废酸再生机组
项目名称:废酸再生机组
客户名称:河北宝生集团
项目性质:新建工程
承接方式:京太阳GG总承包
签订时间:2010年11月12日
投产情况:在建
运行情况:良好
一、生产工艺流程的描述
源于酸洗机组的废酸,收集在废酸罐中,用废酸泵经过废酸过滤器送入予浓缩器(流量用气动调节阀自动控制)。废酸通过予浓缩器循环泵送至予浓缩器顶部进行喷洒。与来自焙烧炉的炉气进行直接热交换,将废酸中的部分水份蒸发掉,废酸液得到了浓缩。浓缩后的废酸由焙烧炉给料泵经废酸过滤站送至焙烧炉顶部,再经喷杆、喷嘴进入焙烧炉进行喷洒。焙烧炉设有喷枪,每杆喷枪上各装有喷嘴,喷枪可自动地插入焙烧炉内部。
焙烧炉本体是一个钢壳,其内衬有耐火耐酸砖,在本体上呈切线布置烧嘴加热,烘干来自喷嘴的予浓缩酸液滴,而在焙烧炉的热区域内,FeCL2和FeCL3按照下述方程分解:
2FeCL2+2H2O+1/2O2=Fe2O3+4HCL
2FeCL3+3H2O=Fe2O3+6HCL
固体颗粒(Fe2O3)以粉末的形式落在焙烧炉下部锥形体中,并用一个旋转阀排放出去,旋转阀可以使焙烧炉内部的气体同外部气体隔离开。在旋转阀的上部安装了一个氧化物块破碎机。用来破碎从焙烧炉壁落下的团块。
焙烧炉气体由燃烧废气,水蒸气和氯化氢气体组成,从焙烧炉的顶部离开焙烧炉并通过旋风分离器将所含的Fe2O3粉大部分分离出来。分离出的氧化物通过旋转阀排放,并返回到焙烧炉。然后焙烧气体进入予浓缩器,在予浓缩器中,高温气体直接与循环酸接触,而冷却和清洗气体中仅残留了少量的氧化物,并进入吸收塔。
用漂洗水吸收炉气中的氯化氢气体。漂洗水从吸收塔顶部经喷嘴进入,将水均匀分布在吸收塔中的填料上。在逆向流动中,气体中的氯化氢成份被吸收形成再生酸,再生酸从吸收塔底部自流至再生酸储罐。
含有微量HCL的炉气从吸收塔顶部离开,经过废气风机进入洗涤塔。
废气风机之后是一台液滴分离器,在这里将气体和液体分离。含有微量HCL的炉气在洗涤塔的下部用漂洗水循环洗涤,在洗涤塔的上部用脱盐水循环洗涤。
废气风机控制全系统处于负压状态,保证系统中不会有氯化氢泄露出来。
焙烧炉生产的氧化铁粉由收集小车进行收集。
主要工业过程参数,即温度、压力和流量在控制室中都由数字显示出来,而重要的操作参数都自动地由PLC系统自动控制,设备的启动、控制和停车都可由键盘完成。报警和功能错误都由一个独立的报警备忘录中记录,因此,操作人员很容易从控制室中检查设备运行状态,并由打印机提供班报告。
再生装置的电气传动和自动化仪表,用来保障系统正常运行和简化操作。PLC控制系统可保证在系统出现任何故障的情况下都能及时的反映出来,可以连接自动报警,自动停机。在无故障的情况下,可以反映出系统的正常运行情况。在设备出现故障的情况下,再生机组可自动停止运行。
本机组的启动和停止操作,在任何时候都可进行,启动设备时,用烧嘴加热,然后用水操作,直至达到正确的流量、温度和压力,然后将水供应切换成酸供应,再生即可开始,对于停止设备运行,则先截断酸的供应,设备自动地切换成水操作,一段时间之后,再生机组便完全停车。该机组共有三种功能:新水操作 、冲洗水操作 、酸操作(生产)。
二、机组产能及环保指标
1、酸洗机组有关设计参数
序号 | 名 称 | 说 明 | 单 位 |
1 | 酸洗带钢量(入口量) | 60 | 万t/年 |
2 | 酸洗带钢主要品种 | 低碳钢 | |
3 | 酸洗机组年工作小时 | 7200 | 小时 |
4 | 酸洗铁损 | 约0.45 | % |
2 酸
a 新盐酸:无色或浅黄色透明液体
新盐酸等级指标如下:
指标 级别 指标名称 | 优质品 | 一级品 | 合格品 |
总酸度%(HCl) ≥ | 31.0 | 31.0 | 31.0 |
铁% ≤ | 0.006 | 0.008 | 0.01 |
硫酸盐%(SO42-) ≤ | 0.005 | 0.03 | |
砷% ≤ | 0.0001 | 0.0001 | 0.0001 |
灼烧残渣% ≤ | 0.08 | 0.10 | 0.15 |
氯化物% ≤ | 0.005 | 0.008 | 0.010 |
b 废酸:来自酸洗线
序号 | 名 称 | 参 数 | 单 位 |
1 | 总铁量 | 140 | g/l |
2 | 总HCL 其中:游离HCL Fe | 200 3-5 140 | g/l % g/L |
3 | 温度 | 约85 | ℃ |
4 | 再生机组的处理量 | 4000 | L/h |
c 再生酸
序号 | 名 称 | 参 数 | 单 位 | 备注 |
1 | HCL 浓度 | 190-210 | g/l | |
2 | 铁含量 | ≤5 | g/l | 不包括漂洗水中的Fe离子 |
3 | 产量 | 4000 | L/h | |
4 | CL-1回收率 | ≥99.5 | % |
3、氧化铁粉
氧化铁粉各项指标:
序号 | 名 称 | 参 数 | 单 位 |
1 | Fe2O3 | ≥99 | % |
2 | FeO | ≤0.4 | % |
3 | H2O | ≤0.1 | % |
4 | Cl- | ≤0.01 | % |
5 | SiO2 | ≤0.02 | % |
6 | 原生粒度 | ≤1.0 | μm |
4、能力与热耗
4.1酸再生机组能力计算
a 机组处理能力
废酸处理能力:每小时4立方。
废酸液浓度:~200g/L HCL
废酸液温度:≤85℃
废酸中Fe含量:~120 g/L废酸
5、环保指标
a 噪音:噪音不超过80Db(距设备1m处测量)。超过80Db的设备,将安装在隔离室中隔离。
b 排废烟气
自洗涤塔出口排放的烟气中含:
HCL ≤20mg/Nm3Fe2O3 ≤30mg/Nm3
CL2 ≤5mg/Nm3
氧化铁粉料仓顶部排放废气,Fe2O3含量<10mg/ Nm3,颗粒度≤20μ。
以上指标保证满足中国环保排放标准。
c 排液
机组正常运行无废水液排放,只有开车、停车时,或清洗喷枪、设备时,机组才有废液排出。且是间断排液。
含酸废水排放(间断):3.5m3/h,温度:40℃ 比重:1.01kg/dm3,
含Fe 5g/L、含HCL 0~200%
d 车间空气
HCL含量≤5mg/Nm3
Fe2O3含量≤10mg/Nm3