丙烯腈作為合成現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的原材料，在合成纖維、橡膠、樹脂等方面應(yīng)用廣泛。但是不斷提升丙烯腈產(chǎn)量，又會帶來嚴重的環(huán)境污染。為了改善廢水處理問題，現(xiàn)階段丙烯腈廠廣泛使用相關(guān)處理裝置，對于含硫廢水進行二次轉(zhuǎn)換，將原本廢棄的工業(yè)廢水轉(zhuǎn)化為可以再次投入生產(chǎn)使用的硫酸原料，大大提高原料使用效率，降低環(huán)境污染。
1、工藝原理
由于丙烯腈廠在作業(yè)過程中產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，其主要成分可以歸為丙烯腈、氰化物、硫酸、硫酸鹽。在過去的生產(chǎn)中，這些物質(zhì)會融入生產(chǎn)廢液中，不僅難以二次利用，排放到環(huán)境中還會造成嚴重的環(huán)境污染。而在現(xiàn)階段廢水制酸工藝流程中，需要對廢液進行濃縮處理，然后進行焚燒、凈化，將產(chǎn)生的氣體物質(zhì)進行合適處理，將成品硫酸保存使用，將廢水送入污水廠進行深度處理，將尾氣進行脫酸處理，排放到空氣中。
在焚燒過程中，丙烯腈、氰化物等其他有化合物與空氣充分接觸，N、H、O、C等物質(zhì)被氧化成N2、H2O、CO2等氣體，而硫酸及硫酸鹽則是被氧化成SO2、SO3、H2O等氣體。通過燃燒廢棄渣油，提供氧化大部分所需熱量，而有機物在焚燒過程中也會釋放少量熱量。為了保持氣體順利地進入下一環(huán)節(jié)，不發(fā)生冷凝現(xiàn)象，需要對焚燒爐出口溫度進行溫度維持，一般溫度維持在1065℃即可。
主要化學反應(yīng)式如下：
含有機物硫酸鹽、含硫酸廢水在高溫下進行如下分解反應(yīng)：
以上單位皆符合國際標準。
2、工藝特點
廢水制酸系統(tǒng)主要包含原料溶液濃縮、原料固體熔融、高溫焚燒、氣體處理凈化、氣體轉(zhuǎn)化、干吸操作、尾氣脫硫處理等幾個步驟。工藝流程并不復雜，但是含硫廢水中存在非硫物質(zhì)、有機化合物等復雜成分，除去對于氣體的常規(guī)處理外，在處理工藝上還具備以下幾個特點。
2.1 焚燒更加充分
焚燒作為含硫廢水制酸中的關(guān)鍵步驟，也是處理第一步，工藝更為精細。在焚燒爐中設(shè)置擋板，并且針對焚燒爐內(nèi)氧氣含量實時監(jiān)控，將焚燒所需的氧氣送入焚燒爐中，使燃料與含硫廢水充分混合，徹底焚燒，達到焚燒標準后，進入下一步流程。焚燒過程中，焚燒爐要維持高溫狀態(tài)，一方面促使含硫廢水與燃料焚燒更加充分，另一方面則是避免含硫廢水濃縮不徹底，導致過多水分進入焚燒爐，使含硫廢水焚燒不充分。
2.2 原料轉(zhuǎn)化更加高效
采用MECD催化劑，并且使用兩次轉(zhuǎn)化、兩次吸收的全新工藝，將原料轉(zhuǎn)化率提高一個檔次。而產(chǎn)生的尾氣則經(jīng)過脫硫處理，符合尾氣排放標準后再進行20m高空煙囪排放，對于環(huán)境污染大大降低。
2.3 充分利用反應(yīng)熱能
在轉(zhuǎn)化單元中產(chǎn)生的反應(yīng)熱，采取兩次冷熱換熱器處理，對反應(yīng)熱進行能量回收，重新作用于反應(yīng)吸收熱能過程中。而產(chǎn)生的高溫蒸汽則是收集利用，作用于鼓風機使用，將設(shè)置外氧氣送入設(shè)置內(nèi)部，幫助反應(yīng)進行。而含硫廢液經(jīng)過熔融后變成液態(tài)，蘊含大量熱能，則是由高溫過熱器進行二次回收利用。
2.4 采取新型設(shè)備投入生產(chǎn)
采用二級逆噴系統(tǒng)作為對半成品的洗滌系統(tǒng)，不僅可以有效避免過去洗滌工藝上發(fā)生半成品堵塞系統(tǒng)情況，還可以做到有效除塵，降低半成品溫度，使其更符合下道工序處理要求。并且可以有效減少半成品對于洗滌系統(tǒng)的磨損腐蝕，去除半成品中多余雜質(zhì)，提高最終成品質(zhì)量。
