CN106044709A

CN106044709A - 一种废酸再生系统及工艺

Info

Publication number: CN106044709A
Application number: CN201610395446.8A
Authority: CN
Inventors: 高俊峰
Original assignee: Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Current assignee: Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Priority date: 2016-06-06
Filing date: 2016-06-06
Publication date: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2036-06-06
Also published as: CN106044709B

Abstract

本发明提供一种废酸再生系统及工艺，包括：文丘里预浓缩器，用于对在文丘里预浓缩器中循环流动的废酸进行浓缩处理；焙烧炉，用于对文丘里预浓缩器内达到设定浓度的酸液进行加热，使得酸液分解、氧化，从而制得氯化氢气体和氧化铁；吸收塔，在焙烧炉中制得的氯化氢气体在吸收塔中与漂洗水混合生成再生酸；其中，文丘里预浓缩器与吸收塔之间设有管路，用于当文丘里预浓缩器的喉口堵塞时，将吸收塔中的再生酸通过该管路供入文丘里预浓缩器中循环清洗，使得系统正常运行。该系统在不用停机处理的情况下，解决文丘里喉口堵塞造成的问题。很大程度上提高了酸再生系统的运行稳定性，也减少了设备故障率，同时提高了系统的自动化程度。

Description

一种废酸再生系统及工艺

技术领域

本发明涉及轧钢废酸液再生系统技术领域，具体地说，涉及一种废酸再生系统及工艺。

背景技术

冷轧酸洗带钢产生的废酸液，具有极强的腐蚀性。如果不加以处理，将会对环境造成严重的污染，同时由于废酸大量的排放，也造成了酸洗成本的提高。现今针对酸洗废液的处理中，喷雾焙烧法工艺是其中最为先进的再生工艺。

在喷雾焙烧法酸再生工艺中，废酸发生化学反应，产生游离HCl，通过吸收塔吸收后，形成再生酸，同时在排放至大气之前再进行多次洗涤以满足达标排放要求。在实际生产中，由于废酸进入文丘里预浓缩器进行浓缩，当文丘里预浓缩器长时间运行后，会在文丘里预浓缩器的喉口处形成大量的废酸结晶和氧化铁粉的块状物质，堵塞文丘里预浓缩器而使引风机超频，最终导致系统故障停机。

发明内容

本发明提供了一种废酸再生系统及工艺，以至少解决文丘里预浓缩器的喉口堵塞的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种废酸再生系统，包括：文丘里预浓缩器(C)，所述文丘里预浓缩器(C)利用文丘里泵(P1)使得废酸在所述文丘里预浓缩器(C)中循环流动，从而进行浓缩处理；焙烧炉(A)，焙烧炉(A)利用焙烧炉泵(P2)将文丘里预浓缩器(C)内达到设定浓度的废酸泵入焙烧炉(A)内，焙烧炉(A)对废酸进行加热，使得废酸分解、氧化，从而制得氯化氢气体和氧化铁；吸收塔(D)，吸收塔(D)使用吸收塔泵(P3)将漂洗水泵入吸收塔(D)内，上述在焙烧炉(A)中制得的氯化氢气体在吸收塔(D)中与漂洗水混合生成再生酸；其中，文丘里预浓缩器(C)与吸收塔(D)之间设有管路(700)，当文丘里预浓缩器(C)的喉口(C1)堵塞时，关闭废酸供入文丘里预浓缩器(C)的管路以及再生酸供入再生酸储罐的管路，将吸收塔(D)中的再生酸通过该管路(700)供入文丘里预浓缩器(C)中循环清洗，使得系统正常运行。

优选地，还包括控制系统，在废酸供入文丘里预浓缩器(C)的管路(100)上设置有废酸量调节阀(F1)，在文丘里预浓缩器(C)上设置有液位计(Y1)，控制系统通过所述液位计(Y1)的液位信息来控制废酸量调节阀(F1)的开度。

优选地，在文丘里预浓缩器(C)上还设置有漂洗水供应管路(200)，在漂洗水供应管路(200)上设置有漂洗水调节阀(F3)，控制系统通过所述液位计(Y1)的液位信息来控制漂洗水调节阀(F3)的开度。

