CN116943405A - 一种对锅式硫酸浓缩时泄漏的硫酸进行应急处理的系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种对锅式硫酸浓缩时泄漏的硫酸进行应急处理的系统及方法涉及能对锅式硫酸浓缩时泄漏的硫酸进行处理的系统及方法。主要是为解决目前硫酸泄漏影响安全的问题而发明的。挡火柱内的酸液管道连到漏酸收集池上；漏酸收集池有管道连吸收塔。加热炉通过管道与排气筒连接，管道上的分支管道与吸收塔连接，两个管道上的阀门与管道上的硫酸烟检测仪表联锁开关。吸收塔有PH计和液位计；吸收塔的管道经吸收液泵与冷却器连接。冷却器通过管道与吸收塔相连，该管道上连接的分支管道上的阀门和液位计联锁。氢氧化钠溶液进料管道上的流量计和阀门与PH计联锁。工艺水管道上的流量计和阀门联锁。吸收塔通过管道和吸收风机与排气筒相连。优点是提高安全性。

Description

一种对锅式硫酸浓缩时泄漏的硫酸进行应急处理的系统及 方法

技术领域

本发明涉及化工领域中能对锅式硫酸浓缩时泄漏的硫酸进行处理的系统及方法。

背景技术

目前最主要的无机化工原料硫酸在使用后，会产生大量的稀废硫酸，数量巨大的废硫酸作为危险废物，必须“减量化、资源化、再利用”。锅式硫酸浓缩装置也称锅塔式硫酸浓缩装置，因其工艺流程短，工艺简单，建设成本低，建设周期短，大量应用在火炸药、推进剂、医药、农药、染料、颜料、稀土、石化等行业产生的废硫酸处理上。

锅式硫酸浓缩工艺中，硫酸浓缩锅因各种原因有时会泄漏，浓硫酸从中流出，泄漏量较小时硫酸被加热气化变为硫酸蒸汽和硫氧化物排入大气，泄漏量大时会有液体硫酸沿着浓缩锅外壁流下，进入浓缩炉，然后外溢至厂房中，对现场安全和工作环境造成影响，污染大气，造成环保事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能将锅式硫酸浓缩装置中，硫酸浓缩锅泄漏时产生的硫酸蒸汽和硫氧化物切换至吸收塔用碱液洗涤吸收，达标后去排气筒排放；同时把泄漏的热的硫酸液体有组织收集的对锅式硫酸浓缩时泄漏的硫酸进行应急处理的系统及方法。

本发明的目的是这样实现的：

本系统的设备包括：漏酸收集池、吸收塔、吸收液泵、冷却器、吸收风机、排气筒、管道、阀门、仪表等。

锅式硫酸浓缩系统中的加热炉中安装有浓缩锅，浓缩锅上部连接有分馏塔，分馏塔上有稀硫酸进入管道，加热炉有热源，加热炉下部有保护浓缩锅的蘑菇型挡火柱，挡火柱上部的漏斗形部分将锅底部包围防护起来，防止高温火焰烧蚀锅体；挡火柱内设有酸液管道，酸液管道的顶部开口位于漏斗形部分的底端，酸液管道从挡火柱底部伸出后经加热炉外壁连接到漏酸收集池上；漏酸收集池上部有第一气体管道连接至吸收塔。

加热炉上部有排烟口，排烟口连接的第一管道与排气筒连接，第一管道上装有硫酸烟检测仪表，第一管道上连接有第一分支管道，第一分支管道另一端与吸收塔连接，第一管道上安装有第一阀门，第一分支管道上安装有第二阀门，第一阀门和第二阀门与硫酸烟检测仪表联锁开关。

吸收塔为填料塔，吸收塔的塔釜内上部装有填料、下部装有碱液，塔釜装有PH计和液位计；吸收塔的塔釜下端连接有第二管道，第二管道另一端与吸收液泵的入口相连接，吸收液泵的出口与冷却器的碱液进口连接，冷却器上连接有冷却循环水进、出水管。

冷却器的碱液出口连接有第三管道，第三管道的另一端与吸收塔上部的碱液喷淋入口相连，第三管道上连接有第二分支管道，第二分支管道的另一端去废水处理系统，第二分支管道上有第三阀门，第二分支管道上的第三阀门和吸收塔塔釜上的液位计联锁。氢氧化钠溶液进料管道上安装有第一流量计和第四阀门，氢氧化钠溶液进料管道连接在第三管道上。氢氧化钠溶液进料管道上的流量计和第四阀门及吸收塔上的PH计组成联锁。

