CN110468423A - 一种酸洗设备的hf残液回收装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种酸洗设备的HF残液回收装置及其使用方法，其特征在于：包括主要回收装置主线部分和回收装置配件部分，所述回收装置主线部分为T1下层槽经泵前管道连接工艺泵，工艺泵分别连接储酸室和废水站；所述回收装置配件部分由泵前管道中的管口开始，依次连接手动阀A、气动阀A、隔膜泵、气动阀B、手动阀B和储酸槽；所述泵前管道上设有一个三通管道，且三通管道连接的分别是T1下层槽、工艺泵输入端和隔膜泵，所述隔膜泵的两端分别连接有气动阀A、气动阀B和手动阀A和手动阀B。在发明涉及酸洗设备技术领域，存在工艺酸洗中磁力泵不能完全回收HF的问题，提出了一种能更好的回收残液中的HF的装置。
Description
技术领域
本发明涉及酸洗设备技术领域，尤其涉及一种酸洗设备的HF残液回收装置及使用方法。
背景技术
工艺酸洗结束后，由于是磁力泵运行回收HF至低液位传感器位置时停止运行，为了保护泵头，设备下层槽及管道内HF未完全回收，直接排放至废水站处理，使得浪费HF及造成废水站浓度超标无法正常满足生产需求。美国专利CN106957210B，公开了一种脱氯化氢的方法。该方法包括在反应区中使RfCHClCH2Cl与碳催化剂接触以产生包含RfCCl＝CH2的产物混合物，其中Rf是全氟烷基，并且其中所述反应区的温度是300℃至500℃，其中RfCHClCH2Cl与碳催化剂的接触时间是10秒至150秒。中国专利CN109988878A，本发明涉及添加剂制备方法及利用该方法的铁水精炼方法。根据本发明实施例的添加剂的制备方法包含：钢板的酸洗工艺后回收硫酸(H2SO4)的过程；钢板的酸洗工艺后回收混合有氢氟酸(HF)和硝酸(HNO3)的混酸的过程；第一添加剂制备过程包含使所述硫酸中和的过程；第二添加剂制备过程包含所述硫酸之外单独使所述混酸中和的过程。因此，根据本发明的实施方式，由废混酸制成的污泥不包含S(硫)，在炼钢工艺中精炼操作时，可以用作造渣剂、脱磷剂及脱硫剂中至少任何一种添加剂。也就是说，即使如以往将废酸再利用而制成的污泥作为添加剂再利用，铁水中也不会增硫(S)。依然存在浪费HF及造成废水站浓度超标无法正常满足生产需求。
发明内容
为克服现有技术中的工艺酸洗中磁力泵不能完全回收HF的问题，提出了一种酸洗设备的HF残液回收装置，包括主要回收装置主线部分和回收装置配件部分，所述回收装置主线部分为T1下层槽经泵前管道连接工艺泵，工艺泵分别连接储酸室和废水站；所述回收装置配件部分由泵前管道中的管口开始，依次连接手动阀A、气动阀A、隔膜泵、气动阀B、手动阀B和储酸槽；所述泵前管道上设有一个三通管道，且三通管道连接的分别是T1下层槽、工艺泵输入端和隔膜泵，所述隔膜泵的两端分别连接有气动阀A、气动阀B和手动阀A和手动阀B，且气动阀A、气动阀B分别设于隔膜泵和手动阀A和手动阀B之间，所述工艺泵的输出端连接废水站和储酸槽，且所述工艺泵的输出端与储酸槽之间设有气动阀C；所述工艺泵上设有限位传感器。
作为优选的，所述T1下层槽为聚丙烯槽体，泵前管道为聚偏氟乙烯管，且T1下层槽与泵前管道连接处呈漏斗状，且连接处设有聚丙烯滤网。
