Способ регенерации отработанной серной кислоты

, 1805 А э С 01 В 17/90 УДАРСТВЕНОЕ П ДОМСТВО СССР СПАТЕНТ СССР) НТНОЕ ОБРЕТЕН АНИ О ВТОРС КОМ ЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам Научнопроизводственного объединения "Минудобрения"(54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННОЙ СЕРНОЙ КИСЛОТЫЩ Изобревние относится к способам регенерации отработанной серной кислоты, полИзобретение относится к способам регенерации отработанной серной кислоты, содержащей сульфаты железа.Целью изобретения является интенсификация фильтрации за счет укрепления кристаллов сульфатов железа, упрощение способа, исключение газовых выбросов,Это достигается в способе регенерации . отработанной серной кислоты, содержащей сульфаты железа, включающем концентрирование исходной кислоты до содержания 55-65 мас. М Н 2804 с последующим отделе.нием кристаллов сульфата железа фильтрацией и повторным концентрированием. кислоты, в котором концентрирование ис,ходной кислоты на обеих стадиях осуществляют путем смешения ее с серной кислотой учаемой в производстве пигментной двуокиси. титана, содержащей сульфаты железа. Цель изобретения - интенсификация фильтрации эа счет укрупнения кристаллов сульфата железа, исключение вредных газовых выбросов, упрощение способа. По предлагаемому способу двухступенчатого концентрирования отработанной кислоты на 1-й.стадии ведут смешение ее с крепкой серной кислотой до получения смеси с массовой долей Н 230 57 - 63 при соотношении исходной кислоты и купоросного масла 1:1-1,3 и поддержании температуры смеси в преде-лах 125-1350 С. Концентрирование на 2-й стадии также осуществляют путем смешения с серной кислотой с концентрацией более 90 мас,. 1 ил. 00с концентрацией более 90 мас., причем напервой стадии смешение исходной и кон.центрированной кислот проводят в обьемном соотношении 1:1-1,3 соответственно,при поддержании температуры смеси в пределах 125-130 С,Сущность способа состоит в следующем: в месте смешения гидролизной сернойкислоты с крепкой кислотой (массовая доля аН 230 т более 90, т.е, купоросное масло,моногидрат, олеум) происходит локальныйразогрев. раствора до 125-130 С, что способствует образованию зародышей и ростукристаллов сульфата железа по кинетическому механизму. За счет разности температур.в месте локального разогрева и вовсем объеме гидролиэной серной кислотычерез пульпатор 4 поступает на вакуумфильтр 5, где происходит его разделение.Отфильтрованный железный купорос подается на отмывку и сухую переработку или на перекристаллизацию из однородного в се. миводный путем смешения его с водой в 55(50 С) происходит рост образовавшихся кристаллов до 60-80 мкм. В пределах указанных концентраций серной кислоты, получаемой закреплением гидролизной кислоты крепкой серной кислотой, напри мер купоросным маслом, т.е; в пределах 55- 65 мас. отмечено. выделение кристаллов сульфата железе,60;-"80 мкм. Кислота после закреплещМЪ охлаждейья подвергается фильтрации,-:;Степень удаления сульфатов 10 железаегенерированной кислоты при массовой долЬН 2804 55-653 составляет 90,8- 94,27 ь, т.е. содержание сульфатов железа менее 1,0 масЦелесообразность соотношения гидро лизной серной кислоты и крепкой, например купоросного масла на 1-й ступени закрепления в пределах 1:1-1,3 определяется получением 55-65-ной серной кислоты, так как за пределами этих концентраций 20 примеси сульфатов и других металлов выделяются в виде мелких кристаллов (менее 30 мкм); что загрязняет регенерированную кислоту.Введение процесса концентрирования 25 гидролизной серной кислоты на первой стадии при температуре ниже 125 С не обеспечивает полноту высаливания сульфатов железа из серной. кислоты. При увеличении температуры концентрирования выше 30 130 С происходит уменьшение размеров кристаллов сульфата железа, что ухудшает возможность их отделения от жидкой фазы,Способ осуществляется по технологической схеме, представленной на чертеже, где 35 1 - смеситель, 2 - холодильник, 3 - отстойник, 4 - пульпатор, 5 - вакуумный фильтр.