废酸再生技术
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【技术】废酸液资源化处理处置(四),废酸液处理的常见技术!盐酸废液回用常见技术国内外对盐酸废液的回用处理方法有多种,需要根据不同盐酸废液的具体特点,结合产酸企业自身的情况,选择合适的治理技术。
目前常用的盐酸废液回用技术有:中和沉淀法、喷雾焙烧法、蒸发法、离子交换树脂法、膜分离法、萃取法、硫酸置换法等。
1、中和沉淀法酸碱中和处理盐酸废液是我国钢铁和电镀行业处理盐酸废液最常用的处理方法,其基本的原理就是利用碱将盐酸废液中和至pH为6~9,将盐酸废液中的大量金属离子沉淀,通过污泥的形式排出。
典型的中和实际包括采用碳酸钠、氢氧化钠、石灰石或石灰,其中最普遍的是采用石灰。
采用中和沉淀法处理盐酸废液后虽然pH值可以达到要求,但是其余各项指标很难达标,而且产生的泥渣脱水困难、不易干燥、后处理难度大,大部分情况是堆积待处理,占用了大量土地,造成二次污染,同时该方法也会浪费了大量的盐酸和金属资源。
随着国家对酸洗污泥的严格管理和并入危险固废,此处理方法将来肯定会被淘汰。
2、喷雾焙烧法喷雾焙烧法是利用焙烧炉的高温燃烧,将盐酸废液中的氯化氢变成气态,并使亚铁盐在高温下氧化水解,转化为氧化铁和盐酸。
是一种最彻底的盐酸废液处理方法。
喷雾焙烧法的主体设备由焙烧炉、旋风除尘器、预浓缩器和吸收塔等组成。
在处理过程中,盐酸废液的蒸发、游离酸的脱水、亚铁离子的氧化和水解、氧化铁和盐酸的收集和吸收被有机地结合在一个系统内一并完成,因此,喷雾焙烧法具有处理设备紧凑、处理能力大的优点,而且该法盐酸的再生回收率高,被回收的盐酸可返回使用,而回收的氧化铁既可作高品位的冶炼原料,亦可作磁性材料或颜料的生产原料,具有显著的经济效益和环境效益。
只是该方法投资大、处理费用高,一般中小型涉酸企业都承担不起。
而近年国内焙烧法制造企业生产的盐酸废液焙烧装置实地使用备受指责,其主要问题有几点:(1)盐酸回收浓度仅为16%~18%,无法满足冷轧、薄板、线材等企业的盐酸使用要求;(2)尾气治理不过关,造成周边酸雨的产生;(3)粉尘治理不达标,严重生产车间周边的环境,装置生产2个月后,包括车间屋面、外围地面在内都是一片红色;(4)处理费用、维护费用居高不下。
废酸处理(不锈钢厂酸洗废水)硫酸在化工、钢铁等行业广泛应用。
在许多生产过程中,硫酸的利用率很低,大量的硫酸随同含酸废水排放出去。
这些废水如不经过处理而排放到环境中,不仅会使水体或土壤酸化,对生态环境造成危害,而且浪费大量资源。
近年来许多国家已经制定了严格的排放标准,与此同时,先进的治理技术也在世界各地迅速发展起来。
废硫酸和硫酸废水除具有酸性外,还含有大量的杂质。
根据废酸、废水组成和治理目标的差异,目前国内外采用的治理方法大致可分为3大类:回收再用、综合利用和中和处理。
1 废硫酸的回收再用废硫酸中硫酸浓度较高,可经处理后回收再用。
处理主要是去除废硫酸中的杂质,同时对硫酸增浓。
处理方法有浓缩法、氧化法、萃取法和结晶法等。
1.1 浓缩法该法是在加热浓缩废稀硫酸的过程中,使其中的有机物发生氧化、聚合等反应,转变为深色胶状物或悬浮物后过滤除去,从而达到去除杂质、浓缩稀硫酸的双重目的。
这类方法应用较广泛,技术较成熟。
在普遍应用高温浓缩法的基础上又发展了较为先进的低温浓缩法,下面分别加以介绍。
1.1.1 高温浓缩法淄博化工厂三氯乙醛生产过程中有废硫酸产生,其中H2SO4质量分数为65%~75%、三氯乙醛质量分数为1%~3%、其它有机杂质的质量分数为1%。
该厂将其沉淀过滤后,用煤直接加热蒸馏,回收的浓硫酸无色透明,H2SO4质量分数大于95%,无三氯乙醛检出,而沉淀物经碱解、蒸馏和过滤后可回收氯仿。
该厂废硫酸处理量为4000t/a,回收硫酸创利润55万元/a〔1〕。
日本木村-大同化工机械公司的废硫酸浓缩法是用搪玻璃管升膜蒸发和分段真空蒸发相结合,将废硫酸中H2SO4的质量分数从10%~40%浓缩到95%,其工艺可分为3段,前两段采用不透性石墨管加热器蒸发浓缩,后一段采用搪玻璃管升膜蒸发器浓缩,在每一段中H2SO4质量分数渐次升高,分别达到60%、80%和95%。
加热过程采用高温热载体,温度为150~220℃,可将有机物转变为不溶性物质,然后过滤除去,该工艺以2t/h的规模进行中试,5a运转良好。
烷基化废酸处理技术烷基化废酸是指在烷基化生产过程中产生的含有烷基化合物的废酸。
