi)的費(fèi)用就會很大程度的減少，能夠起到降低成本的作用，給化工企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 提高運(yùn)輸以及儲存的安全性

根據(jù)化學(xué)知識可以知道，濃硫酸具有十分強(qiáng)烈的腐蝕性，并且遇水會釋放大量的熱量，這就給濃硫酸的儲存和運(yùn)輸帶來了不小的安全隱患，在運(yùn)輸和儲存的過程中，如果出現(xiàn)濃硫酸的泄漏并且保護(hù)措施做得不夠到位，就會對運(yùn)輸車輛或儲存地點(diǎn)造成一定程度的腐蝕，如果泄漏的濃硫酸材料接觸到水，還會釋放出大量的熱量，容易造成失火或爆炸等危險事故的發(fā)生，進(jìn)行硫酸提濃能夠一定程度上減少這種情況的發(fā)生，提濃后濃度更高的硫酸更加方便運(yùn)輸和儲存，也更加方便進(jìn)行保護(hù)和防護(hù)措施，盡可能的減少危險事故的發(fā)生。

2.3 節(jié)能環(huán)保

在環(huán)境日益惡化，資源消耗巨大的當(dāng)今社會，節(jié)能環(huán)保的意識和理念被越來越多的人們所認(rèn)可，我國也提出了可持續(xù)發(fā)展這一戰(zhàn)略來保護(hù)地球。在某種意義上來說，化工企業(yè)進(jìn)行硫酸提濃也是節(jié)能環(huán)保的一種體現(xiàn)，硫酸提濃技術(shù)貫徹落實(shí)了循環(huán)利用這一可持續(xù)發(fā)展的理念，并且能夠減少化學(xué)廢品垃圾的產(chǎn)生，對于保護(hù)環(huán)境具有十分重要的意義[2]。

3 硫酸提濃技術(shù)工藝

3.1 硫酸提濃技術(shù)的主要原理

簡單來說，硫酸提濃技術(shù)就是將硫酸中多余的水分通過一些手段去除掉，通常采用的是加熱蒸發(fā)手段，再通過降溫等工序最終得到濃度更高的硫酸溶液，達(dá)到硫酸提濃的目的。除了將水分加熱蒸發(fā)，在實(shí)際的硫酸提濃工藝中也需要將硫酸溶液加熱至沸騰，在經(jīng)過低溫等一系列復(fù)雜的處理將硫酸與水分割開來。

3.2 工藝流程

硫酸提濃通常需要經(jīng)過多個步驟，首先硫酸溶液要經(jīng)過一定手段進(jìn)行干燥處理，通常使用到的化工產(chǎn)品是氯氣，經(jīng)過干燥處理后，硫酸溶液還需要經(jīng)過靜置處理，經(jīng)過靜置處理后，還需要將溶解在硫酸溶液中的氯氣通過一定的手段清除出去。將多余的氯氣清除掉之后在進(jìn)入到加熱環(huán)節(jié)，通常會將除氯后的硫酸溶液放置到真空狀態(tài)的容器中，經(jīng)過一系列處理后得到高濃度的硫酸溶液，經(jīng)過這些步驟處理過后的硫酸溶液通常濃度可以達(dá)到93%以上，對于儲存和運(yùn)輸都能夠起到很好的幫助作用[3]。

4 進(jìn)行硫酸提濃工藝時的一些注意事項(xiàng)

