研究背景
化工行业是用酸大户,特别是染料行业产生的废硫酸,浓度低,有机物多,色度高,回收利用难,治理难度大。每吨染料需用硫酸2吨左右,但是只有10%左右的硫酸作为有效置换基进入反应,其余大部分是以低浓度(10—30%)的稀废酸排出。染料废酸的治理和资源化利用研究已成为染料行业健康持续发展的最大障碍。
目前,大部分染料企业对于低浓度废硫酸的处理,还是采用传统石灰石中和的治理办法,但处理后会产生大量高COD的化工石膏和废水,造成了二次污染。近年来国内几家大的染料上市企业,加大了废硫酸资源化利用的技术研究,开发出了先进的综合利用技术,如浙江龙盛用废硫酸生产减水剂,浙江闰土用废硫酸与工业盐反应,生产盐酸和硫酸钠等技术。
技术原理
氰尿酸是经尿素热解脱氨制得,在生产过程中,有大量的氨气排出。排出的氨气用已经被脱色净化的废硫酸吸收,生产硫酸铵,不仅从根本上解决了废硫酸的环境污染,而且使废硫酸变废为宝,取得了可观的经济效益和环境效益。
总反应式为: 3CO(NH2)2 —— (CNHO)3 + 3NH3 ↑
理论上,每生产1吨氰尿酸副产氨气0.4吨,实际生产中副产氨气0.5吨,可以消耗30%左右的废硫酸4吨左右,生产硫酸铵2吨左右。
投资及效益估算
以建设1万吨/年氰尿酸(副产2万吨硫酸铵)项目计算
——设备投资500万元,可产生的环保和经济效益如下:
——4万吨/年40%左右的废硫酸得以资源化利用
——销售收入:6000万元/年
——实现利润:600万元/年
氰尿酸是以尿素为原料合成的一种重要的化工中间体。以其为原料可以合成数百种重要的精细化学品,主要有氯代异氰尿酸类、氰尿酸酯类、氰尿酸盐类及其它四大类、二十几个品种,约500个产品。氰尿酸产品分支多、用途广泛,市场容量大,目前国内氰尿酸年产量已超过40万吨。利用氰尿酸项目实现废硫酸的资源化利用有着很好的发展前景,值得在染料和其它产生废硫酸的行业推广。