本發(fā)明涉及廢酸回收領(lǐng)域，特別是涉及一種含鐵廢酸液回收連續(xù)生產(chǎn)化減壓蒸餾設(shè)備及工藝。

背景技術(shù)：

化工生產(chǎn)中，常常伴隨著廢鹽酸的產(chǎn)生，如電鍍、鋼鐵等行業(yè)大量使用鐵鑄件作為原材料，這些鐵鑄件使用前往往需要利用濃鹽酸進(jìn)行浸漬和漂洗，去除表面鐵銹，清洗后產(chǎn)生廢鹽酸，該廢鹽酸洗液呈棕黃色，HCl濃度為0.8～3mol/L，二價(jià)鐵離子含量為70g/L～100g/L，三價(jià)鐵離子含量為0～10g/L。

由于這些廢酸中含有雜質(zhì)，無(wú)法直接回收利用，而直接排放，一方面會(huì)造成資源浪費(fèi)，另一方面會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染，因此廢酸在排放前必須加以處理。

目前常用的廢酸處理方法有傳統(tǒng)的中和法和資源化利用技術(shù)。由于傳統(tǒng)的中和法處理成本高，沉淀污泥處置難等弊端已被大多數(shù)企業(yè)淘汰。而高溫焙燒法由于前期投資大、設(shè)備以及工藝要求嚴(yán)格，即使回收鹽酸和氧化鐵粉的經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，也僅被大型鋼鐵企業(yè)工業(yè)化應(yīng)用。蒸發(fā)結(jié)晶法結(jié)晶處理后外排液殘留鐵含量無(wú)法達(dá)標(biāo)。離子交換法和膜處理法受到高濃度鐵含量的限制，易造成樹脂和膜污染。蒸發(fā)蒸餾法因其設(shè)備簡(jiǎn)單、處理成本低等優(yōu)勢(shì)，受到小型鋼鐵企業(yè)青睞，但鹽酸廢液蒸發(fā)蒸餾時(shí)，會(huì)遇到鹽酸-水恒沸物障礙，導(dǎo)致含酸餾分膨脹(膨脹是指含酸餾分體積與鹽酸廢酸得體積之比)，含酸餾分的濃度很低，無(wú)法回用，增加了后端的處理成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種處理成本低、處理效率高、安全生產(chǎn)要求低、無(wú)二次污染、能提高資源利用率的一種含鐵廢酸液回收連續(xù)生產(chǎn)化減壓蒸餾設(shè)備及工藝。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種含鐵廢酸液回收連續(xù)生產(chǎn)化減壓蒸餾設(shè)備，包括用于配置氯化亞鐵溶液的配料罐、連接于配料罐輸出端用于將氯化亞鐵溶液蒸發(fā)為濃縮液的蒸發(fā)反應(yīng)釜、連接于蒸發(fā)反應(yīng)釜輸出端用于濃縮液析出氯化亞鐵晶體的結(jié)晶釜、連接于結(jié)晶釜輸出端用于結(jié)晶后的氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液分離的固液分離罐、連接于分離罐輸出端用于收集分離后的氯化亞鐵溶液的氯化亞鐵溶液收集池和氯化亞鐵溶液收集罐，還包括連接于蒸發(fā)反應(yīng)釜頂部用于輸出蒸發(fā)后的含酸蒸汽的排氣管、連接于排氣管用于收集含酸蒸汽的HCl收集罐。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述配料罐的輸入端連接一熱交換器，所述排氣管穿過(guò)熱交換器連接于HCl收集罐。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述熱交換器的進(jìn)料端設(shè)有第一離心泵，所述配料罐與蒸發(fā)反應(yīng)釜之間設(shè)有第二離心泵、所述蒸發(fā)反應(yīng)釜與結(jié)晶釜之間設(shè)有第三離心泵、所述氯化亞鐵溶液收集池與氯化亞鐵溶液收集罐之間設(shè)有第四離心泵。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述蒸發(fā)反應(yīng)釜內(nèi)部設(shè)有第一攪拌裝置，所述結(jié)晶釜內(nèi)部設(shè)有第二攪拌裝置。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述蒸發(fā)反應(yīng)釜內(nèi)部壓力為-0.01MPa～-0.08MPa。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述配料罐內(nèi)部設(shè)有加熱裝置和保溫裝置。

