1.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：
2.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。
3.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。
4.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。
5.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。
6.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。
技术实现要素：
7.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。
8.为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
9.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：
10.(1)使用废硫酸浸泡炭材料，得到混合物；
11.(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。
12.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。
13.优选地，步骤(1)所述炭材料包括煤、生物质、活性炭、树脂、磺化炭、生物质炭、废活性炭或废树脂中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括煤与生物质的组合，活性炭与树脂的组合，磺化炭与生物质炭的组合，废活性炭与废树脂的组合，煤、生物质与活性炭的组合，树脂、磺化炭与生物质炭的组合，煤、生物质、活性炭与树脂的组合，树脂、磺化炭、生物质炭、废活性炭与废树脂的组合，煤、生物质、活性炭、树脂、磺化炭与生物质炭的组合，生物质、活性炭、树脂、磺化炭、生物质炭、废活性炭与废树脂的组合，或煤、生物质、活性炭、树脂、磺化炭、生物质炭、废活性炭与废树脂的组合。
14.所述生物质包括枣核、核桃壳、胡桃壳、废茶叶、玉米芯、椰子壳、甜菜根、花生壳、稻谷壳、棉花壳、香蕉皮、竹废料、橄榄核、樱桃核、桔子皮、咖啡豆荚、玉米秸秆、芦苇杆、蔬菜杆或木薯皮中的任意一种或至少两种的组合。
15.优选地，步骤(1)所述废硫酸包括烷基化废硫酸、磺化废硫酸、硝化废硫酸或含氟废硫酸中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括烷基化废硫酸与磺化废硫酸的组合，硝化废硫酸与含氟废硫酸的组合，烷基化废硫酸、磺化废硫酸与硝化废硫酸的组合，或烷基化废硫酸、磺化废硫酸、硝化废硫酸与含氟废硫酸的组合。
16.优选地，步骤(1)所述炭材料为经过碱与碳酸盐混合液预处理的炭材料。
17.炭材料经过预处理，可以去除表面杂质，在一定程度上改变其比表面积和孔隙结构，从而提高与废硫酸的反应效果。
18.优选地，所述碱与碳酸盐混合液包括氢氧化钠与碳酸钠的混合液。
19.所述混合液中氢氧化钠的质量分数为1.5-2.5wt％，例如可以是1.5wt％、2wt％或2.5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
20.所述混合液中碳酸钠的质量分数为0.5-1.5wt％，例如可以是0.5wt％、1wt％或1.5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
21.所述混合液中的溶剂包括去离子水。
22.优选地，所述预处理的时间为0.1-9h，例如可以是0.1h、1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h或9h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
23.优选地，所述预处理的温度为30-90℃，例如可以是30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃或90℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
24.优选地，步骤(1)所述废硫酸中硫酸的质量浓度≥50wt％，例如可以是50wt％、60wt％、70wt％、80wt％、90wt％或95wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
25.优选地，所述废硫酸为烷基化废硫酸时，所述烷基化废硫酸中硫酸的质量浓度≥85wt％，例如可以是85wt％、88wt％、91wt％、92wt％或95wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
26.优选地，所述废硫酸为磺化废硫酸时，所述磺化废硫酸中硫酸的质量浓度≥