通过采用上述技术方案，T1下层槽体采用聚丙烯槽体，具有一定的强度，保证整体结构的稳定，且不会与HF发生反应，从而保证HF的有效回收，T1下层槽和泵前管道之间的连接处采用漏斗状的结构，能够方便T1下层槽内的液体流向泵前管道，且在连接处设有聚丙烯滤网，能够过滤掉酸洗之后落入T1下层槽内的颗粒物，防止堵塞管道。
作为优选的，所述T1下层槽的底部设有带有外螺纹的管道，所述泵前管道与其进行螺纹连接，且连接处设有橡胶密封环。
通过采用上述技术方案，T1下层槽底部与泵前管道采用螺纹连接，方便安装和拆卸，其中T1下层槽底部采用带有外螺纹的管道，则泵前管道与T1下层槽连接处采用的则是带有内螺纹的管道，这样的设计能够在残液通过T1下层槽底部进入泵前管道时不易进入连接处的缝隙中，在连接处设有的橡胶密封环，保证了连接处的气密性。
作为优选的，所述泵前管道与工艺泵水平连接，所述限位传感器设于工艺泵的输入端，且泵前管道中三通管道中与隔膜泵的连接端口设于泵前管道的底部。
通过采用上述技术方案，泵前管道中与工艺泵之间水平连接，当泵前管道中的残液量底部液位传感器时，工艺泵停止工作，残液通过泵前管道底部的管道流向隔膜泵，通过隔膜泵进行酸液的过滤，并将过滤出来的酸液输送到储酸池中。
作为优选的，所述工艺泵的输出端设有上输出口和下输出口，所述上输出口连接储酸池，所述下输出口连接废水站，上输出口和下输出口在工艺泵内均设有阀门。
通过采用上述技术方案，工艺泵的输出口采用上输出口和下输出口，分别用于经过工艺泵的处理，将酸通过上输出口排入到储酸池中，将废水通过下输出口排入到废水站中。
作为优选的，所述工艺泵为磁力泵，所述磁力泵与上输出口的阀门和下输出口的阀门连接，且上输出口的阀门和下输出口的阀门同时有且仅有一个处于开放状态。
通过采用上述技术方案，工艺泵采用磁力泵，具有较好的酸液处理效果，同时上输出口和下输出口有且仅有一个处于开放状态，能够避免出现磁力泵输出端内部过滤后溶液的混合，影响过滤效率。
作为优选的，所述T1下层槽的底面为正方形，且边长在40-50cm的区间内，所述T1下层槽的高度在2-5cm之间。
通过采用上述技术方案，T1下层槽底部采用正方形筒体的设计，且高度仅在2-5cm范围内，可以让T1下层槽呈一个扁平状的结构，具有较大的容积。
作为优选的，所述泵前管道的长度在2.5-3m区间内。
通过采用上述技术方案，泵前管道设置成2.5-3m内，能够将需要进行处理的酸性溶液缓慢进入磁力泵内，以达到更好的净化效果。
作为优选的，T1下层槽内的废液经过泵前管道流向工艺泵，工艺泵中废液进行处理后，底部的残液低于限位传感器时，工艺泵停止运行，此时三通管道中的与隔膜泵连接的一端打开，工艺泵和泵前管道底部的残液进入回收装置配件部分。
通过采用上述技术方案，在原有的基础上，在工艺泵底部的残液不足时，残液低于纤维传感器的位置时，能够自动打开泵前管道底部的隔膜泵和与之相连的自动阀，通过隔膜泵处理剩余的残液，防止残液影响工艺泵的质量。
作为优选的，手动阀A、手动阀B处于常开状态，气动阀A和气动阀B在隔膜泵运行状态处于打开状态，所述隔膜泵停止工作后，所述气动阀A和气动阀B关闭。
通过采用上述技术，通过隔膜泵，气动阀实现隔膜泵处理残液的起停时残液的输入和配件部分的开合，因为隔膜泵、气动阀等部件会有故障和使用寿命，故两端加装手动阀便于维修时切断。
综上所述：本发明具有以下优点：利用隔膜泵回收HF，减少了磁力泵损坏的风险，避免了设备的震动异响，最大限度的回收了管道内的残液，降低了HF浪费以及排至废水站废水中氟离子的浓度，减少了药品使用，减轻了废水站负荷，提高生产效率。
