專(zhuān)利名稱(chēng)：：酸洗廢酸再生方法酸洗廢酸再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明申請(qǐng)要求中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)CN200710021924.X的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及工業(yè)酸洗廢酸的回收方法，具體涉及從含有氯化亞鐵的酸洗廢酸中回收氧化4^和鹽酸的方法。
背景技術(shù)：
：在軋鋼行業(yè)、鋼絲繩行業(yè)、電鍍行業(yè)中，因電鍍、發(fā)藍(lán)、軋鋼等精制工藝的需要，通常以鹽酸洗除鋼制品表面的鐵銹、氧化層，以保存鋼制品或進(jìn)行進(jìn)一步加工。用鹽酸酸洗鋼鐵材料后，其濃度降低到一定程度并含有大量鐵離子，就不再具備酸洗能力而成為酸洗廢酸。工業(yè)廢酸處理的傳統(tǒng)方法是將廢酸加堿中和到中性再經(jīng)沉淀、排放。這些酸洗廢酸中含有大量的鐵離子和氯化氫，這些物質(zhì)本是極為寶貴的工業(yè)原料。多年來(lái)，廣大科技工作者為實(shí)現(xiàn)廢酸的無(wú)害排放、變廢為寶，作了不懈努力、也取得了可喜的進(jìn)步?，F(xiàn)有方法主要是高,溫焙燒法、減壓蒸發(fā)再加硫酸(析出氯化氫)和氯化法。其中，以高溫(全量)焙燒法推廣較多。高溫焙燒法又分為逆流加熱一噴霧焙燒法和順流加熱一流化床法二種(順流加熱一流化床法因？1起二次污染而極少應(yīng)用)。逆流加熱—噴霧焙燒法雖然推廣力度較大，^旦由于投入費(fèi)用多，尤其運(yùn)行成本相當(dāng)高而嚴(yán)重制約了推廣效果以處理3.5噸/小時(shí)酸洗廢酸的典型推廣裝置為例，該系統(tǒng)設(shè)施需投入超千萬(wàn)元，使用焚燒爐的爐徑達(dá)6.5M(06500mm)，天燃?xì)庀牧窟_(dá)200mV小時(shí)，該系統(tǒng)所用的塔樓高達(dá)20米，系統(tǒng)占地900m2,平均每噸廢酸的處理成本達(dá)到約300元(目前市場(chǎng)上鹽酸價(jià)為200元)；同時(shí)該系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)高更換一個(gè)專(zhuān)用噴頭費(fèi)用約2萬(wàn)元，而更換一個(gè)風(fēng)機(jī)(鈦材料)的費(fèi)用則高達(dá)20萬(wàn)。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN01138382.8公開(kāi)了一種結(jié)晶法處理鹽酸酸洗廢液的工藝，其特征在于它包括下述步驟用泵將廢酸液輸送到蒸發(fā)室，系統(tǒng)的真空度為550-650mmHg，開(kāi)啟蒸汽閥門(mén)使加熱器開(kāi)始加熱蒸發(fā)廢酸液，在重力和熱力的雙重作用下，廢酸液在加熱器和蒸發(fā)室之間循環(huán)加熱蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)濃縮液加入結(jié)晶釜中，經(jīng)冷卻得到氯化亞鐵的結(jié)晶體，之后進(jìn)離心機(jī)分離，得到固體氯化亞鐵晶體，母液回到廢酸池，完成整個(gè)循環(huán)。中國(guó)專(zhuān)利CN01108273.9公開(kāi)了一種酸鹽酸洗鋼板廢液的處理方法，其廢液主要成分為鹽酸和氯化亞鐵，其特征在于廢液進(jìn)入升膜蒸發(fā)器(2)進(jìn)行蒸發(fā)，在經(jīng)過(guò)降膜蒸發(fā)器(3)蒸發(fā)，升膜蒸發(fā)器(2)和降膜蒸發(fā)器(3)產(chǎn)生的鹽酸氣體經(jīng)過(guò)冷凝器冷卻后成為回收鹽酸，降膜蒸發(fā)器(3)產(chǎn)生的高溫殘液經(jīng)過(guò)冷卻、分離后得到氯化亞鐵固體。這些方法都是從環(huán)保角度考慮對(duì)酸洗廢酸進(jìn)行回收再生的，但這些方法投入很大，通過(guò)廢酸回收難以回收其成本。而且在工藝上還存在許多缺陷。