优选地，文丘里预浓缩器(C)还设置有向吸收塔供应废酸的管路(800)，所述管路(800)上还设置有废酸量调节阀(F6)，控制系统通过所述液位计(Y1)的液位信息来控制废酸量调节阀(F6)的开度。

优选地，在文丘里预浓缩器(C)向吸收塔(D)供应废酸的管路(800)上还设置有流量计(L1)，在吸收塔(D)向文丘里预浓缩器(C)供应再生酸的管路(700)上还设置有流量计(L2)，控制系统利用流量计(L1)和流量计(L2)的流量信息来修正调节阀(F6)的开度，使得流量计(L1)和流量计(L2)的流量差值保持恒定。

优选地，在吸收塔(D)上设置有液位计(Y2)；在漂洗水供入吸收塔的管路上设置有调节阀(F7)；控制系统根据液位计(Y2)的液位信息控制调节阀(F7)的开度。

优选地，所述吸收塔泵为定频泵。

优选地，所述吸收塔泵为变频式离心泵。

根据本发明的另一个方面，提供一种使用以上所述的废酸再生系统的废酸再生工艺，包括以下步骤：1)将废酸供入文丘里预浓缩器(C)中，通过文丘里泵(P1)使废酸在文丘里预浓缩器(C)中循环流动，从而对焙烧炉(A)的烟气进行除尘，并实现对废酸的浓缩作用；2)当废酸浓度达到预定浓度时，通过焙烧炉泵(P2)向焙烧炉(A)中泵入设定浓度的酸液，使酸液分解、氧化，从而制得氯化氢气体和氧化铁；3)氯化氢气体经除尘器(B)进入文丘里预浓缩器(C)中，经冷却的氯化氢气体进入吸收塔(D)，与吸收塔(D)的漂洗水混合，生成再生酸，其中，当文丘里预浓缩器(C)的喉口(C1)堵塞时，关闭废酸进入文丘里预浓缩器(C)的管路上的调节阀(F1)以及再生酸供入再生酸储罐的管路上的开关阀(F5)，打开吸收塔(D)将再生酸供入文丘里预浓缩器(C)的管路上的开关阀(F4)，使得吸收塔(D)中的再生酸进入文丘里预浓缩器(C)中循环清洗，使得系统正常运行。

附图说明

通过结合下面附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是表示本发明实施例的废酸再生系统的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明所述的一种废酸再生系统及工艺的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。

根据本发明的一个方面，提供一种废酸再生系统，包括焙烧炉A、除尘器B、文丘里预浓缩器C、吸收塔D、漂洗水收集罐E，各设备之间通过管路连接，在管路上装设有泵、阀门、流量计、液位计等元件。

下面结合图1进行具体说明，废酸从入口1经管路100进入文丘里预浓缩器C，废酸量由调节阀F1的开度控制，在文丘里预浓缩器C的旁边设置有文丘里泵P1，文丘里泵P1可以将文丘里预浓缩器C底部的废酸经管路110泵到文丘里预浓缩器的顶部C2处，其顶部C2为喷头状，使得酸液以雾状喷入文丘里预浓缩器C内。通过文丘里泵P1可以使酸液沿图示箭头1101的方向循环。

在文丘里泵P1的下游，还设置有开关阀F2、焙烧炉泵P2，用于将达到预定浓度的酸液供入焙烧炉A内。焙烧炉泵P2将酸液泵到焙烧炉的顶部，其顶部也为喷头状，使得酸液以雾状喷入焙烧炉A内。在焙烧炉内设置有多个烧嘴，通过烧嘴向焙烧炉A内通入可燃气体和空气，可燃气体燃烧产生的热量使废酸中的废酸雾转化为氧化铁和氯化氢气体，部分氧化铁落入炉底。在焙烧炉A的旁边，设置有除尘器B，特别地，该除尘器可以是双旋风除尘器。氯化氢气体和另一部分氧化铁经过管路进入除尘器B分离，这部分氧化铁落入除尘器B的底部，通过管路300回到焙烧炉A的底部。除尘器B的出口和文丘里预浓缩器C的顶部通过管路400连接，氯化氢气体经过管路400进入文丘里预浓缩器C内。