附图说明
图1是一种酸洗设备的HF残液回收装置工作原理图；
图2是T1下层槽和泵前管道的连接示意图；
图3电磁泵的剖面图；
图4是气动隔膜泵的剖面图；
图5是手动阀A和手动阀B的剖面图；
图6是气动阀A、气动阀B和气动阀C的剖面图。
附图标记：1、T1下层槽；2、泵前管道；3、工艺泵；4、储酸室；5、废水站；6、手动阀A；7、气动阀A；8、隔膜泵；9、气动阀B；10、手动阀B；11、气动阀C。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示：一种酸洗设备的HF残液回收装置及使用方法，包括主要回收装置主线部分和回收装置配件部分，回收装置主线部分为T1下层槽1经泵前管道2连接工艺泵3，工艺泵3分别连接储酸室4和废水站5；回收装置配件部分由泵前管道2中的管口开始，依次连接手动阀A6、气动阀A7、隔膜泵8、气动阀B9、手动阀B10和储酸室4；泵前管道2上设有一个三通管道，且三通管道连接的分别是T1下层槽1、工艺泵3输入端和隔膜泵8，隔膜泵8的两端分别连接有气动阀A7、气动阀B9和手动阀A6和手动阀B10，且气动阀A7、气动阀B9分别设于隔膜泵8和手动阀A6和手动阀B10之间，工艺泵3的输出端连接废水站5和储酸室4，且工艺泵3的输出端与储酸室4之间设有气动阀C11；工艺泵3上设有限位传感器。
如图1所示：一种酸洗设备的HF残液回收装置及使用方法，包括主要回收装置主线部分和回收装置配件部分，回收装置主线部分为T1下层槽1经泵前管道2连接工艺泵3，工艺泵3分别连接储酸室4和废水站5；回收装置配件部分由泵前管道2中的管口开始，依次连接手动阀A6、气动阀A7、隔膜泵8、气动阀B9、手动阀B10和储酸室4；泵前管道2上设有一个三通管道，且三通管道连接的分别是T1下层槽1、工艺泵3输入端和隔膜泵8，隔膜泵8的两端分别连接有气动阀A7、气动阀B9和手动阀A6和手动阀B10，且气动阀A7、气动阀B9分别设于隔膜泵8和手动阀A6和手动阀B10之间，工艺泵3的输出端连接废水站5和储酸室4，且工艺泵3的输出端与储酸室4之间设有气动阀C11；工艺泵3上设有限位传感器。
如图1所示：T1下层槽1为聚丙烯槽体，泵前管道2为聚偏氟乙烯管，且T1下层槽1与泵前管道2连接处呈漏斗状，且连接处设有聚丙烯滤网。T1下层槽1体采用聚丙烯槽体，具有一定的强度，保证整体结构的稳定，且不会与HF发生反应，从而保证HF的有效回收，T1下层槽1和泵前管道2之间的连接处采用漏斗状的结构，能够方便T1下层槽1内的液体流向泵前管道2，且在连接处设有聚丙烯滤网，能够过滤掉酸洗之后落入T1下层槽1内的颗粒物，防止堵塞管道。
如图1所示：T1下层槽1的底部设有带有外螺纹的管道，泵前管道2与其进行螺纹连接，且连接处设有橡胶密封环。T1下层槽1底部与泵前管道2采用螺纹连接，方便安装和拆卸，其中T1下层槽1底部采用带有外螺纹的管道，则泵前管道2与T1下层槽1连接处采用的则是带有内螺纹的管道，这样的设计能够在残液通过T1下层槽1底部进入泵前管道2时不易进入连接处的缝隙中，在连接处设有的橡胶密封环，保证了连接处的气密性。