為此，本發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)終于作出了本發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容d要解決的技術(shù)問(wèn)題]]本發(fā)明的目的是要克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種從主要含鹽酸和氯化亞鐵的酸洗廢酸中回收氧化鐵的方法，在解決環(huán)保問(wèn)題的同時(shí)降低運(yùn)行成本、減少系統(tǒng)占地和設(shè)施投入、減少能源消耗，達(dá)到治污盈利目標(biāo)。K技術(shù)方案2為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種酸洗廢酸再生方法，所述廢酸含有鹽酸和氯化亞鐵，該方法包括下述步驟A)所述廢酸進(jìn)^f于過(guò)濾去污；B)所述廢酸在換熱器中在75-85。C下進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)所述廢酸部分被蒸發(fā)，得到鹽酸蒸汽；C)預(yù)熱廢酸在主蒸發(fā)器中在120-160。C下進(jìn)行加熱蒸發(fā)，得到鹽酸蒸汽與飽和氯化亞鐵和鹽酸混合液；D)步驟C)得到的飽和氯化亞鐵和鹽酸混合液進(jìn)入II效蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到鹽酸蒸汽與飽和氯化亞鐵和鹽酸混合液；E)步驟B)、C)和D)的鹽酸蒸汽用水進(jìn)行吸收，得到稀鹽酸；F)步驟D)得到的飽和氯化亞鐵和鹽酸混合液在焚燒爐中在300-800。C下進(jìn)行焚燒；焚燒的氣態(tài)產(chǎn)物返回到步驟E);焚燒的固體產(chǎn)物是氧化鐵。本發(fā)明酸洗廢酸再生方法的原理是FeCl2過(guò)飽和鹽酸混合液在高溫下(300-800°C)分解成氧化鐵和氯化氫，其反應(yīng)式如下2FeCl2+2H20+0.5O2=Fe2O3+4HC12FeCl3+3H20=Fe203+6HC1根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中步驟C)是在溫度140。C下進(jìn)行的。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中步驟F)是在溫度370-49(TC下進(jìn)行的。步驟B)所使用的換熱器可以是目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的YKC型圓塊孔式石墨換熱器。它是目前較先進(jìn)、性能較優(yōu)越的一種換熱器，圓柱體換熱塊采用標(biāo)準(zhǔn)單元塊，在石墨塊上鉆有兩組不相通的流道，且相互間成直角。石墨件間采用聚四氟乙稀密封，加裝壓力彈簧作為熱脹冷縮自動(dòng)補(bǔ)償裝置。它具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、耐溫耐壓性能強(qiáng)、抗沖擊性能好、傳熱效率高、使用壽命長(zhǎng)、便于檢修等優(yōu)點(diǎn)。其執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)按HG/T3113-1998制造。步驟C)所用的主蒸發(fā)器可以采用目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的GGZ型石墨蒸發(fā)器，具體來(lái)說(shuō)是GGZ型列管式石墨蒸發(fā)器，它是單管填料密6封列管式結(jié)構(gòu)，因此可以承受較高使用溫度及從20-150。C的急冷急熱的考驗(yàn)。它可以是升膜式、降膜式或升-降膜式列管式石墨蒸發(fā)器。步驟D)所用的II效蒸發(fā)器可以采用GGZ(s)型石墨加熱器，例如南通晨光石墨換熱器廠(chǎng)生產(chǎn)的"晨光牌"GGZ(s)型石墨加熱器，它是GGH型石墨加熱器的改進(jìn)型，因其外殼改炭鋼制作為石墨制作，達(dá)到了管、殼程雙向防腐目的，是一種雙向防腐蒸發(fā)器。采用本發(fā)明方法得到的鹽酸濃度一般是12-20重量％。