CN103668269A

CN103668269A - 一种消除废酸再生装置冒红烟的工艺

Info

Publication number: CN103668269A
Application number: CN201310673071.3A
Authority: CN
Inventors: 苏宗华; 宋兵
Original assignee: CHENGDU HUAXI CHEMICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHENGDU HUAXI CHEMICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2033-12-12
Also published as: CN103668269B

Abstract

本发明公开了一种消除废酸再生装置冒红烟的工艺，用于解决现有技术中废酸再生装置在酸水转换过程中发生冒“红烟”现象的问题。该工艺在预浓缩器和吸收塔之间增加脱氯塔，并引入新酸和再生酸，一方面，增加了预浓缩器的酸浓度，达到氧化铁粉与预浓缩器中的游离酸充分反应的目的；另一方面，极细的氧化铁粉进入脱氯塔后被除去，由此可彻底避免酸再生装置冒“红烟”现象的发生，并能充分保证排放的焙烧炉尾气达到国家最新颁布的《轧钢工业大气污染物排放标准》GB28665-2012。因此，适合推广应用。

Description

一种消除废酸再生装置冒红烟的工艺

技术领域

本发明属于废液处理技术领域，具体的说，是涉及一种消除废酸再生装置冒红烟的工艺。

背景技术

在冷轧酸洗工厂中，使用盐酸溶液酸洗钢板时，板材表面的氧化铁被盐酸酸洗掉形成氯化亚铁或氯化铁溶解在酸洗液中，形成废酸。随着酸洗过程的进行，废酸液中的铁离子浓度会升高，而游离HCl的浓度相应降低，为了保持酸洗液中的游离HCl的浓度，除去酸洗液中增加的铁离子，将废酸液定量的送往废酸再生装置，通过废酸再生装置再生成游离HCl酸液即再生酸返回酸洗机组，同时得到氧化铁粉。废酸再生装置不仅可以回收盐酸，还能生成副产品氧化铁，氧化铁粉可用作软磁材料中的高纯氧化铁。

废酸再生装置广泛应用于钢铁行业冷轧前板材酸洗液（废酸）的再生，然而，在废酸再生装置进行酸水转换操作时，会发生冒“红烟”的现象，“红烟”现象一般为30～60分钟，在酸再生完全处于酸操作状态时，冒“红烟”现象则消失。

废酸再生装置冒“红烟”现象的原因主要是酸水转换作业时，盐酸浓度过低，无法有效地清除掉氧化铁粉，具体如下：如图1所示，废酸经过滤后直接进入预浓缩器；同时，焙烧炉气经预浓缩器设备后直接进入吸收塔，由吸收塔吸收其中的HCl气体并形成再生酸。在酸水转换作业中，预浓缩器和吸收塔中盐酸浓度变低，一方面无法与焙烧炉气中所含的氧化铁粉充分反应；另一方面，无法清除掉其中小于1um的极细的氧化铁粉，导致排空烟气中的氧化铁粉超标，导致出现“红烟”现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消除废酸再生装置冒红烟的工艺，解决现有技术中废酸再生装置发生冒“红烟”现象的问题。

为了实现上述目的，本发明通过下述技术方案实现：

一种消除废酸再生装置冒红烟的工艺，包括以下步骤：

（1）在吸收塔和预浓缩器之间增设脱氯塔，该脱氯塔还连接有循环酸液去废酸罐；

（2）在进行酸水转换操作前，向脱氯塔补充新的盐酸，脱氯塔内原循环酸液流至循环酸液去废酸罐；

（3）待脱氯塔内新的循环液中的游离HCl浓度达到14%以上后，停止补充新的盐酸，转为补充再生酸；此时，预浓缩器直接进经过滤后的废酸，该废酸进入脱氯塔后，再流至循环酸液去废酸罐；

（4）待酸操作正常后，脱氯塔停止补充再生酸，转为补充经过滤后的废酸；此时，经过滤后的废酸进入脱氯塔而不进入预浓缩器；术语“酸操作正常”为本技术领域公知的一种状态，具体是指产生18%的再生酸，此时预浓缩器内、焙烧炉内均达到酸操作时的铁离子和氯离子浓度要求。