工艺水管道上安装有第二流量计和第五阀门，工艺水管道连接在第二管道上。工艺水管道上的第二流量计和第五阀门组成联锁。

吸收塔顶部连接有第二气体管道，第二气体管道另一端连接到吸收风机的入口，吸收风机出口连接的第三气体管道与排气筒相连。

针对上述系统的工艺方法：外界来的氢氧化钠溶液通过第一流量计和第四阀门后，进入吸收塔下流至塔釜；外界来的工艺水，通过第二流量计和第五阀门后，流至塔釜。工艺水和氢氧化钠溶液按比例配置成适合吸收的3-7%稀碱液，至操作液位后关闭进料阀门（第四阀门和第五阀门）待机。

稀硫酸经进料管线进入分馏塔，从分馏塔顶蒸出水蒸气，稀硫酸脱水增浓后流入浓缩锅，浓缩锅的侧出口溢流出热的浓硫酸。

浓缩锅一旦泄露，热硫酸会被炉膛高温气化，变为硫酸蒸汽和硫氧化物从排烟口排出，第一管道上的硫酸烟检测仪表检测到浓度超标后，报警，联锁打开去往吸收塔的第二阀门，关闭去往排气筒的第一阀门，同时启动吸收液泵和吸收风机，关闭加热炉热源，打开炉门，冷却器通循环冷却水降温，进入分馏塔的稀硫酸改为冷浓硫酸对锅内硫酸降温。氢氧化钠溶液从吸收塔流入吸收液泵，送至冷却器降温，保持吸收碱液不高于50℃，出来后送至吸收塔上部喷淋，碱液和从下向上的硫酸蒸汽在填料中发生中和反应，稀碱液循环吸收，当碱液的PH值低于9时，联锁打开或开大补碱阀（即氢氧化钠加料管线上的第四阀门），同时按比例在第二管道补工艺水。吸收塔液位过高时，联锁打开冷却器后外排废水的第三阀门，调节吸收塔塔釜液位。当碱液的PH值高于11时，联锁关小或关闭补碱阀（即氢氧化钠加料管线上的第四阀门），同时关小或关闭工艺水管道上的第五阀门。从吸收塔出来的净化烟气经第二气体管道、吸收风机、第三气体管道送入排气筒。

泄漏量较大时会有液体硫酸沿着浓缩锅外壁流下，经挡火柱上部漏斗收集进入漏斗底部管道，穿过加热炉外壁流入漏酸收集池自然降温；热硫酸烟气从漏酸收集池上部的第一气体管道并入进连接吸收塔的第一管道。

当浓缩锅内热硫酸经冷酸置换和抽出后，不再泄漏，对浓缩系统进行维修，将泄漏应急处理装置恢复到待机状态。

本发明的优点是：锅式硫酸浓缩工艺中，硫酸浓缩锅泄漏时，硫酸蒸汽和硫氧化物经吸收后不会直接排入大气，泄漏量大时液体硫酸沿着浓缩锅外壁流下有组织收集至漏酸收集池。防止现场操作环境差，提高安全性，防止酿成环保事故造成大气污染。大大提高环境安全性和生产安全性，有利于职业健康。

附图说明

图1是本发明中对锅式硫酸浓缩时泄漏的硫酸进行应急处理的系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1对本发明做进一步说明；

本系统的设备包括：漏酸收集池5、吸收塔6、吸收液泵7、冷却器8、吸收风机9、排气筒10、管道、阀门、仪表等。

锅式硫酸浓缩系统中的加热炉2中安装有浓缩锅3，浓缩锅上部连接有分馏塔4，分馏塔上有稀硫酸进入管道，加热炉有热源1，加热炉下部有保护浓缩锅的蘑菇型挡火柱11，挡火柱上部的漏斗形部分将锅底部包围防护起来，防止高温火焰烧蚀锅体；挡火柱内设有酸液管道33，酸液管道的顶部开口位于漏斗形部分的底端，酸液管道从挡火柱底部伸出后经加热炉外壁连接到漏酸收集池5上；漏酸收集池上部有第一气体管道30连接至吸收塔6。