Предлагаемый способ регенерации гидролизной серной кислоты реализуется путем двухстадийного закрепления 40 смешением, например, с купоросным маслом на обеих стадиях следующим образом; гидролизная серная кислота, содержащая 18-24 мас. Н 2804, 11 ЕеЮ 4 смешивает 45ся при,соотношении 1;1-1,3 с купоросным маслом или олеумом, концентрированной серной кислотой (более 90 мас, Н 230) и подается в смеситель 1, где при температуре 125-130 С образуются 55-65-ная сер 50ная кислота и кристаллы одноводного железного купороса размером 60-80 мкм. Полученная суспензия охлаждается до 60 - 65 С в холодильнике 2 и подается в отстойник 3, Шлам из нижней части отстойника 3 соотношении 1:1-1,7 при температуре 30 С, Полученный при этом семиводный сульфат железа используется как сырье в производстве красных желеэоокисных пигментов. Отделенный фильтрат поступает на вторую стадию концентрирования, куда из отстойника 3 подаются осветленная часть раствора и концентрированная серная кислота, Полученная при этом 75-ная серная кислота, содержащая не более 1 мас. Ее 804, используется в производстве удобрений; Замена упарки смешением на 1-й стадии концентрирования уменьшает энергоемкость процесса и ликвидирует загрязнение атмосферы,П р и м е р 1, В смесительную камеру подает 1 т серной кислоты концентрацией 20 мас,3 Нг 804 при температуре 60 С, содержащую 12,157 ь Ее 2304, В эту же емкость добавляют 1,027 т купоросного масла (93 Н 2304) при соотношении 1;1,2 соответственно, массовая доля серной кислоты в смеси составляет 55. При выдержке в течение 10 мин с температурой 130 С сульфаты железа выделяются в виде кристаллов размером 80 мкм,После охлаждения смеси до 60 С отделяем на барабанном вакуум-фильтре сульфатй железа в количестве 105,3 кг Ее 304, а 55-ная серная кислота в количестве 1775,5 кг, содержащая 0,7 Ее 304, направляется на вторую ступень закрепления, где при использовании 1775,5 кг 93-ной кислоты получена 75 ф -ная кислота в количестве 3551,О кг,Газовые выбросы на стадиях концентрирования отсутствуют. Соли сульфатов железа после отделения их на барабанном вакуум-фильтре поступают на дальнейшую переработку известными способами.П р и м е р 2. В смесительную емкость подает 1 т серной кислоты концентрацией 23 мас.% Н 2804 при температуре 65 С, содержащую 12,15 ЕеЯО. В эту же емкость добавляют 1 т купоросного масла (93Н 2804) при соотношении объемов 1:1 соответственно. Массовая доля серной кислоты в смеси составит 65 НЗОд. При выдержке в течение 10 мин с температурой 130 С суль- фаты железа выделяются в виде кристаллов размеров 60 мкм,После охлаждения смеси до 60 С отделяем на барабанном вакуум-фильтре сульфаты железа (105,3 кг). При этом 1727,5 кг 65-ной серной кислоты, содержащей 0,3 сульфата железа, направляетсяна вторую стадию концентрирования. При использовании 1,34 т 93 ф -ной серной кислоты получается 3067,5 кг 75-ной серной кислоты.1805095 Составитель Л.ГостеваТехред М.Моргентал орректор М.Петрова Редакто Заказ 924 ВНИИПИ Гос Подписноезобретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., 4/5 Тиражвенного комитета по 113035, Москва, Жкомбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарине изводственно-издательс Газовые выбросы на стадиях концентрирования отсутствуют. Соли сульфатов железа перерабатываются известными способами,П ример 3. 5 В смеситель подают 1 т гидролизной серной кислоты концентрацией 20 мас. Нг 804 при температуре 55 ОС, содержащую 12,15 Ее 804. В ту же емкость добавляют 0,952 т 20 олеума при соотношении обь емном 1:1,3 соответственно. При выдержке в течение 10 мин с температурой 125 ОС сульфат железа отделяется на барабанном вакуум-фильтре в количестве 105,3 кг, а 1741,4 кг 61-ной серной кислоты, полученной в ре зультэте смешения; содержащей 0,3 Ре 804, направляется нэ вторую стадию:закрепления, где при добавлении 840,6 кг 20-ного олеума образуется 2582 кг 75- ной серной кислоты, 20Газовые выбросы на стадиях концентрирования отсутствуют. Соли сульфатов железа поступают на дальнейшую переработку известными методами.Таким образом, при закреплении гидро лизной кислоты на 1-й стадии в указанном режиме получаются крупные кристаллы сульфата железа, что позволяет упростить ихвыделение из кислоты и дальнейшую переработку, интенсифицируя стадию фильтра . ции. Кроме того, использование предлагаемого способа позволяет получить серную кислоту с. меньшим содержанием Ге 804 (до 1,0), исключить вредные выбросы, упростить технологическую схему и снизить знергозатраты (расход природного газа и знергозатраты на работу турбогазодувки и транспортировку газа), исключить санитарную установку по очистке газов по известному способу. Формула изобретения Способ регенерации отработанной серной кислоты, содержащей сульфат железа, включающий концентрирование исходной кислоты до содержания 55-65 мас. с последующим отделением кристаллов сульфата железа фильтрацией и повторным концентрированием кислоты, о т л.и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью интенсификации фильтрацииза счет укрупнения кристаллов сульфата железа, упрощения способа и исключения вредных газовых выбросов, концентрирование исходной кислоты на обеих стадиях осуществляют путем смешения ее с серной кислотой с концентрацией более 90 мас., причем на первой стадии смешение исходной и концентрированной кислот проводят в обьемном соотношении 1:1-1,3 соответственно при поддержании температуры смеси в пределах 125-130 г:.