酸再生工艺技术规程

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

4.23 冲洗过滤

入口/出口直径：DN50

过滤器面积：1.8M2

4.24喷雾焙烧炉

负压值：(在反应炉出口处)-25mmw

输入：a）浓缩酸：Q=4m3/h T=95℃

b）混合煤气：1800kcal/Nm3±10%

Q=1960 Nm3/h±10%

助燃空气：Q=4.8210Nm3/h

输出：a）炉气：Q=11470m3/h

T=390℃

包括：HCI气体、水蒸气、N2、CO2、O2。

b）Fe2O3铁粉：Q=大约830kg/h

密度：300~500kg/m3 t=最大400℃

4.25烧嘴

煤气量：正常：650Nm3/h±10%

最大：860Nm3/h±10%

压力：10~40mbar

空气量：正常：1610Nm3/h

最大：2100Nm3/h

压力：10~40mbar

4.25.1烧嘴提升设备

4.25.2烧嘴：11个喷嘴+4个氧化陶瓷塞

型号：553S

材料：氧化陶瓷

标准能力：3bar时每分钟6吨水

喷射角度：55°

4.26预浓缩器

文里型、全部由钢制、上部衬砖

4.27吸收塔

由FRP制成

填料：11/2PP填料环

支撑格栅由PP制成

4.28破碎机

破碎机交叉成45°，齿轮马达通过传动链传动破碎机。

齿轮马达：1.1kw

转速：23rpm

4.29旋风除尘器旋转阀

马达：0.75 转速：10.5rpm

4.30炉底旋转阀

马达：1.1kw 转速：23rpm

4.31洗涤塔

直径：1900mm

填料高度：5500mm

入口管径：DN800mm

出口管径：DN1150mm

炉气量：大约12800Nm3/h

温度：84℃

循环量：大约45m3/h

新水供给量：1.5Nm3/h

洗涤水溢流量：1.5m3/h

4.32铁粉输送风机

能力：6760m3/h

介质：空气60℃

压力：20℃时5180Pa

转速：2930rpm

功率：18.5kw

4.33氧化铁粉过滤器

铁粉输送空气量：8500m3/h

过滤器面积：104m2

4.34铁粉仓旋转阀

能力：最大20m3/h

介质：铁粉颗粒

温度：60℃

转速：42rpm

功率：2.2kw

4.35氧化铁粉仓

容积：60m3

4.36装袋机

能力：每小时80袋

袋容积：25~50kg

空气消耗：25kw/袋 6bars时每袋35吨

0.6bar空气消耗120m3/h

抽吸量：600~900m3/h

5、主要操作程序

5.1操作：新水直接送到反应炉中，冲洗水通过吸收塔进入文丘里中循环，从文丘里中出来多余的水被打入废水坑中，吸收塔的流量被调到最小值。

5.2酸操作：对应于烧嘴的混合气体有一定两的酸，通过文丘里的液位控制进入系统中，焙烧炉的喷杆是由文丘里供应浓缩酸的，洗涤塔的水和冲洗水被用作吸收塔的吸收水，吸收塔中的再生酸流入再生酸罐。

5.2.1由水→酸的切换：在水操作过程中，切换按钮被按下，这时机组自动改为酸操作，文丘里的水在反应炉中被蒸发，当达到文丘里液位后，由水到酸的切换完成，自动把酸的入口阀定在操作位置上。

5.2.2由酸→水的切换，是在酸的入口阀关闭后，通过切换按钮实现的，文丘里中的浓缩酸被消耗，当达到文丘里液位时，多余的量由冲洗水稀释，当再生酸的浓度下降时（大约30分钟后）通往再生酸罐的再生酸阀关闭，吸收塔中的水流入文丘里。

5.3酸水操作

这种操作方式只用于清洗喷嘴时并限制在20分钟内，因为时间过长会引起浓缩酸中的Fe离子浓度增加。此时焙烧炉被注入新水而吸收塔仍维持酸操作。

6、酸再生机组正常停车及启动

6.1机组停车

酸再生机组停车时冲洗水操作至少要保持2小时，新水操作至少要保持1小时，然后按正常程序停车。

6.2机组启动

酸再生长时间停车后重新启动，要按正常程序启动缓慢升温。三杆枪稳定操作后方可酸操作。

7、酸再生机组主要注意事项

7.1主烧嘴操作期间，为了冷却点火烧嘴，供给点火烧嘴的空气必须连续。

7.2如果冷的燃烧室点火试验不成功，则需要空气彻底清扫燃烧室后，才可以重新点火试验。

7.3本机组随时可以由酸操作改为水操作。

7.4只有在紧急停车和紧急断开时，HCI气体才可能进入厂房。

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