一種含鐵廢酸液回收連續(xù)生產(chǎn)化減壓蒸餾工藝，包括以下步驟：①將待處理的含鐵廢酸液輸送至熱交換器加熱，再將加熱后的含鐵廢酸液輸送至配料罐；②向配料罐中加入氯化亞鐵晶體，得到氯化亞鐵溶液，再將氯化亞鐵溶液輸送至蒸發(fā)反應(yīng)釜；③蒸發(fā)反應(yīng)釜加熱蒸發(fā)，蒸發(fā)產(chǎn)生的含酸蒸汽經(jīng)排氣管與熱交換器發(fā)生熱交換后進(jìn)入HCl收集罐，蒸發(fā)后的濃縮液被輸送至結(jié)晶釜；④結(jié)晶釜冷卻結(jié)晶；⑤固液分離罐對(duì)結(jié)晶后形成的氯化亞鐵溶液和氯化亞鐵晶體進(jìn)行分離；⑥分別收集分離后的氯化亞鐵溶液和氯化亞鐵晶體。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，步驟①中配料罐內(nèi)溫度為40℃～60℃，步驟②中氯化亞鐵溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％～50％，步驟③中蒸發(fā)反應(yīng)釜內(nèi)部壓力為-0.01MPa～-0.08MPa，蒸發(fā)反應(yīng)釜內(nèi)部溫度為80～100℃，蒸發(fā)反應(yīng)釜內(nèi)部廢鹽酸溶液的沸點(diǎn)為75℃～100℃，含酸餾分的濃度為3mol/L～7mol/L。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，步驟③中蒸發(fā)反應(yīng)釜內(nèi)部通過(guò)第一攪拌裝置對(duì)溶液進(jìn)行攪拌，步驟④中結(jié)晶釜內(nèi)部通過(guò)第二攪拌裝置對(duì)溶液進(jìn)行攪拌。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，步驟②中的氯化亞鐵晶體為步驟⑥中得到的氯化亞鐵晶體。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明的一種含鐵廢酸液回收連續(xù)生產(chǎn)化減壓蒸餾設(shè)備，將待處理廢鹽酸導(dǎo)入配料罐，再加入一定量的氯化亞鐵晶體，配置所需濃度的氯化亞鐵溶液，經(jīng)蒸發(fā)反應(yīng)釜蒸發(fā)得到含酸蒸汽和濃縮液，含酸蒸汽經(jīng)排氣管排出至HCl收集罐回收，濃縮液進(jìn)入結(jié)晶釜結(jié)晶，固液分離罐分離結(jié)晶后的氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液。一方面，本發(fā)明能絕大部分分離出含鐵廢酸液里的主要組分，以實(shí)現(xiàn)HCl、氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液的分離和回收再利用，有利于提高資源利用率；第二方面，采用本發(fā)明的設(shè)備，分離出的氯化亞鐵晶體可重復(fù)利用，可間歇處理含鐵廢酸液，也可連續(xù)處理含鐵廢酸液，用戶可根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模合理選擇，適用范圍廣，處理效率高，處理效果好；第三方面，處理過(guò)程中不引入新的物質(zhì)，處理成本低，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，有利于環(huán)境保護(hù)；第四方面，采用本發(fā)明的設(shè)備，處理過(guò)程不存在安全隱患，只需達(dá)到《建筑防火規(guī)范GB50016-2014》火災(zāi)危險(xiǎn)性分類丁類和儲(chǔ)存物品的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類丁類即可，安全生產(chǎn)要求低，處理?xiàng)l件易實(shí)現(xiàn)；第五方面，得到的氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液，性質(zhì)穩(wěn)定能達(dá)到《HG/T4538-2013水處理劑氯化亞鐵》的標(biāo)準(zhǔn)，可直接用于水處理劑，且不局限僅用于染料脫色；第六方面，本發(fā)明利用氯化亞鐵產(chǎn)品內(nèi)循環(huán)，由于當(dāng)氯化亞鐵晶體加入到鹽酸和水的混合溶液中，會(huì)影響溶液的沸點(diǎn)變化，從而改變兩溶劑組分相互間的相對(duì)揮發(fā)度和汽液平衡時(shí)汽相的組成。一般情況下，鹽酸和水的混合溶液中的亞鐵離子會(huì)通過(guò)離子的靜電場(chǎng)，對(duì)極性較大的溶劑分子的作用力更大，從而增大其在汽相中的組成。加入氯化亞鐵晶體還會(huì)改變混合溶液中溶劑的互溶度，使得完全互溶的溶液變成部分互溶，使得部分互溶的溶液不互溶區(qū)擴(kuò)大。這樣使得氯鹽酸的沸點(diǎn)降低，而水的沸點(diǎn)增大，從而鹽酸更加容易蒸餾出來(lái)，提高含酸餾分酸濃度，且含酸餾分體積不增大，含酸餾分能夠完全回用，進(jìn)一步提高資源利用率。