如图1所示：泵前管道2与工艺泵3水平连接，限位传感器设于工艺泵3的输入端，且泵前管道2中三通管道中与隔膜泵8的连接端口设于泵前管道2的底部。泵前管道2中与工艺泵3之间水平连接，当泵前管道2中的残液量底部液位传感器时，工艺泵3停止工作，残液通过泵前管道2底部的管道流向隔膜泵8，通过隔膜泵8进行酸液的过滤，并将过滤出来的酸液输送到储酸池中。
实施例2
如图1所示：一种酸洗设备的HF残液回收装置及使用方法，包括主要回收装置主线部分和回收装置配件部分，回收装置主线部分为T1下层槽1经泵前管道2连接工艺泵3，工艺泵3分别连接储酸室4和废水站5；回收装置配件部分由泵前管道2中的管口开始，依次连接手动阀A6、气动阀A7、隔膜泵8、气动阀B9、手动阀B10和储酸室4；泵前管道2上设有一个三通管道，且三通管道连接的分别是T1下层槽1、工艺泵3输入端和隔膜泵8，隔膜泵8的两端分别连接有气动阀A7、气动阀B9和手动阀A6和手动阀B10，且气动阀A7、气动阀B9分别设于隔膜泵8和手动阀A6和手动阀B10之间，工艺泵3的输出端连接废水站5和储酸室4，且工艺泵3的输出端与储酸室4之间设有气动阀C11；工艺泵3上设有限位传感器。
如图1所示：一种酸洗设备的HF残液回收装置及使用方法，包括主要回收装置主线部分和回收装置配件部分，回收装置主线部分为T1下层槽1经泵前管道2连接工艺泵3，工艺泵3分别连接储酸室4和废水站5；回收装置配件部分由泵前管道2中的管口开始，依次连接手动阀A6、气动阀A7、隔膜泵8、气动阀B9、手动阀B10和储酸室4；泵前管道2上设有一个三通管道，且三通管道连接的分别是T1下层槽1、工艺泵3输入端和隔膜泵8，隔膜泵8的两端分别连接有气动阀A7、气动阀B9和手动阀A6和手动阀B10，且气动阀A7、气动阀B9分别设于隔膜泵8和手动阀A6和手动阀B10之间，工艺泵3的输出端连接废水站5和储酸室4，且工艺泵3的输出端与储酸室4之间设有气动阀C11；工艺泵3上设有限位传感器。
如图1所示：工艺泵3的输出端设有上输出口和下输出口，上输出口连接储酸池，下输出口连接废水站5，上输出口和下输出口在工艺泵3内均设有阀门。工艺泵3的输出口采用上输出口和下输出口，分别用于经过工艺泵3的处理，将酸通过上输出口排入到储酸池中，将废水通过下输出口排入到废水站5中。
如图1所示：工艺泵3为磁力泵，磁力泵与上输出口的阀门和下输出口的阀门连接，且上输出口的阀门和下输出口的阀门同时有且仅有一个处于开放状态。工艺泵3采用磁力泵，具有较好的酸液处理效果，同时上输出口和下输出口有且仅有一个处于开放状态，能够避免出现磁力泵输出端内部过滤后溶液的混合，影响过滤效率。
如图1所示：T1下层槽1的底面为正方形，且边长为45cm内，T1下层槽1的高度为3cm。T1下层槽1底部采用正方形筒体的设计，且高度仅为3cm，可以让T1下层槽1呈一个扁平状的结构，具有较大的容积。
如图1所示：泵前管道2的长度在2.7m区间内，能够将需要进行处理的酸性溶液缓慢进入磁力泵内，以达到更好的净化效果。
实施例3
如图1所示：一种酸洗设备的HF残液回收装置及使用方法，包括主要回收装置主线部分和回收装置配件部分，回收装置主线部分为T1下层槽1经泵前管道2连接工艺泵3，工艺泵3分别连接储酸室4和废水站5；回收装置配件部分由泵前管道2中的管口开始，依次连接手动阀A6、气动阀A7、隔膜泵8、气动阀B9、手动阀B10和储酸室4；泵前管道2上设有一个三通管道，且三通管道连接的分别是T1下层槽1、工艺泵3输入端和隔膜泵8，隔膜泵8的两端分别连接有气动阀A7、气动阀B9和手动阀A6和手动阀B10，且气动阀A7、气动阀B9分别设于隔膜泵8和手动阀A6和手动阀B10之间，工艺泵3的输出端连接废水站5和储酸室4，且工艺泵3的输出端与储酸室4之间设有气动阀C11；工艺泵3上设有限位传感器。