由于烷基化废酸含有大量的有机物和酸性物质,处理起来相对复杂。
随着环境保护意识的增强和环保政策法规的不断完善,烷基化废酸处理技术也在不断地发展和完善。
处理烷基化废酸的技术主要包括物理处理和化学处理两种方法。
物理处理包括沉淀、过滤和吸附等方式,通过物理方法将废酸中的有机物和杂质去除。
而化学处理则是利用化学药剂对废酸中的有机物和酸性物质进行中和、氧化或沉淀处理,将其转化为无害物质。
在实际处理过程中,通常会综合运用多种处理方法,以达到废酸处理的彻底和环保效果。
物理处理中,沉淀是一种常用的方法,通过加入适量的沉淀剂,使废酸中的杂质和有机物沉淀下来,然后通过过滤或离心等方式将沉淀物去除。
过滤是将沉淀物和固体颗粒通过过滤器进行分离,得到澄清的液体。
而吸附则利用活性炭等吸附材料对废酸中的有机物进行吸附,进而去除。
化学处理方面,中和是一种重要的方法。
一般来说,废酸中的酸性物质主要是硫酸和盐酸等,采用适量的碱性物质(如氢氧化钠)进行中和反应,可将废酸中的酸性物质中和为盐或盐类,并生成水。
氧化处理则是利用氧化剂将废酸中的有机物氧化为二氧化碳和水,如过氧化氢、高锰酸钾等均可用于此类处理。
沉淀处理也是一种常用的化学处理方法,通过加入适量的沉淀剂,使废酸中的有机物和杂质沉淀下来,然后进行分离处理。
除了以上的基本处理方法外,还有一些新型的废酸处理技术正在逐渐出现。
比如生物处理技术,利用微生物对废酸中的有机物进行降解,将有机物降解为无害物质;膜分离技术,通过特制的膜进行分离处理,将废酸中的杂质和有机物分离;以及电化学处理技术,通过电化学反应将废酸中的有害物质进行转化和去除。
烷基化废酸处理技术的选择也与工艺设备和处理规模有关。
对于规模较小的生产企业,物理处理和化学处理结合的方式可能更为合适,可以借助外部的废酸处理厂进行处理。
而规模较大的生产企业则可以考虑采用更复杂的处理技术,如生物处理、膜分离或电化学处理等,以达到更高效的废酸处理效果。
废酸资源化再利用项目环评报告书(一)
近年来,随着产业的发展和工业化进程的加速,废酸排放问题日益突出,并且给环境带来了严重的污染。
为此,倡导废酸资源化再利用项目,以减轻环境压力,实现可持续发展。
而废酸资源化再利用项目的环评报告书则起到了重要的作用。
一、项目概况
废酸资源化再利用项目是指通过深化回收利用废酸,将其转化为高附加值的有机酸单体。
该项目主要针对目前工业废酸排放量较大和处理效果不佳的情况,结合实际需要,提出可行性方案和技术路线,以期实现废酸资源的再生利用和减少对环境造成的污染。
二、环境影响评价
评估对象:废酸资源化再利用项目
分析内容:影响范围包括大气、水、土壤和生态环境等方面,主要考虑以下几个关键点:
1、废酸的来源及处理
2、废酸资源化再利用的技术路线和生产工艺
3、项目对环境的影响及风险分析
4、环境保护措施及应急预案等
五、环保措施建议
针对上述影响,需要采取以下措施:
1、建立废酸回收利用系统,减少废酸排放量;
2、优化废酸处理工艺,确保产生的有害物质达标排放;
3、完善废酸处理设施,保证环境质量监测和信息公开等;
4、加强环保教育,提高员工对环境保护的意识和责任;
5、强化环境风险管理,建立健全应急预案,保证环境安全。
六、结论
通过对废酸资源化再利用项目进行环评,发现该项目技术路线和工艺成熟、可行,并且环保措施得当,能够有效地减少废酸排放量和对环境造成损害,因此可以得出结论,该项目符合环保政策和可持续发展的要求,具备推进和实施的条件和前景。
同时,也需要在实施过程中不断完善和落实环保措施,确保环境安全。
酸再生操作规程1.主要技术参数1.1机组能力:处理废酸量6m3/h1.2废酸:来自酸洗机组总铁量:120g/L总HCL:200g/L(游离和化合)1.8新盐酸性能及盐酸酸洗原液的配制新盐酸(工业合成盐酸GB320-93)无色或浅黄色透明液体,用于配制酸洗机组用盐酸酸洗原液,其性能指标如下表:。
酸过滤站送至焙烧炉顶部,再经喷杆、过滤网、喷嘴进入焙烧炉进行喷洒。
焙烧炉设有3杆喷枪,每杆喷枪上各装有5个喷嘴,喷枪可自动插入焙烧炉内部。
焙烧炉本体是个钢壳,内衬有耐火耐酸砖,在本体上呈切线均布3个烧嘴加热(600~650℃),使喷洒到炉内浓缩酸蒸发、干燥、结晶分解,其在焙烧炉内反应如下:2FeCl2+2H2O+1/2O2=Fe2O3+4HCL 2FeCl3+3H2O=Fe2O3+6HCL分解后的Fe2O3固体颗粒,以粉末形式落在焙烧炉下部锥体中,经破碎机、旋转阀排放出去,旋转阀可以使焙烧炉内部气体同外部气体隔离开,破碎机用来破碎从焙烧炉壁落下的团块。
