硫酸提濃技術(shù)在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

董祥宇

摘?要：隨著科技的進(jìn)步，近年來，我國(guó)燒堿工業(yè)生產(chǎn)的能力有了大幅的提升。在生產(chǎn)過程中，在進(jìn)行氯化氫等物質(zhì)的合成前，通過電解產(chǎn)生的氯氣必須進(jìn)行干燥處理以確保其符合相關(guān)的參數(shù)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(duì)電解產(chǎn)生的氯氣中所含的水分進(jìn)行吸收，吸收完成后，硫酸的濃度會(huì)降至75%左右。為了有效節(jié)約生產(chǎn)成本，在化工生產(chǎn)過程中，可使用硫酸提濃技術(shù)對(duì)上述溶液進(jìn)行提濃，從而使其濃度再次升至93%，從而實(shí)現(xiàn)溶液的循環(huán)利用。

關(guān)鍵詞：化工生產(chǎn);硫酸提濃技術(shù);運(yùn)行情況;環(huán)保效益

隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，該問題愈發(fā)受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。以氯堿為例，在生產(chǎn)過程中，對(duì)于氯氣進(jìn)行處理是氯堿生產(chǎn)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(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，從而有效促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升?，F(xiàn)階段，我國(guó)在對(duì)氯氣中水分進(jìn)行處理的工作上，通常采用濃硫酸作為干燥劑進(jìn)行處理，實(shí)踐表明，該方法具有效率高，投入小，安全性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，具有積極的推廣意義。[2]

一、硫酸提濃技術(shù)

（一）基本原理

在技術(shù)原理上，硫酸提濃技術(shù)主要采用加熱的方式對(duì)硫酸中所含有的水分進(jìn)行蒸發(fā)，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(huán)境中，通過營(yíng)造低壓真空的環(huán)境來降低濃硫酸所具有的沸點(diǎn)，使硫酸受熱至沸騰，此時(shí)，通過加熱，可以有效蒸發(fā)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(shí)間不少于72h，靜置完成后，使用過濾器對(duì)于溶液中的雜質(zhì)進(jìn)行過濾，再使用脫氯塔對(duì)硫酸中的游離氯進(jìn)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(huán)境，并在該環(huán)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(tài)。在高溫環(huán)境下，濃度為93%的硫酸依靠重力流入成品酸罐，同時(shí)，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(fā)生逆向的流動(dòng)。在該過程中，大多數(shù)酸在和填料層的液體進(jìn)行接觸后可以從汽提蒸汽內(nèi)實(shí)現(xiàn)分離，分離后，濃度相對(duì)較低的硫酸再次進(jìn)行脫氯處理，以便進(jìn)行循環(huán)的提濃。[4]

二、生產(chǎn)過程中的重要數(shù)據(jù)

（一）主要物料的消耗記錄

在生產(chǎn)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(xiàng)，這些數(shù)據(jù)均需要記錄。

（二）設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)記錄

在生產(chǎn)過程中，主要監(jiān)測(cè)進(jìn)相關(guān)設(shè)備的溫度與壓力等兩大類數(shù)值，具體包括：預(yù)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(huán)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(huán)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(chǎn)量記錄

在應(yīng)用硫酸提濃技術(shù)后，某化工廠對(duì)2017年～2018年的硫酸產(chǎn)量進(jìn)行了記錄。其中，每個(gè)月硫酸產(chǎn)量的具體數(shù)據(jù)詳見右表。

三、應(yīng)用該技術(shù)所取得的相關(guān)效益

（一）降低了企業(yè)生產(chǎn)成本

通過硫酸提濃技術(shù)的應(yīng)用，有效降低了企業(yè)的生產(chǎn)過程中對(duì)于濃硫酸的采購(gòu)開支，從而降低了的總體生產(chǎn)成本，有利于效益的提升。

（二）提升了企業(yè)生產(chǎn)的安全性

由于濃硫酸具有極強(qiáng)的腐蝕性，因此，在運(yùn)輸過程中存在較大的安全隱患。同時(shí)，在存儲(chǔ)方面，也具有一定的技術(shù)難度。硫酸提濃技術(shù)的應(yīng)用，有利于減少企業(yè)在對(duì)硫酸的采購(gòu)量，同時(shí)減少運(yùn)輸?shù)拇螖?shù)，從而提升了工業(yè)生產(chǎn)的安全性系數(shù)。

（三）有利于環(huán)境保護(hù)工作的開展

從環(huán)境保護(hù)的角度來說，該技術(shù)的使用實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程中的物料循環(huán)利用，有利于減少企業(yè)生產(chǎn)垃圾的排放量，從而有效促進(jìn)了環(huán)保工作的開展。

四、結(jié)語

隨著生產(chǎn)力的不斷提升，我國(guó)工業(yè)發(fā)展水平在未來的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)將表現(xiàn)出持續(xù)平穩(wěn)增長(zhǎng)的水平，在這個(gè)趨勢(shì)下，作為重要的反應(yīng)原料之一，企業(yè)對(duì)于濃硫酸的需求量將會(huì)出現(xiàn)上升的局面。在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，通過提濃技術(shù)的使用，可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)于反應(yīng)后硫酸溶液的提濃，從而使其滿足再生產(chǎn)的條件，該方法有效降低了生產(chǎn)成本，有利于促進(jìn)企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益的提升。此外，由于該技術(shù)的使用，企業(yè)實(shí)現(xiàn)了對(duì)于硫酸的循環(huán)利用，從而減少了該化學(xué)制劑的運(yùn)輸次數(shù)，有效降低了運(yùn)輸過程中存在的安全隱患，有利于促進(jìn)企業(yè)的安全生產(chǎn)，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)綜合國(guó)力的提升具有積極的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊靖.氯堿化工氯氣廢氣處理系統(tǒng)安全環(huán)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(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)[J].廣州化工，2017，45（15）：224-226.

[3]黃斌，王燕慶.氯氣廢氣處理系統(tǒng)安全環(huán)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(tǒng)安全環(huán)保改造[J].化工管理，2016（27）：125-126+128.