85wt％，例如可以是85wt％、88wt％、91wt％、92wt％或95wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
27.优选地，步骤(1)所述废硫酸与炭材料的质量比为(2-20):1，例如可以是2:1、3:1、5:1、8:1、10:1、12:1、15:1、18:1或20:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
28.优选地，步骤(1)所述炭材料的粒度≤80mm，例如可以是80mm、70mm、60mm、50mm、40mm、30mm、20mm、10mm或5mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
29.优选地，步骤(1)所述混合物进一步包括陶瓷吸波材料，引入兼具吸波与蓄热特性的陶瓷吸波材料，可以进一步提高还原反应的效率。
30.本发明所述“混合物进一步包括陶瓷吸波材料”是指，使用废硫酸浸泡炭材料与陶瓷吸波材料，得到包括陶瓷吸波材料的混合物。
31.优选地，所述陶瓷吸波材料包括碳化硅、氧化铝、二氧化硅、氮化硅或氧化铁复合陶瓷中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括碳化硅与氮化硅的组合，氮化硅与氧化铁复合陶瓷的组合，氧化铝与二氧化硅的组合，碳化硅与氧化铁复合陶瓷的组合，碳化硅、氧化铝与二氧化硅的组合，二氧化硅、氮化硅与氧化铁复合陶瓷的组合，碳化硅、氧化铝、二氧化硅与氮化硅的组合，或碳化硅、氧化铝、二氧化硅、氮化硅与氧化铁复合陶瓷的组合。
32.优选地，所述陶瓷吸波材料与炭材料的质量比为(0.1-10):1，例如可以是0.1:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
33.优选地，步骤(1)所述混合物为分离多余废硫酸得到的混合物。
34.废硫酸充分包裹在炭材料以及陶瓷吸波材料表面，多余的废硫酸经分离可以重复利用，降低资源浪费。
35.优选地，步骤(2)所述微波加热包括温度依次升高的第一阶段、第二阶段以及第三阶段。
36.优选地，所述第一阶段的温度为90-150℃，时间为0.5-3h。
37.所述第一阶段的温度为90-150℃，例如可以是90℃、105℃、110℃、120℃、135℃、140℃或150℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
38.所述第一阶段的时间为0.5-3h，例如可以是0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h或3h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
39.优选地，所述第二阶段的温度为160-220℃，时间为0.5-3h。
40.所述第二阶段的温度为160-220℃，例如可以是160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃或220℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
41.所述第二阶段的时间为0.5-3h，例如可以是0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h或3h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
42.优选地，所述第三阶段的温度为230-300℃，时间为0.3-2h。
43.所述第三阶段的温度为230-300℃，例如可以是230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃或300℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适
用。
44.所述第三阶段的时间为0.3-2h，例如可以是0.3h、0.5h、0.7h、1h、1.2h、1.5h、1.8h或2h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
45.本发明所述微波加热分为温度依次升高的三个阶段，由于硫酸还原反应受温度影响较大，而微波升温速度较快，控温精度不易把握，因此通过分段升温，可以有效控制反应速度。
46.优选地，步骤(2)所述微波加热的功率为20-500w/kg，例如可以是20w/kg、50w/kg、80w/kg、100w/kg、150w/kg、200w/kg、300w/kg、400w/kg或500w/kg，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
47.所述微波加热的功率的设置与反应原料的用量相关，原料的用量增加，微波加热的功率相应提高。
48.优选地，步骤(2)所述反应的绝对压力≤99kpa，例如可以是99kpa、95kpa、90kpa、85kpa、80kpa、70kpa、50kpa、30kpa、20kpa或10kpa，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