焙烧炉炉内气体由燃烧废气、水蒸汽和氯化氢气体组成。
焙烧炉顶部出来的炉气通过双旋风分离器将炉气中夹带的部分氧化铁粉大部分分离出来,分离出来的氧化铁粉经铁粉返回管道和旋转阀返回到焙烧炉底部。
然后焙烧炉气进入预浓缩器,在预浓缩器中,高温炉气直接与循环酸接触,冷却和清洗炉气中残留的微量氧化物,并进入吸收塔。
的炉在料仓上部安装有一台塑烧板式除尘器,以过滤输送氧化铁粉时用过的空气,然后将空气排放到大气中。
料仓中的氧化铁粉,经门型阀进到装袋机装袋外卖。
机组主要工艺过程参数,即温度、压力和流量在控制室中都可以显示出来,而重要的操作参数都自动地由PLC系统控制,设备的启动、控制和停车都可由键盘完成。
报警和功能错误都由一个独立的报警备忘录中记录,因此,操作员很容易从控制室中检查设备的运行状态,并由打印机提供班报告。
机组的电气传动和自动化仪表,用来保证系统正常运行和简化操作。
PLC系统可保证在系统出现任何故障情况下都能及时反映出来,可以连接自动报警、自动停机。
烷基化废酸处理技术摘要:烷基化是使异丁烷和烯烃在强酸催化剂的作用下反应生成烷基化油。
烷基化油辛烷值高、敏感性(研究法辛烷值与马达法辛烷值之差)小,不含硫、芳烃、烯烃,具有理想的挥发性和清洁的燃烧性,是航空汽油和车用汽油的理想调和组分。
随着汽油质量升级的迫切需要,以及越来越高的环保要求,烷基化的重要性日益凸显。
关键词:烷基化废酸;处理技术;一、烷基化废酸处理满足以下几点废酸进入硫黄回收装置处理是可行的,但是因废酸的特殊性,废酸引入硫回收装置处理必须满足以下几点:(1)开发废酸处理特殊燃烧器。
废酸中含有一定的烃类,烃类裂解不完全容易导致废酸喷枪堵塞。
因此,所开发的废酸处理特殊燃烧器必须能够保证废酸雾化完全,裂解充分;此外,要保证废酸的引入不影响硫黄回收装置的正常运行,即使废酸喷枪需要更换,硫黄回收装置仍要正常运行。
(2)开发同时具有脱铁、容铁及SO,转化率的脱铁还原催化剂。
废酸裂解产生一定量的SO,随着过程气进入后续催化反应单元。
若不及时脱除SO则其遇水冷凝后会对设备造成严重的腐蚀作用;废酸中含有一定的铁离子,铁离子引入会对硫黄质量产生影响。
因此开发的催化剂应具有较好的脱铁、容铁及还原性能。
目前制约硫酸烷基化装置稳定运行的是主要是烷基化废酸的处理。
烷基化废酸是一种黑褐色或褐色的黏稠液体,具有特殊的刺激性气味。
烷基化废酸中含有多碳烯烃、二烯烃、硫酸脂、烷基磺酸、硫化物、油和水等杂质,含量大约在 10%~15%。
若不经处理直接排放会对厂区周边的环境造成巨大的破坏,因此对于废酸的处理就显得格外重要。
二、烷基化废酸处理技术1.废酸制白炭黑和防锈剂将烷基化废酸用水稀释并静置分离为聚合油及稀硫酸,并向稀硫酸中混入硅酸钠溶液进行中和反应。
之后从硫酸钠溶液中析出二氧化硅水合物,经后续处理操作得到白炭黑产物。
而分离处的聚合油则经过水洗、皂化及分离过滤等操作后制取石油防锈剂。
此工艺对废酸处理的程度较深,利用率较高。
工艺介质相对缓和仅有稀释分离处的稀硫酸具有强腐蚀性,需要特殊抗腐蚀设备,其他工艺介质性质和操作条件均较为温和。
冷轧厂酸再生工艺设计使用盐酸酸洗热轧带钢取得一个光滑的带钢外表,以此预备好做下一步冷轧处理。
在进展酸洗的过程中会消失这样一个现象,带钢外表的氧化铁跟盐酸反响之后就会生产肯定量的氯化亚铁或者是氯化铁。
进展酸洗过程,酸洗液HCI的浓度促使废酸的产生。
废酸转化为再生盐酸就是使用酸再生系统的最终目的,与此同时往酸洗线输送,最终有效的实现其循环使用效果。
在实际工作中,通过酸雾焙烧法酸再生系统的有效使用可以促使盐酸回收率上升,到达99.00%,促使酸洗酸耗降低的同时实现污水处理负荷有效的降低,在上述过程中还会生产副产品氧化铁粉,这样一来就可以得到特别显著的经济效益以及社会效益。
1脱硅段工艺流程分析1.1废酸预热以及中和首先是泵输送废酸到石墨换热器,其中使用蒸汽对其进展间接加热,直到其温度到达90℃~95℃,之后再输送至浸溶槽,之前需要在使用到的浸溶槽内填上肯定量的碎钢。
1.2分散以及沉淀混凝罐内部,对胶状氢氧化物析出物会跟相应溶液使用一种较为特别的聚合物混凝剂,在完成上述处理之后。
上述提到的特别聚合物会促使胶状析出物连接更加的严密,最终生成一张絮状物质,上述生成的絮状物就会在大面积区域内沉淀,且沉淀的速度特别的快。