如图1所示：一种酸洗设备的HF残液回收装置及使用方法，包括主要回收装置主线部分和回收装置配件部分，回收装置主线部分为T1下层槽1经泵前管道2连接工艺泵3，工艺泵3分别连接储酸室4和废水站5；回收装置配件部分由泵前管道2中的管口开始，依次连接手动阀A6、气动阀A7、隔膜泵8、气动阀B9、手动阀B10和储酸室4；泵前管道2上设有一个三通管道，且三通管道连接的分别是T1下层槽1、工艺泵3输入端和隔膜泵8，隔膜泵8的两端分别连接有气动阀A7、气动阀B9和手动阀A6和手动阀B10，且气动阀A7、气动阀B9分别设于隔膜泵8和手动阀A6和手动阀B10之间，工艺泵3的输出端连接废水站5和储酸室4，且工艺泵3的输出端与储酸室4之间设有气动阀C11；工艺泵3上设有限位传感器。
如图1所示：T1下层槽1内的废液经过泵前管道2流向工艺泵3，工艺泵3中废液进行处理后，底部的残液低于限位传感器时，工艺泵3停止运行，此时三通管道中的与隔膜泵8连接的一端打开，工艺泵3和泵前管道2底部的残液进入回收装置配件部分。在原有的基础上，在工艺泵3底部的残液不足时，残液低于纤维传感器的位置时，能够自动打开泵前管道2底部的隔膜泵8和与之相连的自动阀，通过隔膜泵8处理剩余的残液，防止残液影响工艺泵3的质量。
如图1所示：手动阀A6、手动阀B10处于常开状态，气动阀A7和气动阀B9在隔膜泵8运行状态处于打开状态，隔膜泵8停止工作后，气动阀A7和气动阀B9关闭。通过隔膜泵8，气动阀实现隔膜泵8处理残液的起停时残液的输入和配件部分的开合，因为隔膜泵8、气动阀等部件会有故障和使用寿命，故两端加装手动阀便于维修时切断。
具体节省效果如下：
HF残留的液体量(包括T1下层槽体积45*45*3cm+工艺泵前段管道DN40*2.7M)
HF残留量＝(3.14*0.02*0.02*2.7+0.45*0.45*0.03)*1000＝9.466L
相当于一个工艺减少9.466L浓度为40％HF的排放，平均每天6次工艺，全年节省20.730T
减少的废水站药品量
残留的HF质量为9.466*40％*19/20＝3.5986kg
在1000L中氟离子浓度为3.5986kg/(1000+9.466)L＝3564.85mg/l
实际废水站处理能力为1500mg/l,所以需稀释至设计浓度需要共处理3564.85(mg/l)/1500(mg/l)＝2.3T废水
废水站节省药品如下表:
| 药品名称 | CaCl2 | PAC | PAM | NaOH |
| 单位消耗量(kg/t) | 4.38 | 3 | 0.3 | 15 |
| 每次工艺减少(T) | 2.3 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
| 全年(次) | 365＊6 | 365＊6 | 365＊6 | 365＊6 |
| 总减少药品量(T) | 64.121 | 15.111 | 1.511 | 75.555 |