加热炉上部有排烟口，排烟口连接的第一管道13与排气筒10连接，第一管道13上装有硫酸烟检测仪表12，第一管道13上连接有第一分支管道14，第一分支管道另一端与吸收塔6连接，第一管道上安装有第一阀门15，第一分支管道上安装有第二阀门16，第一阀门15和第二阀门16与硫酸烟检测仪表12联锁开关。

吸收塔6为填料塔，吸收塔的塔釜内上部装有填料、下部装有碱液，塔釜装有PH计17和液位计18；吸收塔的塔釜下端连接有第二管道19，第二管道19另一端与吸收液泵7的入口相连接，吸收液泵的出口与冷却器8的碱液进口连接，冷却器8上连接有冷却循环水进、出水管20。

冷却器8的碱液出口连接有第三管道21，第三管道的另一端与吸收塔上部的碱液喷淋入口相连，第三管道上连接有第二分支管道22，第二分支管道的另一端去废水处理系统，第二分支管道上有第三阀门23，第二分支管道上的第三阀门23和吸收塔塔釜上的液位计18联锁。氢氧化钠溶液进料管道24上安装有第一流量计25和第四阀门26，氢氧化钠溶液进料管道24连接在第三管道21上。氢氧化钠溶液进料管道上的流量计25和第四阀门26及吸收塔上的PH计17组成联锁。

工艺水管道27上安装有第二流量计28和第五阀门29，工艺水管道连接在第二管道19上。工艺水管道上的第二流量计和第五阀门组成联锁。

吸收塔顶部连接有第二气体管道31，第二气体管道另一端连接到吸收风机9的入口，吸收风机出口连接的第三气体管道32与排气筒10相连。

针对上述系统的工艺方法：外界来的氢氧化钠溶液通过第一流量计和第四阀门后，进入吸收塔下流至塔釜；外界来的工艺水，通过第二流量计和第五阀门后，流至塔釜。工艺水和氢氧化钠溶液按比例配置成适合吸收的3-7%稀碱液，至操作液位后关闭进料阀门（第四阀门和第五阀门）待机。

稀硫酸经进料管线进入分馏塔，从分馏塔顶蒸出水蒸气，稀硫酸脱水增浓后流入浓缩锅，浓缩锅的侧出口溢流出热的浓硫酸。

浓缩锅一旦泄露，热硫酸会被炉膛高温气化，变为硫酸蒸汽和硫氧化物从排烟口排出，第一管道上的硫酸烟检测仪表检测到浓度超标后，报警，联锁打开去往吸收塔的第二阀门，关闭去往排气筒的第一阀门，同时启动吸收液泵和吸收风机，关闭加热炉热源，打开炉门，冷却器通循环冷却水降温，进入分馏塔的稀硫酸改为冷浓硫酸对锅内硫酸降温。氢氧化钠溶液从吸收塔流入吸收液泵，送至冷却器降温，保持吸收碱液不高于50℃，出来后送至吸收塔上部喷淋，碱液和从下向上的硫酸蒸汽在填料中发生中和反应，稀碱液循环吸收，当碱液的PH值低于9时，联锁打开或开大补碱阀（即氢氧化钠加料管线上的第四阀门），同时按比例在第二管道补工艺水。吸收塔液位过高时，联锁打开冷却器后外排废水的第三阀门，调节吸收塔塔釜液位。当碱液的PH值高于11时，联锁关小或关闭补碱阀（即氢氧化钠加料管线上的第四阀门），同时关小或关闭工艺水管道上的第五阀门。从吸收塔出来的净化烟气经第二气体管道、吸收风机、第三气体管道送入排气筒。

泄漏量较大时会有液体硫酸沿着浓缩锅外壁流下，经挡火柱上部漏斗收集进入漏斗底部管道，穿过加热炉外壁流入漏酸收集池自然降温；热硫酸烟气从漏酸收集池上部的第一气体管道并入进连接吸收塔的第一管道。

当浓缩锅内热硫酸经冷酸置换和抽出后，不再泄漏，对浓缩系统进行维修，将泄漏应急处理装置恢复到待机状态。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种对锅式硫酸浓缩时泄漏的硫酸进行应急处理的系统，包括加热炉（2），加热炉（2）中安装有浓缩锅（3），浓缩锅上部连接有分馏塔（4），分馏塔上有稀硫酸进入管道，加热炉有热源（1），加热炉下部有挡火柱（11），其特征是：挡火柱内设有酸液管道（33），酸液管道的顶部开口位于漏斗形部分的底端，酸液管道从挡火柱底部伸出后经加热炉外壁连接到漏酸收集池（5）上；漏酸收集池上部有第一气体管道（30）连接至吸收塔（6）；