取形成的絮状物混合液体输送至沉淀罐,在沉淀罐里完成沉淀,上述使用到的沉淀罐实质上指的是锥形底部浅槽式的箱体,一般状况下,会并有搅拌器,其移动速度较为缓慢,将搅拌器伸入箱体,直达底部位置,刮动沉淀物,在使用中心槽的根底上,促使流液进入沉淀箱,在沉淀箱内,流液需要维持3~3.5小时作用的停留时间,在其停留的期间,会沉淀析出肯定量的絮状物,储存罐会流入适量的净化液,之后进展再生段处理。
2再生段工艺流程分析2.1水操作流程在进展任何酸操作之前,首要的工作就是焙烧炉的枯燥加热,促使烧嘴四周区域温度上升,直到到达450℃,其次步工作就是喷水到焙烧炉,对其进展进一步加热,促使其温度上升,直到到达700℃。
进展喷水的时候,需要留意的是,使用的汲取器以及汲取器泵都需要处在一个完全循环的状态下。
废酸处理(不锈钢厂酸洗废水)硫酸在化工、钢铁等行业广泛应用。
在许多生产过程中,硫酸的利用率很低,大量的硫酸随同含酸废水排放出去。
这些废水如不经过处理而排放到环境中,不仅会使水体或土壤酸化,对生态环境造成危害,而且浪费大量资源。
近年来许多国家已经制定了严格的排放标准,与此同时,先进的治理技术也在世界各地迅速发展起来。
废硫酸和硫酸废水除具有酸性外,还含有大量的杂质。
根据废酸、废水组成和治理目标的差异,目前国内外采用的治理方法大致可分为3大类:回收再用、综合利用和中和处理。
1 废硫酸的回收再用废硫酸中硫酸浓度较高,可经处理后回收再用。
处理主要是去除废硫酸中的杂质,同时对硫酸增浓。
处理方法有浓缩法、氧化法、萃取法和结晶法等。
1.1 浓缩法该法是在加热浓缩废稀硫酸的过程中,使其中的有机物发生氧化、聚合等反应,转变为深色胶状物或悬浮物后过滤除去,从而达到去除杂质、浓缩稀硫酸的双重目的。
这类方法应用较广泛,技术较成熟。
在普遍应用高温浓缩法的基础上又发展了较为先进的低温浓缩法,下面分别加以介绍。
1.1.1 高温浓缩法淄博化工厂三氯乙醛生产过程中有废硫酸产生,其中H2SO4质量分数为65%~75%、三氯乙醛质量分数为1%~3%、其它有机杂质的质量分数为1%。
该厂将其沉淀过滤后,用煤直接加热蒸馏,回收的浓硫酸无色透明,H2SO4质量分数大于95%,无三氯乙醛检出,而沉淀物经碱解、蒸馏和过滤后可回收氯仿。
该厂废硫酸处理量为4000t/a,回收硫酸创利润55万元/a〔1〕。
日本木村-大同化工机械公司的废硫酸浓缩法是用搪玻璃管升膜蒸发和分段真空蒸发相结合,将废硫酸中H2SO4的质量分数从10%~40%浓缩到95%,其工艺可分为3段,前两段采用不透性石墨管加热器蒸发浓缩,后一段采用搪玻璃管升膜蒸发器浓缩,在每一段中H2SO4质量分数渐次升高,分别达到60%、80%和95%。
加热过程采用高温热载体,温度为150~220℃,可将有机物转变为不溶性物质,然后过滤除去,该工艺以2t/h的规模进行中试,5a运转良好。
冷轧生产酸再生工艺探讨[摘要]:介绍了酸洗废液再生处理的几种方法及国内大型钢铁企业目前使用的酸再生系统,分析了酸再生技术的优点,该技术具有很强的使用价值,值得在国内钢铁企业中推广。
[关键词]:盐酸再生工艺应用中图分类号:f416.4 文献标识码:f 文章编号:1009-914x(2012)29- 0062 -011、引言酸洗是冷轧的关键工序,酸洗后的废液除了含有大量的铁盐外,还含有相当数量的可以回收及再生处理的酸溶液,以攀钢酸洗机组最大年生产能力是150万t计算,如果没有酸再生系统每年将会有3万t的废酸产生。
如果这些废酸弃之不用,不仅是个很大的资源浪费,给生产成本的控制带来了巨大的压力,而且这样高浓度的废酸溶液若任意排人河流,使水体遭到污染,危害农业和渔业,这也是我国环境保护法所不允许的,由此采用废厌酸再生技术是环境保护的需要,也是降低生产费用的需要。
2、盐酸酸洗废液再生处理工艺2.1 工艺描述盐酸再生处理与盐酸酸洗过程组成一个闭路盐酸酸洗液循环系统,酸洗机组将酸洗的废酸液不断的送到盐酸再生设备,废酸液在再生设备中分离出溶解铁盐fec1:,经焙烧后分解为氧化铁和氯化氢气体,氯化氢气体被水吸收后即为盐酸,可再返回酸洗机组继续使用,此工艺过程的化学反应式为:fec12+h2o_+feo+2hc1。
目前世界上对盐酸酸洗废液的酸再生处理技术有喷雾焙烧法、流化床法和滑动床法三种,在我国,早期主要是引进德国鲁奇(lurgi)公司的鲁奇法,即流化床法,后来随着磁性材料行业对高质量氧化铁粉的需求,新增的盐酸再生设备均采用奥地利鲁兹纳(ruthner)公司首创的鲁兹纳法,即喷雾焙烧法。
