CN110723767A - 一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收方法，包括如下步骤：a、废盐酸液先进入第一热交换系统预热；b、预热后的废盐酸进行低温蒸发室内蒸发得到蒸汽及浓液，蒸发温度为35～65℃；c、随后蒸汽进入第二热交换系统冷凝得到冷凝气体和冷凝液，温度降低10℃；d、冷凝气体循环进入低温蒸发室；e、当蒸汽中盐酸浓度为3000mg/m3或以上时，打开旁通阀进入盐酸喷淋吸收室进行水喷淋得到喷淋吸收液；f、喷淋吸收液浓度达到20％或以上即可得到盐酸回收品；g、蒸发后的浓液进入离心分离罐分离，得到晶体，晶体排入压滤机，得到含量达到90％的粗氯化亚铁晶体和氯化铁晶体以及滤液，滤液回流至低温蒸发室。本发明实现低能耗、低成本、无二次污染以及环保功能。

Description

一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收方法及装置
技术领域
本发明涉及废酸处理领域，特别是涉及一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收方法及装置。
背景技术
使用盐酸洗带钢、洗钢板、洗钢管、洗钢丝等酸洗过程中产生的(或化工生产过程中产生的)含有铁盐(氯化亚铁)的废酸产生量大，对环境污染较严重。虽然市场上也有着各式各样的废酸处理设备，但是其设备投资巨大(喷雾焙烧设备动辄上千万)、运行处理成本太高(有的处理一吨废盐酸费用甚至达到上千元)、对废酸成份要求苛刻(膜过滤法)、设备维护维修成本高，根本不适合中国目前现状，国企可能花巨资从国外进口设备，偶尔勉一开，但是对于国内大部分企业是没能力实现的或费用太高。
洗带钢、洗钢板、洗钢管、洗钢丝等酸洗过程中产生的(或化工生产过程中产生的)含有铁盐(氯化亚铁)的废酸，通过蒸汽加热蒸发出盐酸和水，将氯化亚铁浓缩到饱和溶液，然后经过冷却结晶，析出氯化亚铁晶体。这其中需要消耗大量蒸气能源，在冷冻结晶过程中又需要消耗大量电能，最重要的是因为在高温(近一百摄氏度)易腐环境对整体设备材质要求非常苛刻，造价非常高，运营维护成本也非常高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种低能耗、低成本、无二次污染以及环保的钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收方法及装置。
本发明采用如下技术方案：
一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收方法，包括如下步骤：
a、废盐酸液先进入第一热交换系统预热；
b、预热后的废盐酸进行低温蒸发室内蒸发得到蒸汽及浓液，蒸发温度为35～65℃；
c、随后蒸汽进入第二热交换系统冷凝得到冷凝气体和冷凝液，温度降低 10℃；
d、冷凝气体循环进入低温蒸发室；
e、当蒸汽中盐酸浓度为3000mg/m3或以上时，打开旁通阀进入盐酸喷淋吸收室进行水喷淋得到喷淋吸收液；
f、喷淋吸收液浓度达到20％或以上即可得到盐酸回收品；
g、蒸发后的浓液进入离心分离罐分离，得到晶体，晶体排入压滤机，得到含量达到90％的粗氯化亚铁晶体和氯化铁晶体以及滤液，滤液回流至低温蒸发室。
对上述技术方案的进一步改进为，所述第一热交换系统和第二热交换系统均为热交换器。
对上述技术方案的进一步改进为，在步骤a中，所述第一热交换系统的预热热源为车间余热，预热温度为35～65℃。
对上述技术方案的进一步改进为，在步骤c中，所述冷凝液回流补充至盐酸喷淋吸收室。