2、配料罐的輸入端連接一熱交換器，所述排氣管穿過(guò)熱交換器連接于HCl收集罐，通過(guò)蒸發(fā)反應(yīng)釜排出的高溫含酸蒸汽，在熱交換器內(nèi)與溫度較低的含鐵廢酸液發(fā)生熱交換，快速提高含鐵廢酸液溫度，一方面，可縮短配料罐內(nèi)的加熱時(shí)間，進(jìn)一步提高處理效率，第二方面，充分利用含酸蒸汽的熱量，進(jìn)一步有利于提高資源利用率。

3、熱交換器的進(jìn)料端設(shè)有第一離心泵，所述配料罐與蒸發(fā)反應(yīng)釜之間設(shè)有第二離心泵、所述蒸發(fā)反應(yīng)釜與結(jié)晶釜之間設(shè)有第三離心泵、所述氯化亞鐵溶液收集池與氯化亞鐵溶液收集罐之間設(shè)有第四離心泵，通過(guò)各個(gè)離心泵加速物質(zhì)的輸送速度，進(jìn)一步提高處理效率。

4、蒸發(fā)反應(yīng)釜內(nèi)部設(shè)有第一攪拌裝置，所述結(jié)晶釜內(nèi)部設(shè)有第二攪拌裝置，通過(guò)第一攪拌裝置對(duì)待蒸發(fā)溶液進(jìn)行蒸發(fā)，加速溶液內(nèi)空氣流動(dòng)，加速蒸發(fā)反應(yīng)速度，提高處理效率，通過(guò)第二攪拌裝置對(duì)濃縮液進(jìn)行攪拌，使得氯化亞鐵晶體能快速、均勻的析出，使得析出的氯化亞鐵晶體質(zhì)地均勻、性質(zhì)穩(wěn)定，進(jìn)一步提高處理效率和處理效果。

5、蒸發(fā)反應(yīng)釜內(nèi)部壓力為-0.01MPa～-0.08MPa，本發(fā)明采用減壓蒸發(fā)，當(dāng)壓力降低時(shí)，HCl的沸點(diǎn)降低，使得HCl氣體更容易蒸發(fā)出來(lái)，酸回收蒸發(fā)器產(chǎn)生的含酸蒸汽體積不增大，含鹽酸濃度高，使得HCl收集罐收集的HCl可完全回收利用，進(jìn)一步提高資源利用率。

6、配料罐內(nèi)部設(shè)有加熱裝置和保溫裝置，通過(guò)加熱裝置加熱，保溫裝置防止配料罐內(nèi)熱量散失，加速氯化亞鐵晶體的溶解，進(jìn)一步提高處理效率。