(2)氧化铁粉回收。
在焙烧炉内生成的氧化铁粉大部分落到炉子底部,然后通过破碎机和回转阀排出炉外,排出的氧化铁粉温度约为400℃,用风力输送到氧化铁粉储存仓,空气将氧化铁粉冷却到70—8o ℃。
2.3 流化床法(1)用泵将废酸送到废酸储罐,并打到预浓缩器中,在预浓缩器中一部分废酸液被焙烧炉的炉气汽化。
1酸再生系统
1.1功能介绍
酸再生系统是连续酸洗生产中的关键环节,目的是通过物理化学反应处理生产中产生的废酸和废水,生成新酸,实现资源循环利用。
1.2监控画面
酸再生系统监控画面如下:
酸再生监控画面
1.2.1监控内容
酸洗画面中的监控内容有:
1.2.2操控内容
酸再生系统操作台如下所示:
酸再生操作需完成“水操”状态到“酸操”状态的转换,包括手动和自动两种操作模式。
1.自动操作:
1)【控制模式】切到【远程】;
2)点击【自动模式】-【水转酸】,系统会自动完成由“水操”状态到“酸操”
状态的转换操作;
3)【酸操作】指示灯亮起表示状态转换完成。
2.“水转酸”手动操作:(该部分阀门操作均需要直接点击画面中对应的阀门图案完成)
1)将【控制模式】切到【远程】;
2)点击关闭【预浓缩器供水阀】和【焙烧炉冲洗水阀】
;
3)预浓缩器液位下降至1100mm左右后,依次打开【废酸泵】(1用1备)和
【预浓缩器进酸阀】;
4)点击打开【吸收塔出酸阀】;
5)以上操作正确完成后,“水转酸”操作完成。
3.“酸转水”手动操作:(该部分阀门操作均需要直接点击画面中对应的阀门图案完成)
1)将【控制模式】切到【远程】;
2)点击关闭【吸收塔出酸阀】;
3)依次点击关闭【预浓缩器进酸阀】和【废酸泵】;
4)预浓缩器液位下降至1100mm左右后,依次点击打开【焙烧炉冲洗水阀】
和【预浓缩器供水阀】;
5)以上操作正确完成后,“酸转水”操作完成。
酸洗和酸再生工艺技术改进摘要:文章针对酸洗和酸再生工艺技术改进展开讨论,并提出合理化建议。
关键词:酸洗;酸再生;工艺;技术;改进我国是一个发展中国家,钢铁资源的需求正在不断的提升,如果继续按照传统的技术来生产、加工,不仅会在原材料的浪费程度上进一步的增加,同时无法对钢铁企业的长久发展产生良好的推动作用。
相反的,我们在酸洗和酸再生工艺技术的改进上投入较多努力后,能够在传统工艺的优秀能力上得到良好的保存,同时对于后续工作的开展,以及新时代的一些工作挑战等,都可以较好的应对,由此能够最大限度的改善固有的隐患现象,整体上创造的价值是非常值得肯定的。
一、酸洗-酸再生工艺改进(酸洗工艺段酸排雾洗涤水及酸再生检修废酸回收及利用)本文从酸洗工艺段及酸再生等设备方面和工艺方面,分析存在的污染环境问题和相应的解决方案。
1、酸洗工艺段基本情况:1.1工艺介绍本钢浦项冷轧公司酸洗段采用的是日本三菱公司设计的喷射式紊流酸洗槽,通过喷射达到减薄界流层,自由酸表面允许加速酸洗反应,并且使用大流量低压力的酸泵,酸槽盖有水封,用于改善环境新式喷射酸槽的结构将比目前采用的结构更简单。
酸洗排雾系统是酸洗工艺段中非常重要的环保处理设备。
1.2问题:酸洗工艺段酸排雾系统的洗涤水为含酸脱盐水,现在工艺为直排供辅,导致脱盐水及盐酸浪费,直接影响供辅废酸处理不达标(脱盐水用量:4m3/h)。
1.3改造:增加一套酸雾回收净化系统,通过冷凝器将酸雾冷却,再通过液滴分离器将酸液回收到酸循环罐内再利用,不需要脱盐水冷却,改为循环冷却水冷却,节省了脱盐水4 m3/h的用量。
1.4效果:酸液被回收、节省了脱盐水、酸雾净化效果达到或超过环保检查标准。
2、酸再生机组的基本情况2.1工艺介绍本钢浦项冷轧公司酸再生由奥地利ANDRITZ公司设计并制造,来自酸洗线的废酸被收集到废酸罐中。
罐的储存能力允许脱离酸洗线独立完成酸再生站和废酸净化站的操作。
处理后的废酸从储存罐用泵打到酸再生站。