对上述技术方案的进一步改进为，在步骤e中，所述盐酸喷淋吸收室还得到未彻底吸收完的尾气，所述尾气回流进入蒸发室。
对上述技术方案的进一步改进为，在步骤e中，所述盐酸浓度为3000mg/m3时，打开旁通阀进入盐酸喷淋吸收室。
对上述技术方案的进一步改进为，若得到含量98％以上的氯化亚铁晶体和氯化铁晶体，蒸发后的浓液排入冷却沉淀池，浓液经热泵将其中热量抽到低温蒸发室底部的浓液池，氯化亚铁晶体析出，余下浓液回流至低温蒸发室继续蒸发。
对上述技术方案的进一步改进为，当晶体中含有重金属铬、镍、镉或晶体为不符合提纯品质的氯化亚铁或氯化铁时，所述晶体和浓液运送至钢厂前端作为炼钢原料使用。
一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收装置，包括依次连接的第一热交换系统、低温蒸发室、盐酸喷淋吸收室、离心分离罐、压滤机，所述低温蒸发室还连接有第二热交换系统，所述第二热交换系统连接于盐酸喷淋吸收室，所述压滤机连接于低温蒸发室，所述低温蒸发室内设置有若干个低温蒸发器。
对上述技术方案的进一步改进为，所述低温蒸发器采用玻璃钢或PP板制作。
本发明的有益效果为：
1、本发明包括包括如下步骤：a、废盐酸液先进入第一热交换系统预热；b、预热后的废盐酸进行低温蒸发室内蒸发得到蒸汽及浓液，蒸发温度为35～65℃；c、随后蒸汽进入第二热交换系统冷凝得到冷凝气体和冷凝液，温度降低10℃； d、冷凝气体循环进入低温蒸发室；e、当蒸汽中盐酸浓度为3000mg/m3或以上时，打开旁通阀进入盐酸喷淋吸收室进行水喷淋得到喷淋吸收液；f、喷淋吸收液浓度达到20％或以上即可得到盐酸回收品；g、蒸发后的浓液进入离心分离罐分离，得到晶体，晶体排入压滤机，得到含量达到90％的粗氯化亚铁晶体和氯化铁晶体以及滤液，滤液回流至低温蒸发室，整体设备在低温(35～65℃)环境下运行，对材质要求大大降低，可采用玻璃钢或PP板结构制作低温发器，运行能耗降低，处理一吨废酸不超过四百元，并可回收盐酸、氯化铁及氯化亚铁，造价低，维护成本低，故障率低，并且实现变废为宝，以上为闭路循环，环保无二次污染。
2、第一热交换系统和第二热交换系统均为热交换器，有效实现热交换，提高回收效率，实用性强。
3、在步骤a中，第一热交换系统的预热热源为车间余热，预热温度为 35～65℃，当废酸液温度高于35度时可不经预热，当低于35度时则进行预热至 35～65℃，有效节省能耗，降低成本，实现环保无二次污染效果。
4、在步骤c中，冷凝液回流补充至盐酸喷淋吸收室，有效降低能耗，提高回收利用率，以上为闭路循环，实现环保无二次污染。
5、在步骤e中，盐酸喷淋吸收室还得到未彻底吸收完的尾气，尾气回流进入蒸发室，进一步提高尾气的回收利用率，节约运行能耗。
6、在步骤e中，所述盐酸浓度为3000mg/m3时，打开旁通阀进入盐酸喷淋吸收室，在该浓度下，便于提高盐酸的回收率，节约能耗，实用性强。
7、若得到含量98％以上的氯化亚铁晶体和氯化铁晶体，蒸发后的浓液排入冷却沉淀池，浓液经热泵将其中热量抽到低温蒸发室底部的浓液池，氯化亚铁晶体析出，余下浓液回流至低温蒸发室继续蒸发，进一步提高氯化亚铁晶体和氯化铁晶体的回收率，实用性强。
8、当晶体中含有重金属铬、镍、镉或晶体为不符合提纯品质的氯化亚铁或氯化铁时，晶体和浓液运送至钢厂前端作为炼钢原料使用，实现了变废为宝，环保无二次污染，实用性强。
9、一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收装置，包括依次连接的第一热交换系统、低温蒸发室、盐酸喷淋吸收室、离心分离罐、压滤机，所述低温蒸发室还连接有第二热交换系统，所述第二热交换系统连接于盐酸喷淋吸收室，所述压滤机连接于低温蒸发室，所述低温蒸发室内设置有若干个低温蒸发器，进一步降低运行能耗降，降低造价，降低维护成本低，降低故障率，实现闭路循环，环保无二次污染。
