1、概述
盐酸酸洗时的氧化物被从钢板表面洗掉,同时相应的消耗定量的盐酸形成铁的氧化物溶解在酸洗液中。这样酸洗液中铁离子的浓度增加,而游离盐酸浓度降低,为了消除铁离子的增加量,对应这个量的酸洗液被送往酸再生机组。在酸再生机组铁的氧化物被氧化成HCI和Fe2O3,HCI被吸收成浓度为18~20%的盐酸,并被送回酸洗线,Fe2O3以粉状形式排出。这样酸洗槽中的酸与铁的浓度就可以保持衡定。
酸洗和酸再生的过程可以由以下方程表示出来:
酸洗:
Fe+2HCI→FeCI2+H2
FeO+2HCI→FeCI2+H2O
Fe3O4+2HCI→FeCI2+FeCI3+H2O
Fe2O3+6HCI→2 FeCI2+3 H2O
2FeCI3+ Fe→3 FeCI2
4FeCI2+4HCI+O2→4Fe2CI3+2H2O
再生:
2FeCI2+2H2O+1/2O2→Fe2O3+4HCI
进入酸再生机组的酸洗液主要包括水、游离盐酸、FeCI2和少量FeCI3。
2、盐酸再生机组的主要工艺过程
废酸泵将废酸从废酸罐中打出经废酸过滤器进入到预浓缩器(文丘里型)中。从预浓缩器中废酸被焙烧炉供给泵打出,送到喷雾焙烧反应炉的喷嘴。焙烧炉由烧嘴直接加热。废酸被喷嘴雾化成主要含H2O、HCI和FeCI2的小液滴。这些小液滴进入焙烧炉后首先被加热到沸腾温度然后蒸发。FeCI2部分仍保留,在炉内下降过程中温度在300~800℃的范围内被焙烧成游离酸和铁的氧化物。其反应如下:
2FeCI2+2H2O+1/2O2→Fe2O3+4HCI
2FeCI3+3H2O→Fe2O3+3HCI
生成的大部分氧化铁留在喷雾焙烧反应炉内。其它部分被热炉气带走,其中一部分在粉尘分离器被分离并流回反应炉,最后由旋转阀排出,氧化铁具有较高纯度,它的密度在0.3~0.5Kg/dm3之间.它的纯度主要取决于酸洗钢板的金属组成.。氧化铁粉由氧化铁粉气动输送系统输送到铁粉库。
焙烧后的气体产品中含有大量水和酸洗液中的游离酸,还含有HCI气体和烧嘴燃烧废气(主要有H2O、CO2、N2和剩余的氧气)。
焙烧炉气由底部进入到吸收塔中。水从吸收塔上部进入与炉气反向冲洗。此时HCI和H2O结合成盐酸(200g/LHCI)冷凝流向底部。然后再生酸被送回酸洗槽。
冲洗水量考虑烧嘴气体带进的附加水份。以避免酸洗液被稀释。
整个生产过程中,风机使整个机组保持负压,并将含有游离HCI的废气排到大气中。
风机设计成预洗涤型,洗涤水在风机前注入,这个洗涤水被用作吸收塔的吸收水。
清洗废气中HCI气体的洗涤塔安装在废气风机后。
洗涤塔用的是新水。洗涤水也被用于吸收塔。再生机组的废酸处理量为5,000t/h
3 酸再生机组的原料和产品
3.1酸再生机组原料及标准
3.1.1废酸:废酸处理量5,000t/h;
废酸中铁离子含量110~130g/l;
废酸中HCI(游离酸加离子)含量30~50g/l;
废酸温度70℃;
3.1.2冲洗水:来自酸洗线冲洗水槽;
需用量:正常4.0m3/h
水操作时9.5m3/h
3.1.3饮用水:消耗量20.0 m3/h;
饮用水标准:压力:最小0.4Mpa
温度:4~28℃
3.1.4脱盐水:消耗量:大约1.5 m3/h
脱盐水标准:压力:0.2~0.3Mpa
水质:PH7~8
电导率:<10微米/厘米
3.1.5混合煤气:消耗量:3100Nm3/h;
混合煤气标准:低热值:1800kcal/Nm3
压力:700~1400mmWC(在交接点)
3.2酸再生机组产品
3.2.1再生酸:应与废酸量相同5,000l/h;
再生酸铁离子含量<50g/l
再生酸中HCI(游离酸加离子)含量180~200g/l;
再生酸温度:93℃
3.2.2Fe2O3铁粉:理论上Fe2O3铁粉产量为751.22Kg/h;