7、一種含鐵廢酸液回收連續(xù)生產(chǎn)化減壓蒸餾工藝，①將待處理的含鐵廢酸液輸送至熱交換器加熱，再將加熱后的含鐵廢酸液輸送至配料罐；②向配料罐中加入氯化亞鐵晶體，得到氯化亞鐵溶液，再將氯化亞鐵溶液輸送至蒸發(fā)反應(yīng)釜；③蒸發(fā)反應(yīng)釜加熱蒸發(fā)，蒸發(fā)產(chǎn)生的含酸蒸汽經(jīng)排氣管與熱交換器發(fā)生熱交換后進(jìn)入HCl收集罐，蒸發(fā)后的濃縮液被輸送至結(jié)晶釜；④結(jié)晶釜冷卻結(jié)晶；⑤固液分離罐對(duì)結(jié)晶后形成的氯化亞鐵溶液和氯化亞鐵晶體進(jìn)行分離；⑥分別收集分離后的氯化亞鐵溶液和氯化亞鐵晶體。一方面，本工藝能絕大部分分離出含鐵廢酸液里的主要組分，以實(shí)現(xiàn)HCl、氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液的分離和回收再利用，有利于提高資源利用率；第二方面，采用本發(fā)明的工藝，分離出的氯化亞鐵晶體可重復(fù)利用，可間歇處理含鐵廢酸液，也可連續(xù)處理含鐵廢酸液，用戶可根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模合理選擇，適用范圍廣，處理效率高，處理效果好；第三方面，處理過(guò)程中不引入新的物質(zhì)，處理成本低，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，有利于環(huán)境保護(hù)；第四方面，采用本發(fā)明的設(shè)備，處理過(guò)程不存在安全隱患，只需達(dá)到《建筑防火規(guī)范GB50016-2014》火災(zāi)危險(xiǎn)性分類丁類和儲(chǔ)存物品的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類丁類即可，安全生產(chǎn)要求低，處理?xiàng)l件易實(shí)現(xiàn)；第五方面，得到的氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液，性質(zhì)穩(wěn)定能達(dá)到《HG/T4538-2013水處理劑氯化亞鐵》的標(biāo)準(zhǔn)，可直接用于水處理劑，且不局限僅用于染料脫色；第六方面，本發(fā)明利用氯化亞鐵產(chǎn)品內(nèi)循環(huán)，由于當(dāng)氯化亞鐵晶體加入到鹽酸和水的混合溶液中，會(huì)影響溶液的沸點(diǎn)變化，從而改變兩溶劑組分相互間的相對(duì)揮發(fā)度和汽液平衡時(shí)汽相的組成。一般情況下，鹽酸和水的混合溶液中的亞鐵離子會(huì)通過(guò)離子的靜電場(chǎng)，對(duì)極性較大的溶劑分子的作用力更大，從而增大其在汽相中的組成。加入氯化亞鐵晶體還會(huì)改變混合溶液中溶劑的互溶度，使得完全互溶的溶液變成部分互溶，使得部分互溶的溶液不互溶區(qū)擴(kuò)大。這樣使得氯鹽酸的沸點(diǎn)降低，而水的沸點(diǎn)增大，從而鹽酸更加容易蒸餾出來(lái)，提高含酸餾分酸濃度，且含酸餾分體積不增大，含酸餾分能夠完全回用，進(jìn)一步提高資源利用率。

8、步驟①中配料罐內(nèi)溫度為40℃～60℃，此溫度是根據(jù)氯化亞鐵溶液的溶解曲線確定的，在此溫度下，氯化亞鐵晶體的溶解度最高，能形成飽和的氯化亞鐵溶液，便于后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)析出更多的氯化亞鐵晶體；步驟②中氯化亞鐵溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％～50％，選用步驟①中的溫度時(shí)，氯化亞鐵晶體完全溶解形成的飽和溶液中，氯化亞鐵溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％～50％；步驟③中蒸發(fā)反應(yīng)釜內(nèi)部壓力為-0.01MPa～-0.08MPa，蒸發(fā)反應(yīng)釜采用負(fù)壓蒸餾，能降低HCl的沸點(diǎn)，由于-0.01MPa～-0.08MPa壓力下，HCl沸點(diǎn)為75℃～100℃，蒸發(fā)反應(yīng)釜內(nèi)部溫度為80℃～110℃，能保證HCl絕大部分蒸餾出來(lái)，提高含鐵廢酸液的分離效果，同時(shí)，提高含酸餾分酸濃度，使得回收得到的HCl能夠完全回用，進(jìn)一步提高資源利用率。各步驟中的沸點(diǎn)、濃度、壓力等參數(shù)相互吻合，使得分離后的物質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定、分離效率高。

9、步驟③中蒸發(fā)反應(yīng)釜內(nèi)部通過(guò)第一攪拌裝置對(duì)溶液進(jìn)行攪拌，步驟④中結(jié)晶釜內(nèi)部通過(guò)第二攪拌裝置對(duì)溶液進(jìn)行攪拌，通過(guò)攪拌，加速蒸發(fā)或結(jié)晶的快速進(jìn)行，提高處理效率，同時(shí)，使得分離后的物質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定，便于回收再利用。

10、步驟②中的氯化亞鐵晶體為步驟⑥中得到的氯化亞鐵晶體，在進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)氯化亞鐵實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，而不需引入新的物質(zhì)，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，且運(yùn)行成本低。

附圖說(shuō)明

圖1為一種含鐵廢酸液回收連續(xù)生產(chǎn)化減壓蒸餾設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一種含鐵廢酸液回收連續(xù)生產(chǎn)化減壓蒸餾工藝的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

具體實(shí)施例1：

如圖1所示，為本發(fā)明的一種含鐵廢酸液回收連續(xù)生產(chǎn)化減壓蒸餾設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