在文丘里预浓缩器C上，还设置有管路500和吸收塔D连接。经文丘里预浓缩器C冷却的气体从管路500进入吸收塔D。漂洗水从入口2经管路200进入漂洗水收集罐E内，通过开关阀F8控制管路的开闭。吸收塔泵P3和漂洗水收集罐E连接，将漂洗水收集罐E内的漂洗水泵入到吸收塔D的顶部，漂洗水经喷头呈雾状喷入吸收塔D内。从管路500进入吸收塔D内的氯化氢气体和雾状漂洗水混合，形成再生酸。在吸收塔D的底部，形成有管路600，再生酸通过管路600通入再生酸储罐的入口3，在管路600上设置有开关阀F5。而剩余的气体则通过排出口4排出。

其中，在再生酸排出到再生酸储罐的管路600上，分支出管路700，该管路700连通至文丘里预浓缩器C。在管路700上设置有开关阀F4，用于将再生酸供入文丘里预浓缩器C内。由除尘器B排入到文丘里预浓缩器C中的气体中，依然含有部分氧化铁粉尘。当文丘里预浓缩器C长时间运行后，会在文丘里预浓缩器C的喉口C1处形成大量的废酸结晶和氧化铁粉的块状物质。为了进一步清除氧化铁粉尘，当文丘里预浓缩器C的喉口C1堵塞时，控制系统可以将工艺切换到再生酸操作模式，使用吸收塔D中的再生酸来向文丘里预浓缩器C中补液。也就是再生酸可以通过管路700进入文丘里预浓缩器C内。由于再生酸是一定浓度的盐酸，其会与堵塞文丘里预浓缩器C的喉口C1的氧化铁粉末发生反应，生成Fe³⁺物质，进而减少喉口31的堵塞情况，使得整个废酸再生工艺持续进行。参照图1，其具体操作过程是，关闭调节阀F1和开关阀F5，打开开关阀F4，也就是关闭废酸进入文丘里预浓缩器C的通道，以及关闭再生酸进入再生酸储罐的通道，使得再生酸进入文丘里预浓缩器C中。

此外，在文丘里预浓缩器C的顶部，还设置有管路800和吸收塔D连接。通过管路800将文丘里预浓缩器内的酸液引入吸收塔，在管路800上设置有调节阀F6，也就是通过操作调节阀F6使文丘里预浓缩器内的酸液进入吸收塔D，从而使得文丘里预浓缩器C内的Fe³⁺物质排到吸收塔内，Fe³⁺物质再和吸收塔D内的再生酸混合进入再生酸储罐内。从而防止废酸结晶堵塞文丘里预浓缩器导致系统崩溃。

此外，在文丘里预浓缩器C上设置有液位计Y1，用于实时测量文丘里预浓缩器C内的液位。该液位计Y1和控制系统(未示出)具有电路连接。控制系统根据液位计Y1的液位信息控制文丘里废酸补液调节阀F1的开度。另外，因为在系统因故障不能继续生产，而焙烧炉却不能灭火停机时，可以采用漂洗水使系统持续运行。也就是说，在水操作时，控制系统根据液位计Y1提供的液位信息，控制文丘里漂洗水补液调节阀F3的开度使系统持续运行。并且，控制系统还根据液位计Y1的液位信息控制调节阀F6的开度，从而控制文丘里预浓缩器供入吸收塔的废酸量。

此外，在吸收塔内设置有液位计Y2，用于实时测量吸收塔内的再生酸的液位。该液位计Y2和控制系统具有电路连接。控制系统根据液位计Y2的液位信息控制吸收塔的喷淋流量，也就是说控制系统根据液位计Y2的液位信息控制调节阀F7的开度，从而控制吸收塔D内的流量。

