废酸处理设备

一、概述

钢铁工业、金属制品业在生产过程中需要清除钢材表面氧化铁皮而使用盐酸进行酸洗，酸洗过程中会产生大量的废酸液，盐酸酸洗废液的成分主要是：游离酸、氯化亚铁和水。其含量随酸洗工艺、操作温度、钢材材质、规格不同而异，一般含氯化亚铁：20—26%，游离酸：5—8%，其余为水。
我国此类废液排放量惊人，一般生产每吨钢材可产生酸洗废液约55—72kg。目前钢铁工业已成为用水大户，同时也是废液产生大户。据有关部门统计，仅重点钢铁企业每年排放的废水量就有30多亿立方。对于这类废液的处理，目前主要采用两种方法：一是酸碱中和法，二是盐酸再生法。
盐酸再生法均采用加热蒸发、喷雾燃烧的方式，目前国内的盐酸再生装置都是引进的，其工艺是对废酸液进行直接加热回收盐酸和氧化铁，少数大型钢铁联合企业采用鲁奇法和鲁特纳法。该处理工艺一次性投资大、运行维护费用高、设备损坏严重，一般中小企业难以承受。因此，国内的中小企业大都采用石灰中和法，使废酸液中和后达标排放。但此法需消耗大量的石灰，并产生大量的含水率99%的泥渣需干化处理。该方法处理设施投资和处理成本也都较高，且废酸液中的有用资源未能回收利用。为此，我们经过多年的实验、研究、提出了负压蒸发处理盐酸废液回收稀盐酸和氯化亚铁晶体的工艺方法。
二． 工作原理和工艺流程
1. 工作原理
根据氯化氢易于挥发和易溶于水的特性，以及氯化亚铁在盐酸溶液中溶解度的规律，采用蒸汽间接加热、负压蒸发浓缩工艺，蒸发产生的气体经冷凝器冷凝成为稀盐酸，返回酸洗车间再次使用；废酸液经蒸发浓缩使氯化亚铁达到一定浓度后，冷却浓缩液使氯化亚铁以结晶的形式析出，再经离心分离获取氯化亚铁的晶体。
三． 工艺特点
1. 负压蒸发浓缩
盐酸废液常压下蒸发温度较高，腐蚀性很强，设备维修量大、寿命短，是废酸液处理运行费用高的主要原因。采用间接加热负压蒸发浓缩工艺技术，可以使物料沸点大大降低，设备腐蚀程度大为降低，能有效地延长设备的使用寿命，降低处理运行费用。由于工作温度降低，使得设备在选取材质方面有很多有利条件和广泛可能性，以降低投资。处理过程负压操作，氯化氢气体外泄减少，操作环境大为改善。
2. 外加热式蒸发器
盐酸废液在蒸发浓缩到一定程度后容易结晶，以至于堵塞加热管，造成设备损坏、工艺不稳定。采用外加热式蒸发器，在工艺布置上采取蒸发器与汽化分离室上高下低的错落布置，废酸物料在重力差和热力差的双重作用及系统真空条件下，物料因加热而上窜、蒸发室内的相对冷物料下降的强烈循环，液体物料速度可达1.5 m/s以上。物料在这种高速激烈运动状态下,基本上杜绝了物料在加热器中结晶和堵塞蒸发室设备的可能性，使工艺、设备运行稳定。
3. 回收的再生酸纯度高
与硫酸废液采用浓缩结晶工艺回收的再生酸相比，该回收盐酸的工艺由于氯化亚铁不易挥发，再生酸系统回收蒸发出的氯化氢和水蒸汽经石墨冷凝器冷凝而成的稀盐酸，基本不含氯化亚铁，因而纯度很高，返回酸洗线使用时不会对酸洗工艺产生任何不利影响。
4. 氯化亚铁可作为化工原料
结晶析出的氯化亚铁晶体，可作为污水处理絮凝剂、印染品的媒染剂和生产氯化铁、铁系颜料等化工产品的原料，可直接出售，也可再进行深加工出售。
5. 工艺简单、设备投资较低
该工艺中所需设备数量少，投资较低，且操作简单易行，很适合采用盐酸酸洗的中、小型冷轧带钢企业使用。
四．结论
1.  采用负压蒸发技术处理盐酸酸洗废液，技术上可靠、经济上合算，适用于中、小型钢铁企业盐酸酸洗废液的综合利用。
2.  由于负压蒸发降低了蒸发温度，所以延长了设备的使用寿命，降低了设备的维修、保养费用。
3.  能源消耗较少，回收的再生盐酸价值可折抵处理成本，使该处理系统能持续运行。

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