一種含鐵廢酸液回收連續(xù)生產(chǎn)化減壓蒸餾設(shè)備100，包括用于配置氯化亞鐵溶液的配料罐110、連接于配料罐110輸出端用于將氯化亞鐵溶液蒸發(fā)為濃縮液的蒸發(fā)反應(yīng)釜120、連接于蒸發(fā)反應(yīng)釜120輸出端用于濃縮液析出氯化亞鐵晶體的結(jié)晶釜130、連接于結(jié)晶釜130輸出端用于結(jié)晶后的氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液分離的固液分離罐140、連接于分離罐輸出端用于收集分離后的氯化亞鐵溶液的氯化亞鐵溶液收集池150和氯化亞鐵溶液收集罐151，還包括連接于蒸發(fā)反應(yīng)釜120頂部用于輸出蒸發(fā)后的含酸蒸汽的排氣管160、連接于排氣管160用于收集含酸蒸汽的HCl收集罐170。

配料罐110的輸入端連接一熱交換器180，所述排氣管160穿過(guò)熱交換器180連接于HCl收集罐170，通過(guò)蒸發(fā)反應(yīng)釜120排出的高溫含酸蒸汽，在熱交換器180內(nèi)與溫度較低的含鐵廢酸液發(fā)生熱交換，快速提高含鐵廢酸液溫度，一方面，可縮短配料罐110內(nèi)的加熱時(shí)間，進(jìn)一步提高處理效率，第二方面，充分利用含酸蒸汽的熱量，進(jìn)一步有利于提高資源利用率。

熱交換器180的進(jìn)料端設(shè)有第一離心泵190a，所述配料罐110與蒸發(fā)反應(yīng)釜120之間設(shè)有第二離心泵190b、所述蒸發(fā)反應(yīng)釜120與結(jié)晶釜130之間設(shè)有第三離心泵190c、所述氯化亞鐵溶液收集池150與氯化亞鐵溶液收集罐151之間設(shè)有第四離心泵190d，通過(guò)各個(gè)離心泵加速物質(zhì)的輸送速度，進(jìn)一步提高處理效率。

蒸發(fā)反應(yīng)釜120內(nèi)部設(shè)有第一攪拌裝置121，所述結(jié)晶釜130內(nèi)部設(shè)有第二攪拌裝置131，通過(guò)第一攪拌裝置121對(duì)待蒸發(fā)溶液進(jìn)行蒸發(fā)，加速溶液內(nèi)空氣流動(dòng)，加速蒸發(fā)反應(yīng)速度，提高處理效率，通過(guò)第二攪拌裝置131對(duì)濃縮液進(jìn)行攪拌，使得氯化亞鐵晶體能快速、均勻的析出，使得析出的氯化亞鐵晶體質(zhì)地均勻、性質(zhì)穩(wěn)定，進(jìn)一步提高處理效率和處理效果。

蒸發(fā)反應(yīng)釜120內(nèi)部壓力為-0.01MPa～-0.08MPa，本發(fā)明采用減壓蒸發(fā)，當(dāng)壓力降低時(shí)，HCl的沸點(diǎn)降低，使得HCl氣體更容易蒸發(fā)出來(lái)，酸回收蒸發(fā)器產(chǎn)生的含酸蒸汽體積不增大，含鹽酸濃度高，使得HCl收集罐170收集的HCl可完全回收利用，進(jìn)一步提高資源利用率。

配料罐110內(nèi)部設(shè)有加熱裝置和保溫裝置，通過(guò)加熱裝置加熱，保溫裝置防止配料罐110內(nèi)熱量散失，加速氯化亞鐵晶體的溶解，進(jìn)一步提高處理效率。