由于文丘里预浓缩器内会有部分酸液蒸发，因此，吸收塔供入文丘里预浓缩器的再生酸量应比文丘里预浓缩器供入吸收塔的酸量大，并且其差值保持恒定，以弥补文丘里预浓缩器内蒸发的酸量。优选地，在管路800上，设置有流量计L1，流量计L1实时将管路800的流量反馈给控制系统，也就是将文丘里预浓缩器C供入吸收塔D的流量反馈给控制系统。在管路700上，也就是再生酸供入文丘里预浓缩器3的管路上，设置有流量计L2，流量计L2实时将管路700的流量信息反馈给控制系统，也就是将吸收塔D内的再生酸供入文丘里预浓缩器C的流量反馈给控制系统。控制系统将流量计L1和流量计L2的流量信息用于系统自动控制逻辑。该自动控制逻辑就是应用流量计L1和流量计L2的流量信息来修正阀门的开度。具体地说，流量计L1和流量计L2的流量差值可以应用到对调节阀F6的控制中去，使得文丘里预浓缩器供入吸收塔的酸量与吸收塔供入文丘里的再生酸量始终保持预设的流量差值。

优选地，流量计L3实时反馈管路中的漂洗水流量信息给控制系统，控制系统根据流量计L3的流量信息，修正调节阀F7的开度，进而控制进入吸收塔4中的漂洗水的流量。

优选地，吸收塔泵P3也可以采用变频式离心泵，变频式离心泵能够无级调节泵的排量，通过控制系统直接控制泵的排量，不需要调节阀F7来配合控制管路流量。简化了管路结构，并且操作方便、安全。

根据本发明的另一个方面，提供一种废酸再生工艺，其使用焙烧炉A、除尘器B、文丘里预浓缩器C、吸收塔D、漂洗水收集罐E等设备进行再生酸生产，各设备之间通过管路连接，在管路上装设有泵、阀门、流量计、液位计等元件。废酸再生工艺包括以下步骤：

1)废酸从入口1供入文丘里预浓缩器C中，文丘里泵P1再将废酸泵送到文丘里预浓缩器C的顶部，废酸呈雾状向下喷淋，废酸雾经焙烧炉预加热，并且，废酸在文丘里预浓缩器C中沿图1中所示箭头1101的方向循环，在对焙烧炉A的烟气进行除尘的同时，实现对废酸的浓缩作用。

2)当废酸浓度达到预定浓度时，打开开关阀F2，通过焙烧炉泵P2向焙烧炉A中泵入浓缩酸，废酸呈雾状从焙烧炉A的顶部进入炉内，在焙烧炉内设置有多个烧嘴，通过烧嘴向焙烧炉A内通入可燃气体，可燃气体燃烧产生的热量使废酸中的FeCl₂氧化、分解为氯化氢气体和氧化铁，部分氧化铁落入炉底。

3)氯化氢气体和另一部分氧化铁经除尘器B分离，这部分氧化铁也回到焙烧炉A的底部，氯化氢气体则进入文丘里预浓缩器C中冷却，经冷却的氯化氢气体进入吸收塔D，漂洗水从入口2泵入漂洗水收集罐E中，用于向吸收塔D中提供喷淋液。吸收塔泵P3从漂洗水收集罐E中将漂洗水泵入吸收塔D，漂洗水呈雾状向下喷淋，氯化氢气体与雾状的漂洗水混合，形成再生酸。再生酸从吸收塔D的底部经管路进入再生酸储罐内。

其中，由除尘器B排入到文丘里预浓缩器C中的气体中，依然含有部分氧化铁粉尘。当文丘里预浓缩器C系统长时间运行后，会在文丘里预浓缩器C的喉口C1处形成大量的废酸结晶和氧化铁粉的块状物质。为了进一步清除氧化铁粉尘，当文丘里预浓缩器C的喉口C1堵塞时，控制系统将工艺切换到再生酸操作模式，使用吸收塔D中的再生酸来向文丘里预浓缩器C中补液。由于再生酸是一定浓度的盐酸，其会与堵塞文丘里预浓缩器C的喉口C1的氧化铁粉末发生反应，生成Fe³⁺物质，进而减少喉口C1的堵塞情况，使得整个废酸再生工艺持续进行。参照图1，其具体操作过程是，关闭调节阀F1和开关阀F5，打开开关阀F4，也就是关闭废酸进入文丘里预浓缩器C的通道，以及关闭再生酸进入再生酸储罐的通道，使得再生酸进入文丘里预浓缩器C中。