冷轧酸再生各个工艺流程英文回答:Cold rolling acid regeneration is a process used in the steel industry to recycle and reuse the acid used in the pickling process of cold-rolled steel. This process involves several steps that I will describe below.Firstly, the spent acid, which is contaminated withiron and other impurities from the pickling process, is collected and transferred to a regeneration plant. In the plant, the acid is treated to remove the impurities and restore its effectiveness. This is typically done by neutralizing the acid with a base, such as lime or ammonia, to precipitate the impurities as solid waste. The resulting purified acid is then separated from the solid waste.Next, the purified acid undergoes a concentration process to increase its strength. This is achieved by evaporating the water content in the acid, either throughheat or vacuum distillation. The concentrated acid is then ready to be reused in the pickling process.After the acid has been regenerated and concentrated, it is transported back to the pickling line for reuse. The acid is sprayed onto the cold-rolled steel to remove any oxide scale or surface impurities. The steel is then rinsed with water to remove any remaining acid and dried before further processing.To illustrate the process, let's say I work at a steel mill and we use cold rolling acid regeneration to recycle the acid. Every week, we collect the spent acid from the pickling line and send it to the regeneration plant. The acid is treated with lime to neutralize it and remove the impurities. The purified acid is then concentrated by evaporating the water content using heat. Once the acid is concentrated, it is transported back to the pickling line where it is sprayed onto the steel coils to remove impurities. The steel is then rinsed with water and dried before it is sent for further processing.中文回答:冷轧酸再生是钢铁行业中用于回收和再利用冷轧钢酸洗过程中使用的酸的工艺。
废酸再生技术
标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
废酸资源化技术摘要
钢铁热轧所产生的酸洗废液一般含有~5g/L的 H+和 60~250 g/L的 Fe2+,由于严重
的腐蚀性,已被列入《国家危险废物名录》。该类废液的直接排放不仅严重污染环境,而
且造成极大的浪费。