49.优选地，步骤(2)所述反应在密闭环境或保护性气氛中进行，所述保护性气氛所用气体包括惰性气体、氮气或二氧化碳中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括惰性气体与氮气的组合，氮气与二氧化碳的组合，惰性气体与二氧化碳的组合，或惰性气体、氮气与二氧化碳的组合。
50.优选地，步骤(2)所得二氧化硫气体经风机送入净化装置，得到纯化的二氧化硫。
51.采用本发明提供的碳还原废硫酸的方法，制备得到的二氧化硫经风机抽出送入净化装置净化，可得到纯化的二氧化硫；所得纯化的二氧化硫进一步制备可得到三氧化硫或硫酸。
52.优选地，所述净化装置包括吸收净化塔。
53.优选地，步骤(2)所得二氧化硫气体流过炭材料，共同经第二微波加热得到混合气体，所述混合气体经冷凝与水洗，得到液体硫磺。
54.优选地，所述第二微波加热的反应器中设置有陶瓷吸波材料。
55.采用本发明提供的碳还原废硫酸的方法，制备得到的二氧化硫还可进入第二微波反应器，在微波加热条件下进一步与炭材料反应制备硫磺。
56.优选地，所述第二微波加热的温度为600-700℃，例如可以是600℃、620℃、650℃、680℃或700℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
57.所述第二微波加热的温度对二氧化硫还原为硫磺的反应具有一定影响，加热温度过低，二氧化硫还原为硫磺的反应速度很慢，效率较低；加热温度过高，反应速度较快，但是生成cs2等副反应产物的量增加，硫磺的产量有所降低。因此将第二微波加热的温度控制在优选范围内。
58.优选地，所述第二微波加热的气体空速为100-5000h-1
，例如可以是100h-1
、300h-1
、500h-1
、800h-1
、1000h-1
、1500h-1
、2000h-1
、2500h-1
、3000h-1
、3500h-1
、4000h-1
、4500h-1
或5000h-1
，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
59.优选地，所述混合气体中的不凝气进入尾气焚烧装置。
60.所述不凝气包括cos、cs2、h2s或co中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制
性的组合包括cos与cs2的组合，h2s与co的组合，cos、cs2与h2s的组合，cs2、h2s与co的组合，或cos、cs2、h2s与co的组合。
61.步骤(2)所得磺化炭可作为反应原料重复用于还原废硫酸，实现资源化循环利用。
62.作为本发明所述方法的优选技术方案，所述方法包括如下步骤：
63.(1)使用废硫酸浸泡炭材料，得到混合物；
64.所述废硫酸中硫酸的质量浓度≥50wt％；所述废硫酸为烷基化废硫酸时，所述烷基化废硫酸中硫酸的质量浓度≥85wt％；所述废硫酸为磺化废硫酸时，所述磺化废硫酸中硫酸的质量浓度≥85wt％；所述废硫酸与炭材料的质量比为(2-20):1；所述炭材料的粒度≤80mm；
65.(2)步骤(1)所述混合物在绝对压力≤99kpa下经20-500w/kg功率的微波加热，反应得到二氧化硫气体与磺化炭；所述微波加热包括温度依次升高的第一阶段、第二阶段以及第三阶段；
66.所述第一阶段的温度为90-150℃，时间为0.5-3h；所述第二阶段的温度为160-220℃，时间为0.5-3h；所述第三阶段的温度为230-300℃，时间为0.3-2h；
67.(3)步骤(2)所述二氧化硫气体经风机送入净化装置，得到纯化的二氧化硫；或步骤(2)所得二氧化硫气体在空速100-5000h-1
下流过炭材料，共同经600-700℃第二微波加热得到混合气体，所述混合气体经冷凝与水洗，得到液体硫磺。
68.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
69.(1)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，从而有效提高反应效率，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，所得磺化炭也可作为反应原料重复使用；
70.(2)本发明采用三段控温的微波加热制度，可以促进各阶段反应充分进行，同时配合经过预处理的炭材料以及兼具吸波和蓄热功能的陶瓷吸波材料，所得反应产物的收率显著提高；
71.(3)本发明通过碳还原废硫酸，可以制备得到纯化的二氧化硫，也可进一步反应得到液体硫磺，所述二氧化硫的收率可达97％，硫磺的收率可达95％，实现了废硫酸的多极化回收利用。
具体实施方式
72.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
73.实施例1
74.本实施例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：
75.(1)使用烷基化废硫酸浸泡活性炭，得到混合物；