本發(fā)明的一種含鐵廢酸液回收連續(xù)生產(chǎn)化減壓蒸餾設(shè)備100，將待處理廢鹽酸導(dǎo)入配料罐110，再加入一定量的氯化亞鐵晶體，配置所需濃度的氯化亞鐵溶液，經(jīng)蒸發(fā)反應(yīng)釜120蒸發(fā)得到含酸蒸汽和濃縮液，含酸蒸汽經(jīng)排氣管160排出至HCl收集罐170回收，濃縮液進(jìn)入結(jié)晶釜130結(jié)晶，固液分離罐140分離結(jié)晶后的氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液。一方面，本發(fā)明能絕大部分分離出含鐵廢酸液里的主要組分，以實(shí)現(xiàn)HCl、氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液的分離和回收再利用，有利于提高資源利用率；第二方面，采用本發(fā)明的設(shè)備100，分離出的氯化亞鐵晶體可重復(fù)利用，可間歇處理含鐵廢酸液，也可連續(xù)處理含鐵廢酸液，用戶可根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模合理選擇，適用范圍廣，處理效率高，處理效果好；第三方面，處理過(guò)程中不引入新的物質(zhì)，處理成本低，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，有利于環(huán)境保護(hù)；第四方面，采用本發(fā)明的設(shè)備100，處理過(guò)程不存在安全隱患，只需達(dá)到《建筑防火規(guī)范GB50016-2014》火災(zāi)危險(xiǎn)性分類丁類和儲(chǔ)存物品的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類丁類即可，安全生產(chǎn)要求低，處理?xiàng)l件易實(shí)現(xiàn)；第五方面，得到的氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液，性質(zhì)穩(wěn)定能達(dá)到《HG/T4538-2013水處理劑氯化亞鐵》的標(biāo)準(zhǔn)，可直接用于水處理劑，且不局限僅用于染料脫色；第六方面，本發(fā)明利用氯化亞鐵產(chǎn)品內(nèi)循環(huán)，由于當(dāng)氯化亞鐵晶體加入到鹽酸和水的混合溶液中，會(huì)影響溶液的沸點(diǎn)變化，從而改變兩溶劑組分相互間的相對(duì)揮發(fā)度和汽液平衡時(shí)汽相的組成。一般情況下，鹽酸和水的混合溶液中的亞鐵離子會(huì)通過(guò)離子的靜電場(chǎng)，對(duì)極性較大的溶劑分子的作用力更大，從而增大其在汽相中的組成。加入氯化亞鐵晶體還會(huì)改變混合溶液中溶劑的互溶度，使得完全互溶的溶液變成部分互溶，使得部分互溶的溶液不互溶區(qū)擴(kuò)大。這樣使得氯鹽酸的沸點(diǎn)降低，而水的沸點(diǎn)增大，從而鹽酸更加容易蒸餾出來(lái)，提高含酸餾分酸濃度，且含酸餾分體積不增大，含酸餾分能夠完全回用，進(jìn)一步提高資源利用率。

具體實(shí)施例2：

如圖2所示，為本發(fā)明的一種含鐵廢酸液回收連續(xù)生產(chǎn)化減壓蒸餾工藝的工藝流程圖。

一種含鐵廢酸液回收連續(xù)生產(chǎn)化減壓蒸餾工藝，①將待處理的含鐵廢酸液輸送至熱交換器180加熱，再將加熱后的含鐵廢酸液輸送至配料罐110；②向配料罐110中加入氯化亞鐵晶體，得到氯化亞鐵溶液，再將氯化亞鐵溶液輸送至蒸發(fā)反應(yīng)釜120；③蒸發(fā)反應(yīng)釜120加熱蒸發(fā)，蒸發(fā)產(chǎn)生的含酸蒸汽經(jīng)排氣管160與熱交換器180發(fā)生熱交換后進(jìn)入HCl收集罐170，蒸發(fā)后的濃縮液被輸送至結(jié)晶釜130；④結(jié)晶釜130冷卻結(jié)晶；⑤固液分離罐140對(duì)結(jié)晶后形成的氯化亞鐵溶液和氯化亞鐵晶體進(jìn)行分離；⑥分別收集分離后的氯化亞鐵溶液和氯化亞鐵晶體。

步驟①中配料罐110內(nèi)溫度為40℃～60℃，此溫度是根據(jù)氯化亞鐵溶液的溶解曲線確定的，在此溫度下，氯化亞鐵晶體的溶解度最高，能形成飽和的氯化亞鐵溶液，便于后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)析出更多的氯化亞鐵晶體；步驟②中氯化亞鐵溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％～50％，選用步驟①中的溫度時(shí)，氯化亞鐵晶體完全溶解形成的飽和溶液中，氯化亞鐵溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％～50％；步驟③中蒸發(fā)反應(yīng)釜120內(nèi)部壓力為-0.01MPa～-0.08MPa，蒸發(fā)反應(yīng)釜120采用負(fù)壓蒸餾，能降低HCl的沸點(diǎn)，由于-0.01MPa～-0.08MPa壓力下，HCl沸點(diǎn)為75℃～100℃，蒸發(fā)反應(yīng)釜120內(nèi)部溫度為80℃～110℃，能保證HCl絕大部分蒸餾出來(lái)，提高含鐵廢酸液的分離效果，同時(shí)，提高含酸餾分酸濃度，使得回收得到的HCl能夠完全回用，進(jìn)一步提高資源利用率。各步驟中的沸點(diǎn)、濃度、壓力等參數(shù)相互吻合，使得分離后的物質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定、分離效率高。