另外，再生酸和氧化铁反应会生成Fe³⁺物质，Fe³⁺物质沉积在文丘里预浓缩器内，如果Fe³⁺物质过度积累，最终也会导致系统崩溃，因此又通过管路800将文丘里预浓缩器内的酸液引入吸收塔，也就是通过操作调节阀F6使文丘里预浓缩器内的酸液进入吸收塔，Fe³⁺物质和吸收塔内的再生酸混合进入再生酸储罐内。从而防止废酸结晶堵塞文丘里预浓缩器导致系统崩溃。

本实施例使用再生酸完成文丘里预浓缩器的循环清洗，减少文丘里喉口形成的废酸结晶和氧化铁粉，从而避免文丘里预浓缩器堵塞而使引风机超频，减少系统故障停机的机率。

此外，在文丘里预浓缩器C上设置有液位计Y1，用于实时测量文丘里预浓缩器C内的液位。该液位计Y1和控制系统(未示出)具有电路连接。控制系统根据液位计Y1的液位信息控制文丘里废酸补液调节阀F1的开度。漂洗水通过文丘里漂洗水补液调节阀F3供入文丘里预浓缩器C中，在水操作过程中对文丘里预浓缩器的循环液进行补充。液位计Y1实时将文丘里预浓缩器内的液位反馈给控制系统，控制系统根据液位信息控制文丘里漂洗水补液调节阀F3的开度，从而控制文丘里预浓缩器内的酸液浓度。并且，控制系统还根据液位计Y1的液位信息控制调节阀F6的开度，从而控制文丘里预浓缩器供入吸收塔的废酸量。

优选地，在管路800上，设置有流量计L1，流量计L1实时将管路800的流量反馈给控制系统，也就是将文丘里预浓缩器C供入吸收塔D的流量反馈给控制系统。在管路700上，也就是再生酸供入文丘里预浓缩器C的管路上，设置有流量计L2，流量计L2实时将管路700的流量信息反馈给控制系统，也就是将吸收塔D内的再生酸供入文丘里预浓缩器C的流量反馈给控制系统。控制系统将流量计L1和流量计L2的流量信息用于系统自动控制逻辑。

优选地，流量计L3实时反馈管路中的漂洗水流量信息给控制系统，控制系统根据流量计L3的流量信息，修正控制调节阀F7的开度，进而控制进入吸收塔4中的漂洗水的流量。

本发明的废酸再生系统和工艺，在文丘里预浓缩器的喉口堵塞时，使用吸收塔中的再生酸对文丘里预浓缩器进行循环清洗，避免了当废酸浓度过高时，废酸进入文丘里预浓缩器再次浓缩的处理压力大，导致在文丘里预浓缩器的喉口形成大量的废酸结晶和氧化铁粉的块状物质，避免了文丘里预浓缩器堵塞导致引风机超频，减少了系统故障停机的机率。保证了对焙烧炉烟气的除尘洗涤的同时不会在文丘里预浓缩器中浓缩累积废酸结晶和氧化铁粉。并且，通过一系列的检测连锁及阀门控制，使系统在再生酸模式下正常清洗运行。提高了酸再生系统的运行稳定性，也减少了设备故障率，同时提高了系统的自动化程度。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种废酸再生系统，包括：

文丘里预浓缩器(C)，所述文丘里预浓缩器(C)利用文丘里泵(P1)使得废酸在所述文丘里预浓缩器(C)中循环流动，从而进行浓缩处理；

焙烧炉(A)，焙烧炉(A)利用焙烧炉泵(P2)将文丘里预浓缩器(C)内达到设定浓度的废酸泵入焙烧炉(A)内，焙烧炉(A)对废酸进行加热，使得废酸分解、氧化，从而制得氯化氢气体和氧化铁；