采用陽極保護酸冷卻器作為熱濃硫酸冷卻器，不僅可以在短時間內(nèi)置換大量高溫，讓生產(chǎn)所需時間大幅度降低，相較于以前設(shè)備，還有效保護設(shè)備不被高溫腐蝕，延長使用壽命的作用，后期維修與保養(yǎng)也很方便。
將氣體干燥塔與廢氣吸收塔的底部設(shè)計成防渦流球形，填料采取大孔洞球面拱形，不僅提高了吸收效率，還可以同時處理大量氣體，效率提高幾個等級。
積木式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化器，不僅轉(zhuǎn)化效率大幅度提高，因為采用不銹鋼材質(zhì)，在轉(zhuǎn)化時間內(nèi)不會發(fā)生漏氣泄氣現(xiàn)象，充分轉(zhuǎn)化氣體，經(jīng)濟效益高。
2.5 采用DCS控制系統(tǒng)
DCS控制系統(tǒng)，即Distributed Control System，以微處理器作為控制系統(tǒng)基礎(chǔ)，可以將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行匯總處理，不僅可以對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理，還能控制不同環(huán)節(jié)，有效把控生產(chǎn)過程中的每個細節(jié)。對于生產(chǎn)過程中工藝參數(shù)實時監(jiān)控，以數(shù)據(jù)形式進行記錄保存，控制生產(chǎn)符合標準。一旦發(fā)生不符合生產(chǎn)標準的突發(fā)事件，DCS控制系統(tǒng)會立即報警，提醒相關(guān)工作人員及時處理。并且DCS控制系統(tǒng)可以遠程操控，有效保護工作人員人身安全，使生產(chǎn)作業(yè)安全性大大提高。
3、工藝流程
現(xiàn)對丙烯腈廠廢水制酸工藝流程進行簡單敘述，主要從原料、轉(zhuǎn)化、干吸三個主要方面入手，其他不做過多贅述。
3.1 原料
（1）硫磺。
硫磺是硫酸生產(chǎn)中重要原材料，也是反應(yīng)過程中重要的熱量來源。采購硫磺固體后，運入倉庫進行儲存。使用時，則對其進行拆包，送入熔硫槽中，進行蒸汽間接加熱，使硫磺熔融，并通過兩道過濾程序，去除多余雜質(zhì)。最后進行高溫保溫保存，隨時準備與含硫廢水進行焚燒處理。
（2）含硫廢水。
為了保持系統(tǒng)處理時硫與水的物料平衡，需要先對含硫廢水進行濃縮處理，去除多余水分，避免在焚燒過程中存留大量水分，對原料焚燒不均勻、不徹底。一些廢酸則可簡單處理后，直接進入焚燒工序。
3.2 轉(zhuǎn)化
使用干燥塔產(chǎn)生的工藝氣，對半成品進行兩次轉(zhuǎn)化處理，兩次尾氣吸收處理。轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的熱能進行回收，重新加入處理工序當中。并用濃硫酸對多余SO3進行吸收。對于廢氣中的SO2與強腐蝕性酸霧進行尾氣脫硫處理，符合尾氣排放標準后，通過高煙囪進行尾氣排放。
3.3 干吸
采用93%濃硫酸對氣體進行干吸處理。增加適量空氣，使SO2氧化形成SO3，通過兩次吸收塔吸收，對氣體進行優(yōu)化處理，并且采用吸收塔—循環(huán)槽—循環(huán)泵—酸冷器—吸收塔的循環(huán)過程，對氣體干吸效果進一步優(yōu)化。將產(chǎn)生多余尾氣進行處理排放，將氣體形成的酸產(chǎn)品進行冷卻保存，不同濃度的硫酸分別儲存，作為其他生產(chǎn)作業(yè)原料。
4、結(jié)論
綜上所述，對于丙烯腈廠廢水，以往都是簡單處理后排放，不僅污染環(huán)境，還造成大量資源浪費。所以，對于丙烯腈廠廢水進行制酸工藝研究十分重要。結(jié)合先進生產(chǎn)理念，采用安全無副作用生產(chǎn)流程，配合轉(zhuǎn)化效率高的設(shè)備，不僅可以有效降低廢水污染環(huán)境影響，還能生產(chǎn)高質(zhì)量硫酸，對丙烯腈廠其他生產(chǎn)活動提供原材料，很適合大面積宣傳推廣。（來源：吉林石化公司丙烯腈廠）