步驟③中蒸發(fā)反應(yīng)釜120內(nèi)部通過(guò)第一攪拌裝置121對(duì)溶液進(jìn)行攪拌，步驟④中結(jié)晶釜130內(nèi)部通過(guò)第二攪拌裝置131對(duì)溶液進(jìn)行攪拌，通過(guò)攪拌，加速蒸發(fā)或結(jié)晶的快速進(jìn)行，提高處理效率，同時(shí)，使得分離后的物質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定，便于回收再利用。

步驟②中的氯化亞鐵晶體為步驟⑥中得到的氯化亞鐵晶體，在進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)氯化亞鐵實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，而不需引入新的物質(zhì)，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，且運(yùn)行成本低。

一方面，本工藝能絕大部分分離出含鐵廢酸液里的主要組分，以實(shí)現(xiàn)HCl、氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液的分離和回收再利用，有利于提高資源利用率；第二方面，采用本發(fā)明的工藝，分離出的氯化亞鐵晶體可重復(fù)利用，可間歇處理含鐵廢酸液，也可連續(xù)處理含鐵廢酸液，用戶可根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模合理選擇，適用范圍廣，處理效率高，處理效果好；第三方面，處理過(guò)程中不引入新的物質(zhì)，處理成本低，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，有利于環(huán)境保護(hù)；第四方面，采用本發(fā)明的設(shè)備100，處理過(guò)程不存在安全隱患，只需達(dá)到《建筑防火規(guī)范GB50016-2014》火災(zāi)危險(xiǎn)性分類丁類和儲(chǔ)存物品的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類丁類即可，安全生產(chǎn)要求低，處理?xiàng)l件易實(shí)現(xiàn)；第五方面，得到的氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液，性質(zhì)穩(wěn)定能達(dá)到《HG/T4538-2013水處理劑氯化亞鐵》的標(biāo)準(zhǔn)，可直接用于水處理劑，且不局限僅用于染料脫色；第六方面，本發(fā)明利用氯化亞鐵產(chǎn)品內(nèi)循環(huán)，由于當(dāng)氯化亞鐵晶體加入到鹽酸和水的混合溶液中，會(huì)影響溶液的沸點(diǎn)變化，從而改變兩溶劑組分相互間的相對(duì)揮發(fā)度和汽液平衡時(shí)汽相的組成。一般情況下，鹽酸和水的混合溶液中的亞鐵離子會(huì)通過(guò)離子的靜電場(chǎng)，對(duì)極性較大的溶劑分子的作用力更大，從而增大其在汽相中的含量。加入氯化亞鐵晶體還會(huì)改變混合溶液中溶劑的互溶度，使得完全互溶的溶液變成部分互溶，使得部分互溶的溶液不互溶區(qū)擴(kuò)大。這樣使得氯鹽酸的沸點(diǎn)降低，而水的沸點(diǎn)增大，從而鹽酸更加容易蒸餾出來(lái)，提高含酸餾分酸濃度，且含酸餾分體積不增大，含酸餾分能夠完全回用，進(jìn)一步提高資源利用率。

具體實(shí)施例3：通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)對(duì)本發(fā)明蒸餾工藝的回收處理效果和工藝參數(shù)選取的合理性進(jìn)行驗(yàn)證。

實(shí)驗(yàn)原理：

利用氯化亞鐵產(chǎn)品內(nèi)循環(huán)，當(dāng)氯化亞鐵加入到鹽酸和水的混合溶液中，會(huì)影響溶液的沸點(diǎn)變化，改變兩溶劑組分相互間的相對(duì)揮發(fā)度和汽液平衡時(shí)汽相的組成。鹽酸和水的混合溶液中的亞鐵離子會(huì)通過(guò)離子的靜電場(chǎng)，對(duì)極性較大的溶劑分子的作用力更大，從而增大其在汽相中的組成。

加入氯化亞鐵還會(huì)改變混合溶液中溶劑的互溶度，使得完全互溶的溶液變成部分互溶，使得部分互溶的溶液不互溶區(qū)擴(kuò)大。這樣使得氯鹽酸的沸點(diǎn)降低，而水的沸點(diǎn)增大，從而鹽酸更加容易蒸餾出來(lái)，提高含酸餾分酸濃度，且含酸餾分體積不增大，含酸餾分能夠完全回用；

查得不同溫度(℃)時(shí)每100毫升水中FeCl2的溶解克數(shù):