吸收塔(D)，吸收塔(D)使用吸收塔泵(P3)将漂洗水泵入吸收塔(D)内，上述在焙烧炉(A)中制得的氯化氢气体在吸收塔(D)中与漂洗水混合生成再生酸；

其中，文丘里预浓缩器(C)与吸收塔(D)之间设有管路(700)，当文丘里预浓缩器(C)的喉口(C1)堵塞时，关闭废酸供入文丘里预浓缩器(C)的管路以及再生酸供入再生酸储罐的管路，将吸收塔(D)中的再生酸通过该管路(700)供入文丘里预浓缩器(C)中循环清洗，使得系统正常运行。

2.根据权利要求1所述的废酸再生系统，其特征在于，还包括控制系统，在废酸供入文丘里预浓缩器(C)的管路(100)上设置有废酸量调节阀(F1)，在文丘里预浓缩器(C)上设置有液位计(Y1)，控制系统通过所述液位计(Y1)的液位信息来控制废酸量调节阀(F1)的开度。

3.根据权利要求2所述的废酸再生系统，其特征在于，在文丘里预浓缩器(C)上还设置有漂洗水供应管路(200)，在漂洗水供应管路(200)上设置有漂洗水调节阀(F3)，控制系统通过所述液位计(Y1)的液位信息来控制漂洗水调节阀(F3)的开度。

4.根据权利要求3所述的废酸再生系统，其特征在于，文丘里预浓缩器(C)还设置有向吸收塔供应废酸的管路(800)，所述管路(800)上还设置有废酸量调节阀(F6)，控制系统通过所述液位计(Y1)的液位信息来控制废酸量调节阀(F6)的开度。

5.根据权利要求4所述的废酸再生系统，其特征在于，在文丘里预浓缩器(C)向吸收塔(D)供应废酸的管路(800)上还设置有流量计(L1)，在吸收塔(D)向文丘里预浓缩器(C)供应再生酸的管路(700)上还设置有流量计(L2)，控制系统利用流量计(L1)和流量计(L2)的流量信息来修正调节阀(F6)的开度，使得流量计(L1)和流量计(L2)的流量差值保持恒定。

6.根据权利要求2所述的废酸再生系统，其特征在于，在吸收塔(D)上设置有液位计(Y2)；

在漂洗水供入吸收塔的管路上设置有调节阀(F7)；

控制系统根据液位计(Y2)的液位信息控制调节阀(F7)的开度。

7.根据权利要求6所述的废酸再生系统，其特征在于，所述吸收塔泵为定频泵。

8.根据权利要求1所述的废酸再生系统，其特征在于，所述吸收塔泵为变频式离心泵。

9.一种使用权利要求1至8中任一项所述的废酸再生系统的废酸再生工艺，包括以下步骤：

1)将废酸供入文丘里预浓缩器(C)中，通过文丘里泵(P1)使废酸在文丘里预浓缩器(C)中循环流动，从而对焙烧炉(A)的烟气进行除尘，并实现对废酸的浓缩作用；

2)当废酸浓度达到预定浓度时，通过焙烧炉泵(P2)向焙烧炉(A)中泵入设定浓度的酸液，使酸液分解、氧化，从而制得氯化氢气体和氧化铁；

3)氯化氢气体经除尘器(B)进入文丘里预浓缩器(C)中，经冷却的氯化氢气体进入吸收塔(D)，与吸收塔(D)的漂洗水混合，生成再生酸，

其中，当文丘里预浓缩器(C)的喉口(C1)堵塞时，关闭废酸进入文丘里预浓缩器(C)的管路上的调节阀(F1)以及再生酸供入再生酸储罐的管路上的开关阀(F5)，打开吸收塔(D)将再生酸供入文丘里预浓缩器(C)的管路上的开关阀(F4)，使得吸收塔(D)中的再生酸进入文丘里预浓缩器(C)中循环清洗，使得系统正常运行。