（5）步骤（4）中废酸经脱氯塔后，再进入预浓缩器，形成废酸在酸操作时的正常走向。

（6）形成在酸操作时废酸的正常走向后，焙烧炉气经预浓缩器后，进入脱氯塔，经脱氯塔脱除其中小于1um极细的氧化铁粉后再进入吸收塔。术语“废酸的正常走向”是指在非开机或停机阶段，废酸先进脱氯塔、然后进入预浓缩器、再进入焙烧炉；开机阶段废酸进入预浓缩器、再进入焙烧炉，脱氯塔中补充再生酸。

所述步骤（2）中向脱氯塔补充新的游离盐酸前，脱氯塔采用脱盐水进行循环液操作，脱盐水即为步骤（2）中的脱氯塔内原循环液流。

其中，所述再生酸中HCl浓度为18％。

本发明的设计主要考虑两个方面：

一、在酸水转换操作过程中，提高预浓缩器内的HCl的浓度

预浓缩器从最低液位补充到正常操作液位所需时间为：33.94分钟，此时，预浓缩器内HCl浓度为11.91％，30分钟时预浓缩器内HCl浓度为11.39%。60分钟后预浓缩器内的HCl浓度为14.21％。随着时间的延长，预浓缩器内HCl浓度的增加量会越来越小，60分钟以后，预浓缩器内HCl浓度增加量小于每分钟0.05%。根据现有实际的生产过程中，冒“红烟”现象发生在30～60分钟之间，即在冒“红烟”现象发生时，预浓缩器内HCl浓度为11.39%～14.21％之间（不包括14.21％）。由此可知，要消除“红烟”现象，就应当使预浓缩器内的HCl浓度≥14.21％，其目的在于，使氧化铁粉可与预浓缩器内的HCl充分反应。

二、用游离HCl的酸液消除极细的氧化铁粉

由背景技术可知，导致“红烟”现象的另一个原因是极细的氧化铁粉无法充分反应，因此，在酸水转换操作中，小于1um极细的氧化铁粉应当及时消除。

本发明具有以下优点及有益效果：

（1）废酸再生装置中，在预浓缩器和吸收塔之间增加脱氯塔，并引入新酸和再生酸，一方面，增加了预浓缩器的酸浓度，达到氧化铁粉与预浓缩器中的酸充分反应的目的；另一方面，极细的氧化铁粉进入脱氯塔后被除去，由此可彻底避免酸再生装置冒“红烟”现象的发生，并能充分保证排放的焙烧炉尾气达到国家最新颁布的《轧钢工业大气污染物排放标准》GB28665-2012。

（2）由于酸浓度增加，焙烧炉气中所含的氧化铁粉在经双旋风除尘器和预浓缩器未清除的部分将和循环酸（液）中的游离HCl发生充分的反应，进一步避免了冒“红烟”现象的发生。

（3）本发明采用再生酸洗涤，同时，气体经过吸收塔吸收后形成再生酸排入再生酸罐中，后续经洗涤塔进一步洗涤和碱洗塔碱洗，因此，对排放尾气中HCl含量的无不利影响。

附图说明

图1为现有技术中废盐酸再生装置的工艺流程图。

图2为采用本发明的废盐酸再生装置的工艺流程图。

图3为本发明的工艺流程图。

图4为现有技术中预浓缩器在水操作转换到酸操作过程中HCl浓度变化图。

图5为本发明中脱氯塔在水操作转换到酸操作过程中HCl浓度变化图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式并不限于此。

酸再生装置冒红烟的现象主要发生在酸再生装置进行酸水转换操作时冒“红烟”现象的主要原因是预浓缩器中的游离酸浓度较低，预浓缩器从最低液位补充到正常操作液位所需时间为：33.94分钟，此时预浓缩器内HCl浓度为11.91％，30分钟时预浓缩器内HCl浓度为11.39%，而60分钟后预浓缩器内的HCl浓度则为14.21％，如图4所示。而“红烟”现象一般在酸水转换操作时30～60分钟内发生，在酸再生完全处于酸操作状态时消失。因此，要消除“红烟”现象，就应当使预浓缩器内的HCl浓度≥14.21％。同时，考虑到“红烟”现象的另一个影响因素：极细的氧化铁粉难以被反应除掉，因此，酸水转换操作时，还应当处理掉极细的氧化铁粉。