76.所述混合物经氢氧化钠与碳酸钠的混合液浸泡预处理的时间为5h，温度为60℃；所述烷基化废硫酸中硫酸的质量浓度为91wt％；所述烷基化废硫酸与活性炭的质量比为10:1；所述活性炭的粒度≤80mm；
77.(2)步骤(1)所述混合物在绝对压力90kpa下经50w/kg功率的微波加热，反应得到
二氧化硫气体与磺化炭；所述微波加热包括温度依次升高的第一阶段、第二阶段以及第三阶段；
78.所述第一阶段的温度为120℃，时间为1.5h；第二阶段的温度为200℃，时间为1.5h；第三阶段的温度为280℃，时间为1.2h；
79.(3)步骤(2)所述二氧化硫气体经风机送入净化塔，得到纯化的二氧化硫。
80.所述二氧化硫经碱吸收并测定吸收液中的亚硫酸根含量，所得二氧化硫的收率为96％。
81.实施例2
82.本实施例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：
83.(1)使用烷基化废硫酸浸泡活性炭，得到混合物；
84.所述混合物经氢氧化钠与碳酸钠的混合液浸泡预处理的时间为3h，温度为75℃；所述烷基化废硫酸中硫酸的质量浓度为90wt％；所述烷基化废硫酸与活性炭的质量比为5:1；所述活性炭的粒度≤80mm；
85.(2)步骤(1)所述混合物在绝对压力95kpa下经50w/kg功率的微波加热，反应得到二氧化硫气体与磺化炭；所述微波加热包括温度依次升高的第一阶段、第二阶段以及第三阶段；
86.所述第一阶段的温度为135℃，时间为1h；第二阶段的温度为210℃，时间为1h；第三阶段的温度为260℃，时间为1.5h；
87.(3)步骤(2)所述二氧化硫气体经风机送入净化塔，得到纯化的二氧化硫。
88.所述二氧化硫经碱吸收并测定吸收液中的亚硫酸根含量，所得二氧化硫的收率为87％。
89.实施例3
90.本实施例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：
91.(1)使用烷基化废硫酸浸泡活性炭，得到混合物；
92.所述混合物经氢氧化钠与碳酸钠的混合液浸泡预处理的时间为7h，温度为45℃；所述烷基化废硫酸中硫酸的质量浓度为88wt％；所述烷基化废硫酸与活性炭的质量比为15:1；所述活性炭的粒度≤80mm；
93.(2)步骤(1)所述混合物在绝对压力85kpa下经50w/kg功率的微波加热，反应得到二氧化硫气体与磺化炭；所述微波加热包括温度依次升高的第一阶段、第二阶段以及第三阶段；
94.所述第一阶段的温度为105℃，时间为2h；第二阶段的温度为180℃，时间为2h；第三阶段的温度为290℃，时间为0.7h；
95.(3)步骤(2)所述二氧化硫气体经风机送入净化塔，得到纯化的二氧化硫。
96.所述二氧化硫经碱吸收并测定吸收液中的亚硫酸根含量，所得二氧化硫的收率为90％。
97.实施例4
98.本实施例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：
99.(1)使用烷基化废硫酸浸泡活性炭，得到混合物；
100.所述混合物经氢氧化钠与碳酸钠的混合液浸泡预处理的时间为1h，温度为90℃；
所述烷基化废硫酸中硫酸的质量浓度为95wt％；所述烷基化废硫酸与活性炭的质量比为20:1；所述活性炭的粒度≤80mm；
101.(2)步骤(1)所述混合物在绝对压力80kpa下经50w/kg功率的微波加热，反应得到二氧化硫气体与磺化炭；所述微波加热包括温度依次升高的第一阶段、第二阶段以及第三阶段；
102.所述第一阶段的温度为150℃，时间为0.5h；第二阶段的温度为220℃，时间为0.5h；第三阶段的温度为300℃，时间为0.3h；
103.(3)步骤(2)所述二氧化硫气体经风机送入净化塔，得到纯化的二氧化硫。
104.所述二氧化硫经碱吸收并测定吸收液中的亚硫酸根含量，所得二氧化硫的收率为92％。
105.实施例5
106.本实施例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：
107.(1)使用烷基化废硫酸浸泡活性炭，得到混合物；
108.所述混合物经氢氧化钠与碳酸钠的混合液浸泡预处理的时间为9h，温度为30℃；所述烷基化废硫酸中硫酸的质量浓度为85wt％；所述烷基化废硫酸与活性炭的质量比为2:1；所述活性炭的粒度≤80mm；
109.(2)步骤(1)所述混合物在绝对压力99kpa下经50w/kg功率的微波加热，反应得到二氧化硫气体与磺化炭；所述微波加热包括温度依次升高的第一阶段、第二阶段以及第三阶段；
110.所述第一阶段的温度为90℃，时间为3h；第二阶段的温度为160℃，时间为3h；第三阶段的温度为230℃，时间为2h；
111.(3)步骤(2)所述二氧化硫气体经风机送入净化塔，得到纯化的二氧化硫。
112.所述二氧化硫经碱吸收并测定吸收液中的亚硫酸根含量，所得二氧化硫的收率为74％。
113.实施例6
114.本实施例提供了一种微波强化碳还原废硫酸的方法，与实施例1的区别在于，将所述活性炭等质量替换为生物质(稻谷壳)，其余均与实施例1相同。
115.所述二氧化硫经碱吸收并测定吸收液中的亚硫酸根含量，所得二氧化硫的收率为95％。
116.实施例7