釆用本發(fā)明方法得到的氧化鐵純度可以達(dá)到98.5-99.5重量％。d有益效果〗本發(fā)明的酸洗廢酸再生方法具有以下優(yōu)點(diǎn)1、投入費(fèi)用少由于采用了多次蒸發(fā)的工藝，因此最終焚燒量?jī)H為初始總量的15%左右，而在使用本發(fā)明的方法的設(shè)備中，焚燒爐的爐徑與焚燒量即氣量成正比，實(shí)際上，在使用本發(fā)明的方法的設(shè)備中，焚燒爐的爐徑小于2.0m;另一方面，由于塔樓高度也與焚燒量成正比，因此在使用本發(fā)明的方法的設(shè)備中，塔樓高度只需10m;由于這些改進(jìn)，因此使用本發(fā)明的方法的設(shè)備占地面積小，直接減少了投入；2、節(jié)能環(huán)保由于焚燒量減少至初始總量的15%左右，它直接減少了燃?xì)庀牧?，?shí)際上，處理每噸酸洗廢酸的天然氣消耗量低于45m3,環(huán)保意義顯著；3、運(yùn)行費(fèi)用低相比起使用現(xiàn)有技術(shù)"逆流加熱一噴霧焙燒法，，的設(shè)備，需要在焚燒爐后裝設(shè)風(fēng)機(jī)，用于驅(qū)使設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)氣體流動(dòng)，因?yàn)榉贌隣t附近溫度4艮高，因此這種風(fēng)機(jī)必須采用昂貴材料制成，還必須經(jīng)常更換，而在采用本發(fā)明的方法的設(shè)備中，由于處理方法的改進(jìn)，風(fēng)機(jī)安裝在設(shè)備末端，該處溫度實(shí)測(cè)僅為40。C左右，所以風(fēng)沖幾采用pp(聚丙稀)材料制作，費(fèi)用低廉；綜合起來(lái)，使用本發(fā)明的方法后，進(jìn)行酸洗廢酸再生的投入大約是現(xiàn)行"逆流加熱一噴霧焙燒法"投入的1/5,而每噸酸洗廢酸的處理成本約110元。圖l是本發(fā)明的酸洗廢酸再生方法實(shí)施步驟圖。具體實(shí)施方式下述實(shí)施例結(jié)合附圖非限制性地說(shuō)明本發(fā)明的酸洗廢酸再生方法。本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以對(duì)本發(fā)明做出各種變化和修改，但所有等效的技術(shù)方案都屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明保護(hù)范圍是由本申請(qǐng)權(quán)利要求書(shū)所限定的。從酸洗廢酸的生產(chǎn)車(chē)間送出的酸洗廢酸主要含有鹽酸、氯化亞鐵和廢渣。經(jīng)過(guò)廢酸儲(chǔ)槽貯放，再用泵送過(guò)濾，以濾除污垢、雜質(zhì)，過(guò)濾凈化后的酸洗廢酸(主要含氯化亞鐵的廢鹽酸混合液，氯化亞鐵含量約15重量％)由系統(tǒng)管道輸送到Y(jié)KC型圓塊孔式石墨換熱器，在8(TC下預(yù)熱。預(yù)熱后，部分鹽酸被蒸發(fā)，冷凝生成再生鹽酸。將經(jīng)預(yù)熱、冷凝后的酸洗廢酸輸送到GGZ型列管式蒸發(fā)器，在140。C下加熱蒸發(fā)。蒸發(fā)后，從蒸發(fā)器收集鹽酸蒸汽輸送到Y(jié)KC型圓塊孔式石墨換熱器進(jìn)行冷凝，然后得到再生酸。剩下的廢酸輸送到II效蒸發(fā)器。II效蒸發(fā)器采用南通晨光石墨換熱器廠(chǎng)生產(chǎn)的"晨光牌"GGZ(s)型石墨加熱器。廢酸在n效蒸發(fā)器中在ii(TC下續(xù)蒸并維持二十分鐘左右，以達(dá)到過(guò)飽和(此時(shí)氯化亞鐵含量約為30重量％)。乂人蒸發(fā)器收集鹽酸蒸汽輸送到GGZ型列管式蒸發(fā)器。余下廢酸是FeCl2過(guò)飽和鹽酸混合液，在焚燒爐中焚燒，焚燒爐的爐徑為1.20m左右，焚燒過(guò)程中以足量霧化噴射為主，且以混合液在爐體四周均勻分布為首要目標(biāo)，以獲得穩(wěn)定、連續(xù)的焚燒、分解效果，得到理想的氧化鐵固體和氯化氫氣體。吸收氯化氬氣體(經(jīng)冷凝)得鹽酸并分離出氧化鐵固體。每噸酸洗廢酸最終將獲得氧化鐵固體約94kg。由于經(jīng)過(guò)多次加熱蒸發(fā)，因此進(jìn)入焚燒爐中焚燒的廢酸量(含F(xiàn)eCl2)大大減少(約為初始廢酸量的15%)。