10、低温蒸发器采用玻璃钢或PP板制作，进一步降低运行成本，降低能耗，实用性强。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的例图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一：
如图1所示，一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收方法，包括如下步骤：
a、废盐酸液先进入第一热交换系统预热；
b、预热后的废盐酸进行低温蒸发室内蒸发得到蒸汽及浓液，蒸发温度为35℃；
c、随后蒸汽进入第二热交换系统冷凝得到冷凝气体和冷凝液，温度降低 10℃；
d、冷凝气体循环进入低温蒸发室；
e、当蒸汽中盐酸浓度为3000mg/m3或以上时，打开旁通阀进入盐酸喷淋吸收室进行水喷淋得到喷淋吸收液；
f、喷淋吸收液浓度达到20％或以上即可得到盐酸回收品；
g、蒸发后的浓液进入离心分离罐分离，得到晶体，晶体排入压滤机，得到含量达到90％的粗氯化亚铁晶体和氯化铁晶体以及滤液，滤液回流至低温蒸发室。
第一热交换系统和第二热交换系统均为热交换器，有效实现热交换，提高回收效率，实用性强。
在步骤a中，第一热交换系统的预热热源为车间余热，预热温度为35℃，当废酸液温度高于35度时可不经预热，当低于35度时则进行预热至35℃，有效节省能耗，降低成本，实现环保无二次污染效果。
在步骤c中，冷凝液回流补充至盐酸喷淋吸收室，有效降低能耗，提高回收利用率，以上为闭路循环，实现环保无二次污染。
在步骤e中，盐酸喷淋吸收室还得到未彻底吸收完的尾气，尾气回流进入蒸发室，进一步提高尾气的回收利用率，节约运行能耗。
在步骤e中，所述盐酸浓度为3000mg/m3时，打开旁通阀进入盐酸喷淋吸收室，在该浓度下，便于提高盐酸的回收率，节约能耗，实用性强。
若得到含量98％以上的氯化亚铁晶体和氯化铁晶体，蒸发后的浓液排入冷却沉淀池，浓液经热泵将其中热量抽到低温蒸发室底部的浓液池，氯化亚铁晶体析出，余下浓液回流至低温蒸发室继续蒸发，进一步提高氯化亚铁晶体和氯化铁晶体的回收率，实用性强。
当晶体中含有重金属铬、镍、镉或晶体为不符合提纯品质的氯化亚铁或氯化铁时，晶体和浓液运送至钢厂前端作为炼钢原料使用，实现了变废为宝，环保无二次污染，实用性强。
一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收装置，包括依次连接的第一热交换系统、低温蒸发室、盐酸喷淋吸收室、离心分离罐、压滤机，所述低温蒸发室还连接有第二热交换系统，所述第二热交换系统连接于盐酸喷淋吸收室，所述压滤机连接于低温蒸发室，所述低温蒸发室内设置有若干个低温蒸发器，进一步降低运行能耗降，降低造价，降低维护成本低，降低故障率，实现闭路循环，环保无二次污染。
低温蒸发器采用玻璃钢或PP板制作，进一步降低运行成本，降低能耗，实用性强。
本发明包括包括如下步骤：a、废盐酸液先进入第一热交换系统预热；b、预热后的废盐酸进行低温蒸发室内蒸发得到蒸汽及浓液，蒸发温度为35℃；c、随后蒸汽进入第二热交换系统冷凝得到冷凝气体和冷凝液，温度降低10℃；d、冷凝气体循环进入低温蒸发室；e、当蒸汽中盐酸浓度为3000mg/m3或以上时，打开旁通阀进入盐酸喷淋吸收室进行水喷淋得到喷淋吸收液；f、喷淋吸收液浓度达到20％或以上即可得到盐酸回收品；g、蒸发后的浓液进入离心分离罐分离，得到晶体，晶体排入压滤机，得到含量达到90％的粗氯化亚铁晶体和氯化铁晶体以及滤液，滤液回流至低温蒸发室，整体设备在低温(35℃)环境下运行，对材质要求大大降低，可采用玻璃钢或PP板结构制作低温发器，运行能耗降低，处理一吨废酸不超过四百元，并可回收盐酸、氯化铁及氯化亚铁，造价低，维护成本低，故障率低，并且实现变废为宝，以上为闭路循环，环保无二次污染。