49.7g/0℃；59g/10℃；62.5g/20℃；66.7g/30℃；70g/40℃

78.3g/60℃；88.7g/80℃；92.3g/90℃；94.9g/100℃

實(shí)驗(yàn)原料：

取江門某金屬制品公司的鋼鐵酸洗含鐵廢酸液，其含量為20％FeCl₂、7.3％HCl、微量重金屬離子，其余為水，按照表1中的配方配置A組、B組和C組原液各5000g。

實(shí)驗(yàn)步驟：

①將待處理的含鐵廢酸液輸送至熱交換器180加熱，再將加熱后的含鐵廢酸液輸送至配料罐110；②向配料罐110中加入氯化亞鐵晶體，得到氯化亞鐵溶液，再將氯化亞鐵溶液輸送至蒸發(fā)反應(yīng)釜120；③蒸發(fā)反應(yīng)釜120加熱蒸發(fā)，蒸發(fā)產(chǎn)生的含酸蒸汽經(jīng)排氣管160與熱交換器180發(fā)生熱交換后進(jìn)入HCl收集罐170，蒸發(fā)后的濃縮液被輸送至結(jié)晶釜130；④結(jié)晶釜130冷卻結(jié)晶；⑤固液分離罐140對(duì)結(jié)晶后形成的氯化亞鐵溶液和氯化亞鐵晶體進(jìn)行分離；⑥分別收集分離后的氯化亞鐵溶液和氯化亞鐵晶體。

步驟①中配料罐110內(nèi)溫度為40℃～60℃，此溫度是根據(jù)氯化亞鐵溶液的溶解曲線確定的，在此溫度下，氯化亞鐵晶體的溶解度最高，能形成飽和的氯化亞鐵溶液，便于后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)析出更多的氯化亞鐵晶體；步驟②中氯化亞鐵溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％～50％，選用步驟①中的溫度時(shí)，氯化亞鐵晶體完全溶解形成的飽和溶液中，氯化亞鐵溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％～50％；步驟③中蒸發(fā)反應(yīng)釜120內(nèi)部壓力為-0.01MPa～-0.08MPa，蒸發(fā)反應(yīng)釜120采用負(fù)壓蒸餾，能降低HCl的沸點(diǎn)，由于-0.01MPa～-0.08MPa壓力下，HCl沸點(diǎn)為75℃～100℃，蒸發(fā)反應(yīng)釜120內(nèi)部溫度為80℃～110℃，能保證HCl絕大部分蒸餾出來(lái)，提高含鐵廢酸液的分離效果，同時(shí)，提高含酸餾分酸濃度，使得回收得到的HCl能夠完全回用，進(jìn)一步提高資源利用率。各步驟中的沸點(diǎn)、濃度、壓力等參數(shù)相互吻合，使得分離后的物質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定、分離效率高。

步驟③中蒸發(fā)反應(yīng)釜120內(nèi)部通過(guò)第一攪拌裝置121對(duì)溶液進(jìn)行攪拌，步驟④中結(jié)晶釜130內(nèi)部通過(guò)第二攪拌裝置131對(duì)溶液進(jìn)行攪拌，通過(guò)攪拌，加速蒸發(fā)或結(jié)晶的快速進(jìn)行，提高處理效率，同時(shí)，使得分離后的物質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定，便于回收再利用。

步驟②中的氯化亞鐵晶體為步驟⑥中得到的氯化亞鐵晶體，在進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)氯化亞鐵實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，而不需引入新的物質(zhì)，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，且運(yùn)行成本低。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

A組、B組和C組記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別如表2、表3和表4所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

1、蒸發(fā)反應(yīng)釜內(nèi)部廢鹽酸溶液的運(yùn)行沸點(diǎn)為75℃～100℃，可得到含酸餾分的濃度介于3mol/L～7mol/L之間，完全能符合生產(chǎn)回用的要求；

2、通過(guò)本發(fā)明的蒸餾工藝生產(chǎn)得到的氯化亞鐵產(chǎn)品符合《HG/T4538-2013水處理劑氯化亞鐵》的使用要求；

3、分離出的氯化亞鐵晶體可重復(fù)利用，可間歇處理含鐵廢鹽酸，也可連續(xù)處理含鐵廢鹽酸；

4、配料罐的輸入端連接一熱交換器，在熱交換器內(nèi)與溫度較低的含鐵廢鹽酸發(fā)生熱交換，可縮短配料罐內(nèi)的加熱時(shí)間，充分利用含酸蒸汽的熱量，進(jìn)一步有利于提高資源利用率，生產(chǎn)成本低。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。