對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)中引進(jìn)奧地利裝置的全焚燒工藝，效果見(jiàn)下表l。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>所有再生獲得的鹽酸運(yùn)輸?shù)綕馑岵壑?，可以投放到生產(chǎn)車(chē)間循環(huán)使用。申請(qǐng)人通過(guò)以上方法處理酸洗廢酸，其系統(tǒng)設(shè)施投入僅180萬(wàn)，占地40m2，每噸廢酸再收成本IIO元、天然氣消^^量為12m3,而且使用該方法的系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用低，無(wú)需頻繁更換風(fēng)機(jī)。另外，對(duì)比使用"逆流加熱一噴霧焙燒法，，的設(shè)備需要使用稀有金屬制作的噴頭，而壽命僅二個(gè)多月，在使用本實(shí)施例的方法的設(shè)備中，噴頭采用石墨制作，每個(gè)只需幾十元，價(jià)格低廉易于維護(hù)。權(quán)利要求1、一種酸洗廢酸的再生方法，所述酸洗廢酸含有鹽酸和氯化亞鐵，其特征在于該方法包括下述步驟A)所述廢酸進(jìn)行過(guò)濾去污；B)所述廢酸在換熱器中在75-85℃下進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)所述廢酸部分被蒸發(fā)，得到鹽酸蒸汽；C)預(yù)熱廢酸在主蒸發(fā)器中在120-160℃下進(jìn)行加熱蒸發(fā)，得到鹽酸蒸汽與飽和氯化亞鐵和鹽酸混合液；D)步驟C)得到的飽和氯化亞鐵和鹽酸混合液進(jìn)入II效蒸發(fā)器續(xù)蒸、濃縮，也得到鹽酸蒸汽和飽和氯化亞鐵、鹽酸混合液；E)步驟B)、C)和D)的鹽酸蒸汽經(jīng)冷凝、吸收，得到稀鹽酸；F)步驟D)得到的飽和氯化亞鐵和鹽酸混合液在焚燒爐中在300-800℃下進(jìn)行焚燒；焚燒的氣態(tài)產(chǎn)物返回到步驟E)；焚燒的固體產(chǎn)物是氧化鐵。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟C)是在溫度14(TC下進(jìn)行的；3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟F)是在溫度370-490"C下進(jìn)行的。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述換熱器是YKC型圓塊孔式石墨換熱器。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述主蒸發(fā)器是GGZ型石墨蒸發(fā)器。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的II效蒸發(fā)器是雙向防腐蒸發(fā)器。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述再生鹽酸濃度為12-20%。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述氧化鐵純度為.98.5-99.5重量％。全文摘要本發(fā)明涉及酸洗廢酸的回收再生方法。本發(fā)明提供一種含鹽酸和氯化亞鐵的酸洗廢酸再生方法，它包括對(duì)酸洗廢酸過(guò)濾、預(yù)熱、多效蒸發(fā)、焚燒和分離的步驟。本發(fā)明具有顯著降低回收系統(tǒng)成本、降低運(yùn)行成本、簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)備、減少能源消耗并達(dá)到資源再生且循環(huán)利用的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)C01G49/06GK101307456SQ20081009321公開(kāi)日2008年11月19日申請(qǐng)日期2008年4月23日優(yōu)先權(quán)日2007年4月25日發(fā)明者健黃申請(qǐng)人:健黃