为避免酸洗液的酸污染,传统方法一般采用石灰、电石渣或石灰消化反应的产物Ca
(OH)2进行中和,中和后虽然pH值可以达到要求,但是其余各项指标很难达标,而且
产生的泥渣脱水困难、不易干燥、后处理难度大,大部分情况是堆积待处理,占用了大量
土地,造成二次污染,同时该方法浪费了大量的酸和铁资源。
为了保护环境,节约及合理利用资源,国内外学者长期以来进行了大量的研究和探索,提
出了不同类型的处理和回收方法及技术,取得了较好的应用效果。
1 资源化处理酸洗废液的主要方法
FeCl2直接焙烧法
直接焙浇法是利用FeCl2 在高温、有充足水蒸气和适量氧气的条件下能定量水解的特
性,在焙烧炉中直接将FeCl2 转化为盐酸和Fe2O3,其反应如下:
4FeCl2+4H2O+O2=SHCIt↑+2Fe2O3
反应生成的和从酸里蒸发出来的HCl气体被水吸收后得到再生酸。这是一种最彻底、最直
接处理酸洗废液的方法。由于盐酸具有挥发性,所以该方法更适合于盐酸酸洗废液的处
理。实践证明该方法可以处理任何含铁量的盐酸酸洗废液。
流化床焙烧法与喷雾焙烧法是直接焙烧法中两种应用最早、最成熟的工艺形式。虽然采用
的具体设备和工作过程不完全相同,但工作原理相同,它们将废液的加热、脱水、亚铁盐
的氧化和水解、氯化氢气体的收集及吸收成盐酸有机地结合在一个系统内一并完成。具有
处理能力大、设施紧凑、资源回收率高(可达98%~99%)、再生酸浓度高、酸中含
Fe2+少、氧化铁品位高(可达98%左右)及应用广等特点。
这两种工艺形式的设备组成系统,都有主体设备、酸贮罐区和氧化铁输送贮存设备三部
分。主体设备都有焙烧炉、旋风除尘器、预浓缩器、吸收塔和清洗设备,但主体设备的结
构却有很大区别。
世界上流化床法盐酸再生装置已建成50多套,我国武钢 1700 mm冷连轧的盐酸再生工艺
就是从西德陶瓷化学公司(KCH)引进的流化床焙烧工艺机组。美国SHARON厂、
VALLYCITY等钢铁厂的冷轧工序及我国鞍钢、宝钢、上海益昌和攀钢冷轧薄板厂都采用逆
流喷雾焙烧盐酸再生装置。
除了上述两种方法以外,还有日本的开米拉依托法、奥托(OTTO)法、PORI法及滑动床
法等方法。开米拉依托法在直接焙烧法的基础之上,加入了氧化铁的提纯工艺,可以生产
出高纯度氧化铁,是钢铁工业与电气磁性材料的结合。
直接焙烧法原理简单,而且一般自动化程度都较高,解决了钢铁企业不熟悉化工生产操作
的难题,但是由于其要求系统内各个程序的控制相互协调,而且要求酸洗工序与之密切配
合,需要具有较高的设计、管理和控制水平,同时由于在高温下盐酸有强烈的腐蚀性,因
此接触废液的设备均需要采用优质的耐腐蚀材料,造成设备成本、零部件消耗、维修费用
及运行费用都很高,因此该法更适合于大型企业采用。
目前已经建立了许多无废液排放的带钢酸洗厂,即将直接焙烧处理工艺与钢材的酸洗工艺
有效地结合起来。
回收铁盐
浓缩工艺
酸洗废液中含有较高浓度的Fe2+,如果加入铁屑使之与酸反应,可以进一步充分利用其
中的酸来提高Fe2+含量。
硫酸酸洗废液浓缩冷却后析出FeSO47H2O晶体。冷却温度为-5~-10℃时,大部分铁盐能
够析出,当冷却温度为常温时,铁盐部分析出,母液需进行循环处理。
盐酸酸洗废液浓缩处理后可以得到FeCl2 溶液或FeCl22H2O晶体,由于亚铁盐不稳定,
一般需要再进行氧化处理:即再用氯气将FeCl2 溶液或FeCl22H2O晶体的饱和溶液氧
化,得FeCl3 溶液,可以作为产品出售。
由于盐酸具有挥发性,容易再生,所以在对盐酸酸洗废液进行浓缩处理的同时,可以回收
得到稀盐酸,与浓酸混合后可循环用于酸洗工艺。也可以用萃取法再生盐酸后进行铁盐的
回收[1]。
膜法分离
通过膜分离技术也可以对废液进行分离再回收,即利用膜的离子选择性将盐和酸分离开,
同时回收酸和铁盐。
渗析法的投资仅为焙烧法的1/5左右,正日益引起人们的重视,该技术的关键是确定离
子交换膜的面积,渗析面积可以通过计算获得[2]。周柏青[3]采用阴离子交换膜对盐酸酸
洗废液进行了分离,酸的回收率达到90%,回收酸中亚铁盐的质量浓度小于10 g/L。
近年来发展起来的纳米过滤技术是介于反渗透和超滤技术之间的一种新型分离技术,其具
有腴体耐热。耐酸碱性能好、操作压力低、集浓缩与透析为一体等特点。万金保[4]利用
该技术,以聚砜、聚醚砜为膜材质,成功地从硫酸酸洗废液中回收了FeSO47H2O和20%
的H2SO4。