在進(jìn)行硫酸提濃的工藝時，有許多的注意事項(xiàng)，如果沒有嚴(yán)格按照有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)或忽略了一些較為重要的步驟和事項(xiàng)，可能會導(dǎo)致硫酸濃度不足，雜質(zhì)較多的質(zhì)量問題出現(xiàn)，甚至?xí)谔釢夤に囘M(jìn)行的過程中發(fā)生一些危險的狀況。硫酸強(qiáng)烈的腐蝕性以及遇水釋放大量熱量的性質(zhì)給運(yùn)輸和生產(chǎn)帶來了較大的安全隱患，進(jìn)行硫酸提濃工藝可以有效地降低硫酸的腐蝕性質(zhì)以及遇水放熱的性質(zhì)帶來的安全隱患，也能很好的體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的理念。在進(jìn)行加熱提濃工序之前，要注意首先對硫酸溶液進(jìn)行干燥處理，如果沒有進(jìn)行干燥處理，可能會導(dǎo)致在加熱提濃的過程中出現(xiàn)一些安全隱患，同樣會導(dǎo)致安全隱患的注意事項(xiàng)還包括進(jìn)行加熱提濃工序時，要保證硫酸溶液處于真空狀態(tài)，在進(jìn)行加熱提濃工序之前不能忽略了進(jìn)行的靜置處理這一個步驟，當(dāng)前有一些化工企業(yè)為了加快提濃工作的進(jìn)度，錯誤地進(jìn)行提濃工序，尤其是跳過了靜置處理這一工序，導(dǎo)致許多化工企業(yè)硫酸提濃后硫酸溶液的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，甚至還會產(chǎn)生一定的安全隱患。在進(jìn)行干燥處理時，通常需要利用一些能夠與水反應(yīng)的化學(xué)用品，因此在硫酸溶液中就會留存有一定量用于干燥的化學(xué)用品，在進(jìn)行提濃之前要將這些殘留的化學(xué)用品清除掉，否則會導(dǎo)致硫酸溶液不純，含有較多的雜質(zhì)，除了雜質(zhì)較多的問題，如果沒有將這些用于干燥的化學(xué)物質(zhì)及時地清除掉，在加熱過程中還可能會與硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生較大的安全隱患。在加熱提濃的工序中，加熱溫度也有嚴(yán)格的要求，經(jīng)過理論計算以及經(jīng)過反復(fù)多次的實(shí)驗(yàn)并分析結(jié)果最后得出最適宜的加熱溫度是200℃，但硫酸溶液的沸點(diǎn)一般是290℃左右，因此需要采用一定的方法將硫酸的沸點(diǎn)降低，根據(jù)沸點(diǎn)與大氣壓強(qiáng)之間的關(guān)系理論，可以采用降低大氣壓強(qiáng)的方式降低硫酸溶液的沸點(diǎn)，這也是加熱過程中保持容器真空的目的之一。在化工生產(chǎn)進(jìn)行硫酸提濃時，通常需要記錄一些關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，各個部位使用的水的溫度，不同用途的水需要控制在不同的溫度，除了供水的溫度，供水的壓力也在硫酸提濃過程中起到較為關(guān)鍵的影響，高位槽與渣漿槽之間的位差也是較為關(guān)鍵的參數(shù)之一，要保證兩者之間的位差為6-9m，這樣能夠保證流速的穩(wěn)定，各個參數(shù)要嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整[4]。

5 硫酸提濃在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例

廢硫酸脫除氣體過濾提濃是工業(yè)生產(chǎn)中硫酸提濃的主要應(yīng)用實(shí)例之一，在目前的化工工業(yè)生產(chǎn)中，會產(chǎn)生許多廢棄的硫酸材料，這些硫酸材料經(jīng)過一定的提濃處理后能夠再次進(jìn)行利用，對于節(jié)能環(huán)保具有十分重要的意義。這種工藝的主要流程是先利用過濾器進(jìn)行雜質(zhì)的過濾處理，再將過濾完成后的廢棄硫酸放入特殊的蒸發(fā)容器中，調(diào)節(jié)到合適的壓強(qiáng)下進(jìn)行高溫高壓的處理，在經(jīng)過降溫減壓達(dá)到廢棄硫酸提濃的目的。這種傳統(tǒng)的提濃方式對于資源的消耗較大并且處理方式較為復(fù)雜，可以做出一些改進(jìn)，包括利用含有硫酸根的溶液去除游離于溶液之中的氯化物，過濾器可以利用一些具有吸附性質(zhì)的材料對雜質(zhì)進(jìn)行吸附在進(jìn)行過濾，能夠提高過濾的效果。

6 結(jié)束語

綜上所述，在我國當(dāng)前的化工生產(chǎn)中，存在運(yùn)輸與儲存上的安全問題，也存在一些不節(jié)能環(huán)保的問題，特別是在化工生產(chǎn)中使用較多的硫酸，其問題更為巨大。在化工生產(chǎn)中進(jìn)行硫酸提濃工藝能夠提高化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，降低運(yùn)輸和儲存上的風(fēng)險并有利于節(jié)能環(huán)保意識的體現(xiàn)。硫酸提濃工藝的主要原理是利用水與硫酸的沸點(diǎn)不同，通過加熱將二者分離開來，在進(jìn)行硫酸提濃工藝時要嚴(yán)格按照有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進(jìn)行，否則會出現(xiàn)硫酸濃度不足或摻有較多雜質(zhì)的問題，嚴(yán)重的還會導(dǎo)致一些安全事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]董祥宇.硫酸提濃技術(shù)在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2019，376（08）：158.

[2]王耕亞.濃硝酸生產(chǎn)中產(chǎn)生的稀硫酸返回硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)的提濃技術(shù)[J].磷肥與復(fù)肥（6）：48-49.

[3]周正勇.硫酸法烷基化裝置廢酸提濃工藝淺析[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2014，000（001）：24-25.

[4]李小紅，唐曉東，李晶晶，等.天然氣制乙炔凈化技術(shù)應(yīng)用研究進(jìn)展%Researchprogresson purification technology and application of natural gas to acetylene[J].化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)，2013，034（004）：27-31.