[发明专利]一种微波强化碳还原废硫酸的方法

说明书

本发明提供了一种微波强化碳还原废硫酸的方法，所述方法包括如下步骤：(1)使用废硫酸浸泡炭材料，得到混合物；(2)步骤(1)所述混合物经微波加热，反应得到二氧化硫气体与磺化炭。本发明提供的微波强化碳还原废硫酸的方法，通过微波辐射间接加热控制碳和废硫酸的反应温度，搭配合理的炭材料与废硫酸的配比，有效提高了反应效率，本发明提供的方法反应步骤少、能量消耗低，能够实现废硫酸的低成本资源化利用。

技术领域

本发明属于废弃物资源化利用领域，涉及一种碳还原废硫酸的方法，具体涉及一种微波强化碳还原废硫酸的方法。

背景技术

硫酸作为重要的基础化工产品，消耗量巨大，且广泛应用于工农业生产等领域。除少部分硫元素转移到硫酸铵、硫酸镁或硫酸铝等产品中，大多数硫以工业废石膏、硫酸钠或废硫酸的形态产出。废硫酸既是难以处理的危险废弃物，也是潜在的硫资源，将其转化为二氧化硫或硫磺是实现废硫酸资源化利用的主要途径。

CN 106315520A公开了一种改进的废硫酸的裂解工艺，是以废硫酸、空气、提供裂解所需热量的燃料等为原料，使废硫酸在裂解炉中发生裂解反应，生成含二氧化硫、三氧化硫、二氧化碳、水蒸汽、氮气、烟尘等的混合炉气，炉气经换热后进入后续制酸系统制取成品硫酸。但裂解炉内温度在600℃以上，反应温度高，且需外加燃料提供热量，运行成本较高。

CN 109052335A公开了一种硫磺气体还原废硫酸制液体二氧化硫和硫酸的方法，将硫磺气化为高温硫磺气体，将原料废硫酸洗涤蒸发浓缩、裂解为气体，两股气体在还原炉内反应生成二氧化硫气体，同时还可以去除废硫酸中的有机杂质，部分二氧化硫液化制得高纯度液体二氧化硫产品，部分二氧化硫经转化吸收可制成浓硫酸。CN 109437118A公开了一种处理工业废硫酸回收硫磺的方法及装置，包括高温分解炉、反应气换热装置、碳热还原塔、乏气冷却装置和脱硫塔，实现了废硫酸回收利用得到硫磺，实现了热能和产物的充分利用，降低了再生利用成本。以上发明处理废硫酸的操作方法复杂、工序繁多，且裂解温度仍然较高。

CN 101200288A公开了一种再生废硫酸的方法，该方法包括在烃还原剂存在下，将废硫酸分解为二氧化硫，还原剂是烃污染物，优选为固体表面上的薄膜。在水存在下，分解步骤产生的二氧化硫转化三氧化硫，并冷凝出浓硫酸。但硫酸和碳反应产生二氧化硫的过程复杂且伴随多种副反应，该发明并未对副反应加以控制，这会对硫的资源化利用带来不利影响。

针对现有技术的不足，需要提供一种操作简便、低能耗且产物收率高的处理废硫酸的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微波强化碳还原废硫酸的方法，通过微波辐射间接加热控制碳和废硫酸的反应温度，从而有效提高反应效率，反应步骤少、能量消耗低以及反应产物收率高，最终实现废硫酸的低成本资源化利用。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种微波强化碳还原废硫酸的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)使用废硫酸浸泡炭材料，得到混合物；

(2)步骤(1)所述混合物经微波加热，反应得到二氧化硫气体与磺化炭。

本发明提供的微波强化碳还原废硫酸的方法中，炭材料和废硫酸充分混合，废硫酸均匀分布在炭材料的表面，在微波辐射加热下，炭材料吸收微波，温度均匀升高促进反应进行；同时废硫酸也吸收微波，加快硫酸分子的分解，相比常规加热，微波辐照加热可明显提高反应速率，且反应产物的收率增加。