如图2、3所示，本实施例提供了一种消除废酸再生装置冒红烟的工艺，该工艺的实现基础是：在吸收塔和预浓缩器之间增设脱氯塔，该脱氯塔还连接有循环酸液去废酸罐。

为了使得本领域技术人员对本发明有更清晰的了解和认识，下面对其进行详细说明：

水操作

在废酸再生装置进行酸操作前采用，主要为烘炉升温阶段和漂洗水操作阶段。此时，脱氯塔采用脱盐水进行循环操作。

酸水转换操作，即为酸操作和水操作之间的转换，正常的生产过程中，废酸再生装置为酸操作状态。本发明所述的酸水转换操作为水操作转换为酸操作。

酸水转换操作

首先提高脱氯塔中HCl浓度，即在进行酸水转换操作前，向脱氯塔补充新的盐酸，脱氯塔内原循环酸（液）流至循环酸液去废酸罐，脱氯塔内HCl的浓度变化如图5所示。本实施例中，向脱氯塔补充新的盐酸的具体操作如下：开启程控阀⑥将新酸引入脱氯塔内，循环酸液去废酸罐调节阀④开启（此时程控阀⑤关闭、调节阀①关闭、调节阀③关闭）。

向脱氯塔补充新的盐酸的原因如下：

补充酸对比方案1：采用18%的再生酸进行置换，如果每小时置换10m3/h，则HCl浓度达到11.39%时，需要82分钟；HCl浓度达到14.21%时，则需要178min。即为了HCl浓度达标，彻底杜绝冒红烟现象，在进行转换操作前脱氯塔达到要求浓度需要的时间太长。

补充酸对比方案2：如采用18%的再生酸进行置换，每小时置换25m³/h，则HCl浓度达到14.21%时需要71min。

补充酸对比方案3：采用31%的新的盐酸，以15m³/h进行置换，则HCl浓度达到14.21%时需要27min；以10m³/h进行置换，则HCl浓度达到14.21%时需要40min。

由上述可知，采用新的盐酸（31%HCl的新酸）作为补充酸向脱氯塔补充，脱氯塔内盐酸浓度达标时，所耗时间最短。

其次，待脱氯塔内新的循环液中的HCl浓度达到14%以上后（耗时约27分钟），停止补充新的盐酸，转为补充再生酸；此时，预浓缩器直接进经过滤后的废酸，该废酸进入脱氯塔后，形成循环酸（液）后去废酸罐；具体操作如下：关闭程控阀⑥，开启程控阀⑤引入再生酸，此时开启调节阀②废酸进入预浓缩器（调节阀①关闭、调节阀③关闭、调节阀④开启）。

待酸操作正常后，脱氯塔停止补充再生酸，转为补充经过滤后的废酸；具体操作如下：关闭调节阀④、开启调节阀③、开启调节阀①、关闭调节阀②、关闭程控阀⑤和程控阀⑥。废酸经脱氯塔后，再进入预浓缩器，经预浓缩器的废酸又再次进入脱氯塔，从而形成正常生产的废酸循环。此时，脱氯塔内HCl浓度与预浓缩器内HCl浓度基本相同。

焙烧炉气经预浓缩器进行反应除去氧化铁粉，此时，极细的氧化铁粉仍残留未除去，因此，焙烧炉气经预浓缩器后，再进入脱氯塔，经脱氯塔脱除其中小于1um极细的氧化铁粉后再进入吸收塔。

酸操作转换为水操作

开启调节阀②、关闭调节阀①、关闭调节阀③、开启程控阀⑥、开启调节阀④，待脱氯塔循环液体游离酸浓度大于14%后（约27分钟），关闭程控阀⑥、开启程控阀⑤补充再生酸；然后，关闭调节阀②、预浓缩器中开始补充漂洗水，转换到水操作。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种消除废酸再生装置冒红烟的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（4）待酸操作正常后，脱氯塔停止补充再生酸，转为补充经过滤后的废酸；此时，经过滤后的废酸进入脱氯塔而不进入预浓缩器；

（5）步骤（4）中废酸经脱氯塔后，再进入预浓缩器，形成废酸在酸操作时的正常走向；

（6）形成在酸操作时废酸的正常走向后，焙烧炉气经预浓缩器后，进入脱氯塔，经脱氯塔脱除其中小于1um极细的氧化铁粉后再进入吸收塔。

2.根据权利要求1所述的一种消除废酸再生装置冒红烟的工艺，其特征在于，所述步骤（2）中向脱氯塔补充新的游离盐酸前，脱氯塔采用脱盐水进行循环液操作，脱盐水即为步骤（2）中的脱氯塔内原循环酸液。

3.根据权利要求1所述的一种消除废酸再生装置冒红烟的工艺，其特征在于，所述再生酸中HCl浓度为18％。