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? ?在烷基化行業(yè)中，廢酸再生裝置是重要的環(huán)保設(shè)施，具有系統(tǒng)運行穩(wěn)定、產(chǎn)品酸的純度和硫回收率高等優(yōu)點。在裝置運行過程中產(chǎn)出的稀硫酸ω(H2SO4)約為2%~8%，含少量二氧化硫、懸浮物、鐵等，這些稀硫酸一部分作為補水回用，剩余的部分處理達(dá)標(biāo)后外排。傳統(tǒng)的稀硫酸處理工藝主要用石灰或液堿進(jìn)行中和。石灰中和法副產(chǎn)石膏較多，產(chǎn)物大多數(shù)是粒度很小的微晶體,導(dǎo)致后續(xù)的沉降、過濾和脫水等過程極為繁瑣，回收和堆放均會產(chǎn)生新的環(huán)境問題，所產(chǎn)生的廢水仍需進(jìn)一步處理"。堿液中和法由于液堿價格高，且會產(chǎn)生大量的含鹽廢水需要進(jìn)一步處理，因此處理成本高。

? ?為了解決稀酸外排的問題，采用膜蒸餾技術(shù)對副產(chǎn)稀硫酸進(jìn)行濃縮后資源化利用。經(jīng)膜蒸餾濃縮后的濃縮液引至干吸工序作為制酸系統(tǒng)補水，冷凝后的蒸餾水去循環(huán)水池作為循環(huán)水系統(tǒng)補水。

1、膜蒸餾技術(shù)介紹

? ?膜蒸餾技術(shù)以疏水性微孔膜為分隔介質(zhì)，以膜兩側(cè)的蒸汽壓力差為傳質(zhì)驅(qū)動力,由于膜的疏水性，水不能透過膜而氣體則通過膜孔進(jìn)行傳質(zhì)，從而實現(xiàn)溶液的濃縮和分離。北京中科瑞升資源環(huán)境技術(shù)有限公司(以下簡稱中科瑞升)生產(chǎn)的真空膜，蒸餾過程中僅有水蒸氣能透過膜孔，因此純水回收率高且水質(zhì)高于反滲透膜水質(zhì)，可處理回用高濃度的含鹽水，理論上截留率可達(dá)到100%。膜蒸餾原理見圖1。

? ?膜蒸餾技術(shù)存在熱量傳遞和質(zhì)量傳遞的過程，溫度極化和濃度極化是影響熱量傳遞和質(zhì)量傳遞的兩個重要因素。溫度極化主要是由溫度邊界層引起，從而導(dǎo)致蒸汽壓下降;發(fā)生濃度極化時，膜表面的濃度要高于熱側(cè)料液的主體濃度，傳質(zhì)推動力降低。兩者都會影響膜的滲透通量。中科瑞升膜蒸餾技術(shù)從流道設(shè)計上降低濃縮過程中溫度極化和濃度極化的影響，并且集成在線清洗干燥工藝，使膜蒸餾能夠穩(wěn)定運行。低溫多效膜蒸餾技術(shù)是基于膜蒸餾技術(shù)在較低的溫度和壓力下即可運行的特點，利用低品位的熱源，只需在膜兩側(cè)維持適當(dāng)?shù)臏囟炔罹涂梢赃M(jìn)行蒸發(fā)，具有分離純化效率高、不污染環(huán)境、操作簡單、能耗低、容易與其他凈化處理過程耦合與集成的特點，在高酸度和高濃度污染物的工業(yè)廢水處理方面有巨大的應(yīng)用前景。中科瑞升低溫多效膜蒸餾工藝流程見圖2。

2、低溫多效膜蒸餾技術(shù)在廢酸回收中的應(yīng)用

2.1?工藝流程

? ?在廢酸再生裝置的凈化工序填料塔循環(huán)泵出口(板式換熱器之前)連接管線，將約50℃的稀硫酸引至低溫多效膜蒸餾系統(tǒng)，蒸餾系統(tǒng)前設(shè)置精密過濾器過濾懸浮物等雜質(zhì)，將余熱鍋爐或啟動鍋爐低壓蒸汽減壓至145℃后接入膜蒸餾系統(tǒng)作為熱源加熱稀硫酸，將凈化工序循環(huán)水接入系統(tǒng)冷卻蒸餾液。ω(H2SO4)8%的原料稀硫酸經(jīng)膜蒸餾系統(tǒng)濃縮至40%后送入吸收塔循環(huán)槽。濃縮產(chǎn)生的蒸餾水回用于循環(huán)水系統(tǒng)，達(dá)到稀硫酸濃縮減量回收利用的目的。稀硫酸低溫多效膜蒸餾工藝流程見圖3。

2.2?稀硫酸膜蒸餾濃縮裝置

? ?廢酸裂解凈化工序副產(chǎn)的40~50℃的稀硫酸，經(jīng)低溫多效膜蒸餾濃縮后濃縮液引至干吸工序作為補水加入制酸系統(tǒng)，冷凝后的蒸餾水可去循環(huán)水池作為循環(huán)水補水。24t/d稀硫酸膜蒸餾濃縮裝置見圖4。

2.3?系統(tǒng)運行情況

? ?低溫多效膜蒸餾系統(tǒng)自調(diào)試投用后運行穩(wěn)定，稀酸處理量、裝置能耗以及出水指標(biāo)等均達(dá)到了設(shè)計預(yù)期效果。24t/d稀硫酸膜蒸餾濃縮裝置的運行數(shù)據(jù)見表1。

3、經(jīng)濟性分析

? ?稀硫酸經(jīng)低溫多效膜蒸餾系統(tǒng)處理后，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)硫資源和水資源的回收利用，而且運行費用也較傳統(tǒng)的中和處理工藝有明顯優(yōu)勢。某烷基化廢酸再生裝置產(chǎn)出ω(H2SO4)8%的稀硫酸24t/d，在改造前通過中和處理，改造后采用膜蒸餾處理，兩種稀硫酸處理工藝的經(jīng)濟性對比見表2。

? ?由表2可見，采用低溫多效膜蒸餾技術(shù)對稀硫酸進(jìn)行處理，與中和處理相比，可以最大程度地實現(xiàn)資源化利用，同時節(jié)約了液堿和污水處理費用，稀硫酸的凈運行成本由7594.3元/d降至333.27元/d，經(jīng)濟效益顯著。

4、結(jié)語

? ?采用膜蒸餾技術(shù)濃縮稀硫酸達(dá)到了節(jié)能減排和硫酸循環(huán)回用的目的，提高了環(huán)境質(zhì)量，減少了再污染隱患，節(jié)約了運行成本，產(chǎn)生了良好的社會和經(jīng)濟效益。

? ?應(yīng)用結(jié)果表明，低溫多效膜蒸餾濃縮工藝技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定，設(shè)備維修量小，運轉(zhuǎn)方式靈活，可根據(jù)不同的進(jìn)水水質(zhì)調(diào)整運行參數(shù)，便于實現(xiàn)工藝運行的自動控制。該技術(shù)在稀酸濃縮領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。