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[科普中国]-酸回收

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重要性

随着能源的紧张、资源的短缺和环境污染的严重,环保已成为全球性的问题,受到全社会全人类的关注。在工业生产过程中产生了大量酸性废液,其中含有不同浓度的金属离子和有用酸,直接排放不仅浪费资源、污染环境还对人类的健康造成威胁。为保护环境和人类的生存不受影响,并能回收有用物质,进行资源合理回收利用,在产生环保效益的同时又有经济效益和社会效益,因此对酸性废液进行回收再利用是必不可少的。1

回收工序废酸回收装置的生产工艺

在进行废酸回收的过程中,回收装置的工序主要有废酸分解工序、气体净化工序、转化干吸工序、金属脱除废水预处理工序、废热回收工序和DCS系统,其中废酸分解工序和金属脱除废水预处理工序为主要工序,在整个回收过程中也比较具有特点。

在这些化学反应中,主要就在于硫酸铵、硫酸和氧气进行反应后生成氮气、二氧化硫和水。有机聚合物和氧气产生化学作用后将生成一定的二氧化碳,可以为硫酸的热分解提供一定热量。而热分解主要的热能来源于空气燃烧、燃料燃烧和燃料油燃烧。再生焚烧炉配置了一个三原料混合的烧嘴,在进行废弃物分解的过程中,可以根据废热产气率、有机聚合物含量、燃料气和燃料油成本等进行调节与控制,这样才能有效的保证废气物在再生焚烧炉中被彻底的处理干净。在这个过程中,一定要注意硫酸的含量,这样才能保证进入转化器后二氧化硫的浓度,如果硫酸含量不足时,则添加一定的硫酸即可。

废热回收工序。再生焚烧炉生成的高热量气体需要经过废热锅炉,将温度降低到适宜的温度后才能进行净化工序。在这个过程中,气体经过废热锅炉后将生成一定的蒸汽,从而对省煤器进行预热,使得后续转化器出口的气体温度得到有效的降低,这样将能保证整个设备中换热设备中的循环水的负荷。

转化干吸工序。净化系统工序后的气体流入干燥塔后,需要用浓硫酸进行干燥,同时也可以去除气体中残留的酸雾。气体中的酸雾在进入后序加工设备中将对设备产生腐蚀作用,所以必须把酸雾除尽。在进行干燥前,需要加入一定的氧气,这样才能保证后序转化过程中氧和硫的比列。在转化干吸工序中,转化工程一般采用三加一的两次转化工艺进行。干燥塔内流出的气体在经过加热至400摄氏度的换热器后就进入转化器内,首先经过一到三段的催化剂反应,生成三氧化硫:三氧化硫进如一吸塔内,通过浓硫酸吸收;当一吸塔内未吸收完的三氧化硫、二氧化硫气体再次经过换热器加热进行第四段的催化剂反应后流入二吸塔内,再次通过浓硫酸吸收;最后二吸塔内剩余的气体经过排污烟囱排放于空气中。通过这种方式,将能有效的保证排除空气中的有害气体最小化。2

处理方法废酸处理的原理及方法

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。

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。

(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。

工业中的废酸包括:如硫酸、盐酸、柠檬酸、乳酸等无机酸和有机酸,它是一种非常重要的化工原料,几乎所有的工业都直接或间接地用到它,其中酸做为生产工艺的中间化工原料使用的情况又非常多,多余的废酸因为无法继续使用而需要经过处理达标后排放又成为化工企业的主要环保难题。在这种前提下, 以膜技术为依托,开发研制成功了废酸回用设备,它具有易于实现工艺改造、投资回报率高、易于操作、易于维护、运行费用低、自动化程度高等特点。废酸回用设备能直接处理废酸回用,变害为宝,为企业解决环保问题的同时还带来不菲的经济效益,使用领域与前景十分可观,具有巨大的投资回报价值。

在生产工艺过程中主要污染物产生于如下工序:

a.表面氧化酸洗:定期产生废盐酸,含酸量较高,同时含有大量铁氧化物和铁离子,这类废液将单独收集处理。

b.表面酸化水洗:酸化处理后,须用大量的清水对加工产品进行漂洗,故产生大量的漂洗水,同时产品在电镀过程中其表面会带出少量的电镀液和磷酸液以及产生大量的清洗水。废水中的主要污染物为Zn、Cu及少量的磷酸盐,此外还有酸雾吸收装置排放的酸性废水。

C.其它零星废液:干拉后续处理时,会定期产生一定量的废脱脂液。2