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种酸洗设备的HF残液回收装置，其特征在于：包括回收装置主线部分和回收装置配件部分，所述回收装置主线部分为T1下层槽(1)经泵前管道(2)连接工艺泵(3)，工艺泵(3)分别连接储酸室(4)和废水站(5)；所述回收装置配件部分由泵前管道(2)中的管口开始，依次连接手动阀A(6)、气动阀A(7)、隔膜泵(8)、气动阀B(9)、手动阀B(10)和储酸室(4)；所述泵前管道(2)上设有一个三通管道，且三通管道连接的分别是T1下层槽(1)、工艺泵(3)输入端和隔膜泵(8)，所述隔膜泵(8)的两端分别连接有气动阀A(7)、气动阀B(9)和手动阀A(6)和手动阀B(10)，且气动阀A(7)、气动阀B(9)分别设于隔膜泵(8)和手动阀A(6)和手动阀B(10)之间，所述工艺泵(3)的输出端连接废水站(5)和储酸室(4)，且所述工艺泵(3)的输出端与储酸室(4)之间设有气动阀C(11)；所述工艺泵(3)上设有限位传感器。
2.根据权利要求1所述的一种酸洗设备的HF残液回收装置，其特征在于：所述T1下层槽(1)为聚丙烯槽体，所述泵前管道(2)为聚偏氟乙烯管，且T1下层槽(1)与泵前管道(2)连接处呈漏斗状，且连接处设有聚丙烯滤网。
3.根据权利要求1所述的一种酸洗设备的HF残液回收装置，其特征在于：所述T1下层槽(1)的底部设有带有外螺纹的管道，所述泵前管道(2)与其进行螺纹连接，且连接处设有橡胶密封环。
4.根据权利要求1所述的一种酸洗设备的HF残液回收装置，其特征在于：所述泵前管道(2)与工艺泵(3)水平连接，所述限位传感器设于工艺泵(3)的输入端，且泵前管道(2)中三通管道中与隔膜泵(8)的连接端口设于泵前管道(2)的底部。
5.根据权利要求1所述的一种酸洗设备的HF残液回收装置，其特征在于：所述工艺泵(3)的输出端设有上输出口和下输出口，所述上输出口连接储酸池，所述下输出口连接废水站(5)，上输出口和下输出口在工艺泵(3)内均设有阀门。
6.根据权利要求5所述的一种酸洗设备的HF残液回收装置，其特征在于：所述工艺泵(3)为磁力泵，所述磁力泵与上输出口的阀门和下输出口的阀门连接，且上输出口的阀门和下输出口的阀门同时有且仅有一个处于开放状态。
7.根据权利要求1所述的一种酸洗设备的HF残液回收装置，其特征在于：所述T1下层槽(1)的底面为正方形，且边长在40-50cm的区间内，所述T1下层槽(1)的高度在2-5cm之间。
8.根据权利要求1所述的一种酸洗设备的HF残液回收装置，其特征在于：所述泵前管道(2)的长度在2.5-3m区间内。
9.一种权利要求1所述的酸洗设备的HF残液回收装置的使用方法，其特征在于，包括回收装置主线部分和回收装置配件部分两道工序，其中回收装置主线部分工序为：T1下层槽(1)内的废液经过泵前管道(2)流向工艺泵(3)，工艺泵(3)中废液进行处理后，底部的残液低于限位传感器时，工艺泵(3)停止运行，此时三通管道中的与隔膜泵(8)连接的一端打开，工艺泵(3)和泵前管道(2)底部的残液进入回收装置配件部分。
10.根据权利要求9所述的酸洗设备的HF残液回收装置的使用方法，其特征在于，所述回收装置配件部分的工序为：手动阀A(6)、手动阀B(9)处于常开状态，气动阀A(7)和气动阀B(9)在隔膜泵(8)运行状态处于打开状态，所述隔膜泵(8)停止工作后，所述气动阀A(7)和气动阀B(9)关闭。
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