加热炉上部有排烟口，排烟口连接的第一管道（13）与排气筒（10）连接，第一管道（13）上装有硫酸烟检测仪表（12），第一管道（13）上连接有第一分支管道（14），第一分支管道另一端与吸收塔（6）连接，第一管道上安装有第一阀门（15），第一分支管道上安装有第二阀门（16），第一阀门（15）和第二阀门（16）与硫酸烟检测仪表（12）联锁开关；

吸收塔（6）为填料塔，吸收塔的塔釜内上部装有填料、下部装有碱液，塔釜装有PH计（17）和液位计（18）；吸收塔的塔釜下端连接有第二管道（19），第二管道（19）另一端与吸收液泵（7）的入口相连接，吸收液泵的出口与冷却器（8）的碱液进口连接；

冷却器（8）的碱液出口连接有第三管道（21），第三管道的另一端与吸收塔上部的碱液喷淋入口相连，第三管道上连接有第二分支管道（22），第二分支管道的另一端去废水处理系统，第二分支管道上有第三阀门（23），第二分支管道上的第三阀门（23）和吸收塔塔釜上的液位计（18）联锁；氢氧化钠溶液进料管道（24）上安装有第一流量计（25）和第四阀门（26），氢氧化钠溶液进料管道（24）连接在第三管道（21）上；氢氧化钠溶液进料管道上的第一流量计（25）和第四阀门（26）及吸收塔上的PH计（17）组成联锁；

工艺水管道（27）上安装有第二流量计（28）和第五阀门（29），工艺水管道连接在第二管道（19）上；工艺水管道上的第二流量计和第五阀门组成联锁；

吸收塔顶部连接有第二气体管道（31），第二气体管道另一端连接到吸收风机（9）的入口，吸收风机出口连接的第三气体管道（32）与排气筒（10）相连。

2.一种对锅式硫酸浓缩时泄漏的硫酸进行应急处理的方法，其特征是：

外界来的氢氧化钠溶液通过第一流量计和第四阀门后，进入吸收塔下流至塔釜；外界来的工艺水，通过第二流量计和第五阀门后，流至塔釜；工艺水和氢氧化钠溶液按比例配置成适合吸收的3-7%稀碱液，至操作液位后关闭进料阀门待机；

稀硫酸经进料管线进入分馏塔，从分馏塔顶蒸出水蒸气，稀硫酸脱水增浓后流入浓缩锅，浓缩锅的侧出口溢流出热的浓硫酸；

浓缩锅一旦泄露，热硫酸会被炉膛高温气化，变为硫酸蒸汽和硫氧化物从排烟口排出，第一管道上的硫酸烟检测仪表检测到浓度超标后，报警，联锁打开去往吸收塔的第二阀门，关闭去往排气筒的第一阀门，同时启动吸收液泵和吸收风机，关闭加热炉热源，打开炉门，冷却器通循环冷却水降温，进入分馏塔的稀硫酸改为冷浓硫酸对锅内硫酸降温；氢氧化钠溶液从吸收塔流入吸收液泵，送至冷却器降温，保持吸收碱液不高于50℃，出来后送至吸收塔上部喷淋，碱液和从下向上的硫酸蒸汽在填料中发生中和反应，稀碱液循环吸收，当碱液的PH值低于9时，联锁打开或开大氢氧化钠加料管线上的第四阀门，同时按比例在第二管道补工艺水；吸收塔液位过高时，联锁打开冷却器后外排废水的第三阀门，调节吸收塔塔釜液位；当碱液的PH值高于11时，联锁关小或关闭补碱阀，同时关小或关闭工艺水管道上的第五阀门；从吸收塔出来的净化烟气经第二气体管道、吸收风机、第三气体管道送入排气筒；

泄漏量较大时会有液体硫酸沿着浓缩锅外壁流下，经挡火柱上部漏斗收集进入漏斗底部管道，穿过加热炉外壁流入漏酸收集池自然降温；热硫酸烟气从漏酸收集池上部的第一气体管道并入进连接吸收塔的第一管道；

当浓缩锅内热硫酸经冷酸置换和抽出后，不再泄漏，对浓缩系统进行维修，将泄漏应急处理装置恢复到待机状态。