膜的性能、操作技术以及酸洗废液的特点是膜分离技术中的关键,对膜材料及应用技术进
行深入研究是该技术广泛应用于实践的前提条件和主要发展方向。
制备无机高分子絮凝剂
聚合硫酸铁和聚合氯化铁是两种典型的铁系无机高分子絮凝剂,广泛应用于给水和污水处
理。聚合硫酸铁的组成为[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m,为红褐色粘性液体[5]。聚合氯化
铁的组成[Fe2(OH)nCl6-n]m,为红褐色透明液体[6]。它们分别是羟基部分取代SO42-
和Cl-而形成的聚合物,可以分别从以硫酸和盐酸做酸洗用酸所得到的酸洗废液制得,其
合成方法可以概述为[7-9]:控制溶液中的酸度、m(SO42-)/m(Cl-)和Fe2+ 浓度,
在一定温度下,用氧化剂将Fe2+ 氧化成Fe3+ 的同时使之聚合。反应的关键要素之一是
调节三者的浓度及其比例关系,调节的方法依产品及其要求(如浓度、聚合度等)、所用
氧化剂等条件而定。氧化剂可以用氧气、空气、氯气、硝酸、亚硝酸盐或过氧化氢等。反
应温度一般不高于90℃。
制备铁磁流体
王文生等[10]研究了采用部分氧化-铁氧体共沉-表面处理流程,用盐酸酸洗废液制备水基
铁磁流体的工艺。研究表明:氧化剂的加入量和反应温度是氧化反应的主要影响因素;pH
值、m(Fe2+)/m(Fe3+)、共沉淀温度、共沉淀时间等都对铁磁流体的产率以及组成成
分、磁性等特性构成影响,最佳共沉淀条件为:m(Fe2+)/m(Fe2+)=1,pH= ,温度
t=80℃,时间为5min,在此条件下得到的共沉淀产物为单一Fe3O4,粒度为10 μm左
右,饱和磁化强度为 emu/g,完全达到了产品要求。
制备颜料
目前世界每年大约消耗700~800 kt的氧化铁系颜料,以美国为例,每年消耗的 70 kt
中,铁红占%,铁黄占%。用酸洗废液生产氧化铁系颜料的技术已经比较成熟,在世界范
围内得到广泛应用。从酸洗废液制备氧化铁颜料的方法总体上可分为干法和湿法两种:
①干法
干法是将同体铁盐原料在高温下进行焙烧或煅烧,得到氧化铁红的固相反应。其中常用的
一种方法称为绿矾煅烧法,因以绿矾(FeSO47H2O)为原料而得名。其工艺流程为:在
250~300℃下将从酸洗废液中提纯得到的FeSO47H2O脱水为FeSO4H2O,研磨粉碎后于
700~800℃下煅烧而得到铁红。通过控制煅烧温度和时间及空气通入量,可以生产出从浅
红到深红各种色调的铁红。
②湿法
湿法也就是氧化中和法,原理是使酸洗废液中的亚铁离子氧化为铁离子,并在碱性物质
(中和剂)的作用下水解为氧化铁。目前国内外几乎都用氨作中和剂,在回收氧化铁的同
时得到铵盐,所以也称作铁铵法,其工艺原理为[11]:
4FeSO4+O2+8NH3+4H2O=2Fe2O3+4(NH4)2SO4
废液调整包括溶液中铁盐含量、溶液酸度、原料配比和反应温度等方面的调节。
湿法的反应时间一般较长,生产效率低。为了加快反应速度,可以采取加催化剂的方法加
以改进,例如加入NaNO2 做催化剂,不加晶种先直接生成铁黄,也可以再燃烧成铁红
[11]。
湿法工艺操作中亚铁盐溶液纯度、反应温度、搅拌速度、氧化时间等条件的控制非常重
要,直接影响氧化铁产品的质量,如果条件控制得好,可以生产出符合电子行业用的软磁
铁氧体用氧化铁[12]。
与干法相比,湿法的能耗低、投资少、二次污染小,但操作要求高,条件不易控制。
制备针状超细金属磁粉
利用酸洗废液制备的针状超细金属磁粉是一种高附加值、高技术的产品,应用范围很广,
无疑为钢铁厂酸洗废液的利用与治理开辟了一条新途径。
该方法的工艺过程如下[13]:
①配制一定浓度的亚铁盐溶液;
②在搅拌的条件下,向其中加入氨水至溶液的 pH>11,升温至 60℃,通空气氧化(流量
31/min),6 h后抽滤反应液,用水将滤饼洗至 pH=7,烘干研碎,制取针状超细FeOOH
粉末;
③将 FeOOH粉末在 250℃下脱水 1h,并在350℃下用氢气还原,2h后出炉,即得超细金
属磁粉。
由于向滤液中加人氨水发生FeSO4+2NH3H2O= Fe(OH)2+(NH4)2SO4,因而产生了唯
一的副产物——硫酸铵,可以作为化肥直接加以利用,进一步达到了资源化利用的目的。
生物法
通常的氧化酸洗废液的方法都是在pH较高的条件下进行的。国外研究结果表明[14],可
以利用微生物——硫细杆菌氧化二价铁盐,然后再水解生成黄铵铁钒。FeOHSO4 和α-