一种碳化处理烷基化废酸及制备活性炭方法与流程

本发明涉及废酸资源化再生，具体涉及一种碳化处理烷基化废酸及制备活性炭方法。

背景技术：

1、硫酸法烷基化装置生产过程消耗硫酸，烷基化反应需要维持酸浓度88.5％以上，酸浓度变低以后会将废酸从反应系统酸沉降罐排出至废酸罐，烷基化装置的废硫酸一般组成如下：可滴定酸88.5～90.0％、有机烃3～5％、液化气1.5～2％、水1.0～1.5％、有机硫酸盐0.5～1.0％，以及少量磺酸等组分；其中有机烃主要是异辛烷组分，该部分有用组分一直未得到有效回收利用，废酸中夹带的异辛烷并不是一成不变的，随着废酸装置排出系统。

2、废酸储存过程中，随着温度的升高至环境温度，废酸中的以上组成会继续反应并且反应更加迅速。有机烃及有机硫酸盐在废酸储罐中会反应生成高碳链聚物，这些聚合物一般被称为酸溶性油或者“红油”，含有大量共轭二烯烃、c5环及其支链化合物，由于腐蚀性和组分复杂，处理难度大。

3、碳化料是硫酸处理以木质素为主体和脱色剂以及酸中有机物形成的生物炭，可以用来活化处理制备活性炭。高温处理制备活性炭,硫酸对生物料预处理，可以抑制原料热解时焦油的生成,从而防止由焦油堵塞其热解生成的细孔。同时抑制了含碳挥发物的形成,致使活性炭收率提高。

4、因此，需要一种利用工业废酸制备活性炭的方法，不仅能获得高品质的活性炭，还能有效处理工业废酸。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供一种碳化处理烷基化废酸及制备活性炭方法，该方法可以解决硫酸回收、净化问题，还能获得高品质的活性炭。

2、本发明提供一种碳化处理烷基化废酸及制备活性炭方法，包括制备脱色剂、废硫酸处理、制备活性炭、系统尾气处理。

3、(1)制备脱色剂、废硫酸处理：

4、s1、将生物质材料清洗、烘干、粉碎，过筛50目得到木质素，加入凹凸棒石，木质素与凹凸棒石的比例是体积比6～12：1，加入5～8倍体积清水搅拌均匀后浸泡24h，加入交联剂聚乙烯醇，超声分散30min，烘干；

5、s2、将脱色剂加入废酸中，废酸和脱色剂质量比为10：2～4，控制60～75r/min搅拌10～15min，实现有机物被完全吸附，得到吸附后物料；

6、s3、将吸附后物料泵入耐酸反应釜，控制温度160～180℃加热60～90min，废酸、脱色剂发生碳化反应，反应过程部分废气经收集塔分离后并入废气系统继续处理；

7、s4、将碳化反应后的反应物水洗5～6次，加入清水比例为所述废酸的1.5～2倍，离心分离后得到稀硫酸，过滤后的碳化料中残余溶出物经三级洗涤后，得到碳化料；

8、s5、将稀硫酸用泵打入超滤膜中，进一步去除固体悬浮物质，稀硫酸从超滤膜底部进人，从超滤膜上部排出，自流入清酸槽；

9、s6、将清酸槽内的稀硫酸用泵打入保安过滤器，然后用高压泵打入耐酸纳滤膜处理装置；

10、(2)制备活性炭：

11、s7、惰性氛围下，控制活化温度800～850℃，以0.5～1ml/min速率通入过水蒸气活化，保温时间1～1.5h小时，制得活性炭，冷却、清洗后得到的活性炭；

12、(3)系统尾气处理：步骤s3、s8产生含硫尾气，进入收集塔分离后并入钠法二氧化硫废气处理系统，制备亚硫酸钠。

13、本发明所述的一种碳化处理烷基化废酸及制备活性炭方法，作为优选方式，木质素与凹凸棒石的体积比为8～10：1。

14、本发明所述的一种碳化处理烷基化废酸及制备活性炭方法，作为优选方式，生物质材料为木屑和玉米秸秆。

15、本发明提供一种碳化处理烷基化废酸及制备活性炭方法，该方法可以解决硫酸回收、净化问题，还能获得高品质的活性炭。

技术特征：

1.一种碳化处理烷基化废酸及制备活性炭方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种碳化处理烷基化废酸及制备活性炭方法，其特征在于：所述s1包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的一种碳化处理烷基化废酸及制备活性炭方法，其特征在于：所述s2包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种碳化处理烷基化废酸及制备活性炭方法，其特征在于：所述s1中，所述木质素与所述凹凸棒石的比例是体积比6～12：1。

5.根据权利要求1所述的一种碳化处理烷基化废酸及制备活性炭方法，其特征在于：所述s1中，所述木质素与所述凹凸棒石的体积比为8～10：1。

6.根据权利要求1所述的一种碳化处理烷基化废酸及制备活性炭方法，其特征在于：所述s1中，所述生物质材料为木屑和玉米秸秆。

7.根据权利要求1所述的一种碳化处理烷基化废酸及制备活性炭方法，其特征在于：所述s21中，所述废酸和所述脱色剂a质量比为10：2～4。

技术总结本发明提供一种碳化处理烷基化废酸及制备活性炭方法，包括以下步骤：将木质素为主的生物质材料木屑和玉米秸秆清洗、烘干、粉碎，过筛，加入凹凸棒石混合，加入清水搅拌均匀后浸泡，加入交联剂聚乙烯醇交联剂，混匀后烘干制备脱色剂将脱色剂加入废酸中，吸附后物料进入耐酸反应釜，废酸与脱色剂及其吸附有机物发生脱水碳化反应，碳化反应后的反应物进行水洗，离心分离后得到稀硫酸；反应产生的碳化料经活化处理制备活性炭。技术研发人员：张雷,王新,李卓辉受保护的技术使用者：山东金澍环保科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27