实施例二：
如图1所示，一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收方法，包括如下步骤：
a、废盐酸液先进入第一热交换系统预热；
b、预热后的废盐酸进行低温蒸发室内蒸发得到蒸汽及浓液，蒸发温度为 65℃；
c、随后蒸汽进入第二热交换系统冷凝得到冷凝气体和冷凝液，温度降低 10℃；
d、冷凝气体循环进入低温蒸发室；
e、当蒸汽中盐酸浓度为3000mg/m3或以上时，打开旁通阀进入盐酸喷淋吸收室进行水喷淋得到喷淋吸收液；
f、喷淋吸收液浓度达到20％或以上即可得到盐酸回收品；
g、蒸发后的浓液进入离心分离罐分离，得到晶体，晶体排入压滤机，得到含量达到90％的粗氯化亚铁晶体和氯化铁晶体以及滤液，滤液回流至低温蒸发室。
第一热交换系统和第二热交换系统均为热交换器，有效实现热交换，提高回收效率，实用性强。
在步骤a中，第一热交换系统的预热热源为车间余热，预热温度为65℃，当废酸液温度高于35度时可不经预热，当低于35度时则进行预热至65℃，有效节省能耗，降低成本，实现环保无二次污染效果。
在步骤c中，冷凝液回流补充至盐酸喷淋吸收室，有效降低能耗，提高回收利用率，以上为闭路循环，实现环保无二次污染。
在步骤e中，盐酸喷淋吸收室还得到未彻底吸收完的尾气，尾气回流进入蒸发室，进一步提高尾气的回收利用率，节约运行能耗。
在步骤e中，所述盐酸浓度为3000mg/m3时，打开旁通阀进入盐酸喷淋吸收室，在该浓度下，便于提高盐酸的回收率，节约能耗，实用性强。
若得到含量98％以上的氯化亚铁晶体和氯化铁晶体，蒸发后的浓液排入冷却沉淀池，浓液经热泵将其中热量抽到低温蒸发室底部的浓液池，氯化亚铁晶体析出，余下浓液回流至低温蒸发室继续蒸发，进一步提高氯化亚铁晶体和氯化铁晶体的回收率，实用性强。
当晶体中含有重金属铬、镍、镉或晶体为不符合提纯品质的氯化亚铁或氯化铁时，晶体和浓液运送至钢厂前端作为炼钢原料使用，实现了变废为宝，环保无二次污染，实用性强。
一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收装置，包括依次连接的第一热交换系统、低温蒸发室、盐酸喷淋吸收室、离心分离罐、压滤机，所述低温蒸发室还连接有第二热交换系统，所述第二热交换系统连接于盐酸喷淋吸收室，所述压滤机连接于低温蒸发室，所述低温蒸发室内设置有若干个低温蒸发器，进一步降低运行能耗降，降低造价，降低维护成本低，降低故障率，实现闭路循环，环保无二次污染。
低温蒸发器采用玻璃钢或PP板制作，进一步降低运行成本，降低能耗，实用性强。
本发明包括包括如下步骤：a、废盐酸液先进入第一热交换系统预热；b、预热后的废盐酸进行低温蒸发室内蒸发得到蒸汽及浓液，蒸发温度为65℃；c、随后蒸汽进入第二热交换系统冷凝得到冷凝气体和冷凝液，温度降低10℃；d、冷凝气体循环进入低温蒸发室；e、当蒸汽中盐酸浓度为3000mg/m3或以上时，打开旁通阀进入盐酸喷淋吸收室进行水喷淋得到喷淋吸收液；f、喷淋吸收液浓度达到20％或以上即可得到盐酸回收品；g、蒸发后的浓液进入离心分离罐分离，得到晶体，晶体排入压滤机，得到含量达到90％的粗氯化亚铁晶体和氯化铁晶体以及滤液，滤液回流至低温蒸发室，整体设备在低温(65℃)环境下运行，对材质要求大大降低，可采用玻璃钢或PP板结构制作低温发器，运行能耗降低，处理一吨废酸不超过四百元，并可回收盐酸、氯化铁及氯化亚铁，造价低，维护成本低，故障率低，并且实现变废为宝，以上为闭路循环，环保无二次污染。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、废盐酸液先进入第一热交换系统预热；