117.本实施例提供了一种微波强化碳还原废硫酸的方法，与实施例1的区别在于，步骤(1)中使用烷基化废硫酸浸泡活性炭与碳化硅组成的混合料，所述碳化硅与活性炭的质量比为0.1:1，其余均与实施例1相同。
118.所述二氧化硫经碱吸收并测定吸收液中的亚硫酸根含量，所得二氧化硫的收率为96.5％。
119.实施例8
120.本实施例提供了一种微波强化碳还原废硫酸的方法，与实施例1的区别在于，步骤(1)中使用烷基化废硫酸浸泡活性炭与碳化硅组成的混合料，所述碳化硅与活性炭的质量比为10:1，其余均与实施例1相同。
121.所述二氧化硫经碱吸收并测定吸收液中的亚硫酸根含量，所得二氧化硫的收率为97％。
122.实施例9
123.本实施例提供了一种微波强化碳还原废硫酸的方法，与实施例1的区别在于，所述微波加热设置为4.2h内持续升温至280℃，其余均与实施例1相同。
124.所述二氧化硫经碱吸收并测定吸收液中的亚硫酸根含量，所得二氧化硫的收率为86％。本实施例采用持续加热方式，相比分段加热，反应物料吸波后温升存在滞后，从而影响温度控制，同时微波控制开停频繁，微波反应器的寿命降低。
125.实施例10
126.本实施例提供了一种微波强化碳还原废硫酸的方法，与实施例1的区别在于，本实施例的微波加热包括第一阶段与第二阶段，第一阶段的温度为120℃，时间为2.1h；第二阶段的温度为200℃，时间为2.1h；其余均与实施例1相同。
127.所述二氧化硫经碱吸收并测定吸收液中的亚硫酸根含量，所得二氧化硫的收率为91％。微波加热的终点温度为200℃时，所述碳还原废硫酸的反应效率下降，二氧化硫的收率有所降低。
128.实施例11
129.本实施例提供了一种微波强化碳还原废硫酸的方法，与实施例1的区别在于，所述混合物未经预处理，其余均与实施例1相同。
130.所述二氧化硫经碱吸收并测定吸收液中的亚硫酸根含量，所得二氧化硫的收率为93％。本实施例中的活性炭未经预处理，与废硫酸反应的效果相对下降。
131.实施例12
132.本实施例提供了一种微波强化碳还原废硫酸的方法，与实施例1的区别在于，步骤(3)为：步骤(2)所得二氧化硫气体在空速1000h-1
下流过活性炭与碳化硅，共同经700℃第二微波加热得到混合气体，所述混合气体经冷凝与水洗，得到液体硫磺。其余均与实施例1相同。
133.所得液体硫磺的收率为95％。
134.实施例13
135.本实施例提供了一种微波强化碳还原废硫酸的方法，与实施例12的区别在于，所述第二微波加热的温度为650℃，其余均与实施例12相同。
136.所得液体硫磺的收率为88％。
137.实施例14
138.本实施例提供了一种微波强化碳还原废硫酸的方法，与实施例12的区别在于，所述第二微波加热的温度为600℃，其余均与实施例12相同。
139.所得液体硫磺的收率为84％。
140.实施例15
141.本实施例提供了一种微波强化碳还原废硫酸的方法，与实施例12的区别在于，所述空速为100h-1
，其余均与实施例12相同。
142.所得液体硫磺的收率为91％。当空速过低时，物料停留时间较长，会影响处理量，且对反应物带来不利影响，因此空速不宜过低。
143.实施例16
144.本实施例提供了一种微波强化碳还原废硫酸的方法，与实施例12的区别在于，所述空速为5000h-1
，其余均与实施例12相同。
145.所得液体硫磺的收率为81％。当空速较高时，物料停留时间较短，反应进行不够不充分，因此所得产物收率有所降低。
146.实施例17
147.本实施例提供了一种微波强化碳还原废硫酸的方法，与实施例12的区别在于，所述第二微波加热的温度为550℃，其余均与实施例12相同。
148.所得液体硫磺的收率为74％。加热温度过低，二氧化硫还原为硫磺的反应速度很慢，效率降低。
149.实施例18
150.本实施例提供了一种微波强化碳还原废硫酸的方法，与实施例12的区别在于，所述第二微波加热的温度为750℃，其余均与实施例12相同。
151.所得液体硫磺的收率为85％。加热温度过高，反应速度较快，但是生成cs2等副反应产物的量增加，硫磺的产量有所降低。
152.对比例1
153.本对比例提供了一种微波强化碳还原废硫酸的方法，与实施例1的区别在于，将微波加热替换为油浴加热，其余均与实施例1相同。
154.所得二氧化硫的收率为78％。微波加热条件下，活性炭和废硫酸的反应界面温度升高，有利于反应进行，而油浴相较于微波的加热速度慢，效率较低，所得产物的收率下降。
155.综上所述，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，有效了提高反应效率，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；采用三段控温的微波加热制度，可以促进各阶段反应充分进行，同时配合经过预处理的炭材料以及兼具吸波与蓄热特性的陶瓷吸波材料，所得反应产物的收率显著提高；本发明通过碳还原废硫酸，可以制备得到纯化的二氧化硫，也可进一步反应得到液体硫磺，所述二氧化硫的收率可达97％，硫磺的收率可达95％，实现了废硫酸的多极化回收利用。
156.以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。