实际产量830Kg/h
铁粉颗粒:1~200microns
密度:300~500Kg/ m3;
4 主要生产设备、参数
4.1废酸泵
机械轴封离心泵
介质:废酸
温度:80℃
密度:1.25kg/dm3;
能力:10 m3/h;
扬程:35m
转速:2950rpm
马达功率:4.0kw
4.2冲洗水泵
机械轴封离心泵
介质:冲洗水
温度:60℃
密度1.02kg/dm3;
能力:15 m3/h;
扬程:35m
转速:2950rpm
马达功率:5.5kw
4.3再生酸泵
机械轴封离心泵
介质:再生酸
温度:90℃
密度1.1kg/dm3;
能力:10 m3/h;
扬程:35m
转速:2950rpm
马达功率:4.0kw
4.4新酸泵
机械轴封离心泵
介质:新酸
温度:20℃
密度1.15kg/dm3;
能力:10m3/h;
扬程:35m
转速:2950rpm
马达功率:4.0kw
4.5污水泵
双隔膜泵
介质:废酸、水
温度:60℃
能力:最大15m3/h;
压力:空气压力4bar,水量15 m3/h;压力是2.5bar
4.6废酸罐
立式带硬质防酸胶衬的钢罐
直径:5,000mm
高度:6,400mm
容积:120m3
4.7冲洗水罐
立式:带硬质防酸胶衬的钢罐
直径:5,000mm
高度:6,400mm
容积:120m3
4.8再生酸罐
立式:带硬质防酸胶衬的钢罐
直径:5,000mm
高度:6,400mm
容积:120m3
4.9新酸罐
立式:带硬质防酸胶衬的钢罐
直径:5,000mm
高度:6,400mm
容积:120m3
4.10新酸罐备用罐
置于厂房外,用于储存新酸。原新酸罐用作其它酸储罐的备用罐。
立式:带硬质防酸胶衬的钢罐
直径:5,000mm
高度:6,400mm
容积:120m3
4.11增压站
两台垂直离心泵和钢质压力罐
介质:饮用水
温度:20℃
密度:1.0kg/d m3
能力:2×5 m3/h;
出口压力:9bar
入口压力:4bar
4.12焙烧炉供给泵
机械轴封离心泵
介质:浓缩酸
温度:96℃
密度1.38kg/dm3;
能力:7m3/h;
扬程:65m
转速:2950rpm
马达功率:15kw
4.13文丘里循环
机械轴封离心泵
介质:浓缩酸
温度:96℃
密度:1.38kg/dm3;
能力:61m3/h;
扬程:20m
转速:2950rpm
马达功率:11kw
4.14吸收塔泵
机械轴封离心泵
介质:冲洗水
温度:85℃
密度:1.01kg/dm3;
能力:7.5m3/h;
扬程:45m
转速:2950rpm
马达功率:5.5kw
4.15洗涤塔泵
机械轴封离心泵
介质:酸性水
温度:80℃
密度:1.00kg/dm3;
能力:65m3/h;
扬程:23m
转速:2950rpm
马达功率:11kw
4.16废气风机
风机由接轴直转传动
注入水:1.5m3/h;
直接传动:160kw、2980rpm
能力:23,000m3;
静力学压力:14,000Pa
废气温度:85℃
废气比重:0.75kg/dm3;
转速:2,980rpm
重量:2,700kg
4.17助燃风机
能力:7000m3/h;
介质:空气
温度:+20℃
压力:8150Pa
操作方式:连续式
马达功率:30kw
转速:2930rpm
4.18冲洗水中间贮罐
FRP(玻璃钢)制的圆筒罐
4.19双旋风除尘器
碳钢制成
4.20卧式液滴分离器
机座:PP
填料:PP
4.21 立式液滴分离器
机座:PP
填料:PP
4.22 废酸过滤器
入口/出口直径:DN50
过滤器面积:1.8m2
机座:带胶衬的钢
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