b、预热后的废盐酸进行低温蒸发室内蒸发得到蒸汽及浓液，蒸发温度为35～65℃；
c、随后蒸汽进入第二热交换系统冷凝得到冷凝气体和冷凝液，温度降低10℃；
d、冷凝气体循环进入低温蒸发室；
e、当蒸汽中盐酸浓度为3000mg/m3或以上时，打开旁通阀进入盐酸喷淋吸收室进行水喷淋得到喷淋吸收液；
f、喷淋吸收液浓度达到20％或以上即可得到盐酸回收品；
g、蒸发后的浓液进入离心分离罐分离，得到晶体，晶体排入压滤机，得到含量达到90％的粗氯化亚铁晶体和氯化铁晶体以及滤液，滤液回流至低温蒸发室。
2.根据权利要求1所述的一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收方法，其特征在于，所述第一热交换系统和第二热交换系统均为热交换器。
3.根据权利要求1所述的一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收方法，其特征在于，在步骤a中，所述第一热交换系统的预热热源为车间余热，预热温度为35～65℃。
4.根据权利要求1所述的一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收方法，其特征在于，在步骤c中，所述冷凝液回流补充至盐酸喷淋吸收室。
5.根据权利要求1所述的一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收方法，其特征在于，在步骤e中，所述盐酸喷淋吸收室还得到未彻底吸收完的尾气，所述尾气回流进入蒸发室。
6.根据权利要求1所述的一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收方法，其特征在于，在步骤e中，所述盐酸浓度为3000mg/m3时，打开旁通阀进入盐酸喷淋吸收室。
7.根据权利要求1所述的一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收方法，其特征在于，若得到含量98％以上的氯化亚铁晶体和氯化铁晶体，蒸发后的浓液排入冷却沉淀池，浓液经热泵将其中热量抽到低温蒸发室底部的浓液池，氯化亚铁晶体析出，余下浓液回流至低温蒸发室继续蒸发。
8.根据权利要求1所述的一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收方法，其特征在于，当晶体中含有重金属铬、镍、镉或晶体为不符合提纯品质的氯化亚铁或氯化铁时，所述晶体和浓液运送至钢厂前端作为炼钢原料使用。
9.一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收装置，其特征在于，包括依次连接的第一热交换系统、低温蒸发室、盐酸喷淋吸收室、离心分离罐、压滤机，所述低温蒸发室还连接有第二热交换系统，所述第二热交换系统连接于盐酸喷淋吸收室，所述压滤机连接于低温蒸发室，所述低温蒸发室内设置有若干个低温蒸发器。
10.根据权利要求9所述的一种钢厂含铁废盐酸低温蒸发处理回收装置，其特征在于，所述低温蒸发器采用玻璃钢或PP板制作。
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