CN1209501C - 自废酸中提取有用物质的制造方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种自废酸液中提取有用物质的制造方法及装置，特征是：用硫酸置换法将废酸液中的氯化亚铁反应成硫酸亚铁与盐酸，不但可回收盐酸，且硫酸亚铁再通入臭氧经氧化反应生成硫酸铁；将工业上大量废酸液分解成有经济价值的产物，废盐酸可提升其浓度再供工业上清洗钢铁用，硫酸铁及硫酸亚铁可用在染整业、皮革业、废水处理、固体聚合净水剂与污水处理剂，藉着高经济价值的产物，降低投资设备成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种废酸处理方法及装置，特别是一种自废酸液中提取有用物质的制造方法及装置。
背景技术
钢铁置于空气中无可避免会发生氧化反应(即一般所说的生锈)，而于钢铁的表面生成氧化铁。工业上一般使用盐酸来清洗氧化的钢铁表面，因为盐酸费用较便宜，所以被大量使用于此领域中，但其伴而产生的大量废酸液处理即成为环保一环中的最大问题，目前国内钢铁业每年所产生的废酸液约33万吨，其中废酸液的处理装置及处理方式有喷雾烧培法、直接加氯氧化法、树脂吸附法、真空蒸馏法与硫酸置换法等数种方法；详述如下：
1、喷雾烧培法及其装置：其采用流体化烧培法设备投资成本高，较适用于较大的废酸处理规模，处理废酸量需大于1,000吨/月，才可能具有投资可行性；因产生资源化产品氧化铁的价位高，所以投资可行性也可能相对高；但其中在进行喷雾烧培技术时，则另需考虑喷嘴问题，不仅关键技术难以突破，且制造成本甚高。
2、直接加氯氧化法及其装置：技术上需注意加氯反应单元的工业安全问题，所产生的氯化铁则需考虑销售问题，因氯化铁于国内已经是供过于求的情形，所以使用本法在产业上并无法回收其效益。
3、树脂吸附法/扩散透析法及其装置：仅可以自废酸液中回收盐酸而已，而剩下的废酸液则无法再使用，所以无法真正解决废酸液的问题。
4、真空蒸馏法及其装置：处理其废酸液问题时，可产生盐酸及氯化亚铁，但其反应温度太高，是造成设备成本增加，且氯化亚铁目前只使用在废水上，故使用领域上并不广泛。
因此，如何针对上述问题而提出一种新颖的自废酸液中提取有用物质的制造方法及装置，不仅可以解决大量废酸液的问题，又可以产生高经济价值的副产物，且其设备投资成本可以比较低，又可回收盐酸供给再使用，长久以来一直是使用者殷切盼望及本创作人一直思念的事，而本创作人基于多年从事于化工相关产品的研究、开发、及销售实务经验，乃思及改良的意念，穷其个人的专业知识，绝多方研究设计、专题探讨，终于研究出一种自废酸液中产生硫酸铁的制造方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种自废酸液中提取有用物质的制造方法及装置，该装置可产生高经济值的硫酸铁及硫酸亚铁，并可以回收废酸液的盐酸。
本发明的次要目的，在于提供一种自废酸液中提取有用物质的制造方法及装置，其产物经济价值高，可快速回收投资的设备成本。
本发明的又一目的，在于提供一种自废酸液中提取有用物质的制造方法及装置，在于解决清洗钢铁时所产生的废酸液。
本发明的上述目的是由如下技术方案来实现的。
一种自废酸液中提取有用物质的装置，其特征在于包括有：
一反应器，其一侧通过管线接吸收塔，另一侧通过管线接沉淀槽，其主要是装载废酸液与硫酸，且在此反应器进行废酸液与硫酸的反应中；
一吸收塔，藉由一管线连接于该反应器的一侧，吸收并收集废酸液与硫酸进行反应后产生的盐酸，并通过管线接收集稀酸的稀酸槽；
一沉淀槽，可藉由一管线连接于反应器的另一侧，可收集废酸液与硫酸进行反应后生成的硫酸亚铁，该装置可将硫酸亚铁内所含有的酸物质去除；
一除水器，连接于该沉淀槽，是将硫酸亚铁中所含的水分子去除而得至少一硫酸亚铁粉末；及
一臭氧反应器，连接于该沉淀槽，并输入至少一臭氧，而可将硫酸亚铁中氧化以反应生成硫酸铁。
除上述必要技术特征外，在具体实施过程中，还可补充如下技术内容：
反应器上接有一带动盐酸气体至吸收塔的吹风器。
在反应器与吸收塔间接有一将铁离子予以去除的除雾器。
其中该沉淀槽中设有一水洗装置。
一种自废酸液中提取有用物质的制造方法，其特征在于：
将废酸液与硫酸置入反应器中，使硫酸与废酸液中的氯化亚铁反应，以生成含有残余酸的硫酸亚铁，并同时生出含铁离子的盐酸与水蒸汽的气态状混合物产物；
将含有残余酸的硫酸亚铁送沉淀槽去除其内所含的残余酸，再送除水器将其内所含有的水分移除遂得硫酸亚铁粉末；
将硫酸亚铁于臭氧反应器中进行氧化反应得到硫酸铁溶液。
该自废酸液中提取有用物质的制造方法，除上述必要技术特征外，在具体实施过程中，还可补充如下技术内容：
其中该废酸液与硫酸反应的硫酸浓度为70％--93％。
其中该废酸液与硫酸的反应时，是以一吹风器吹入空气带动该含铁离子的盐酸及水蒸汽的气态混合物产物。
其中是使用过滤的方式将含铁离子的盐酸及水蒸汽的气态混合物产物中的铁予以去除。
其中该废酸液与硫酸的工作反应温度为72--92℃。
其中该呈酸性的硫酸亚铁，是藉由一水洗装置冲洗硫酸亚铁以水予以除去酸性。
其中该硫酸亚铁清洗后的酸液，则回流至废酸液与硫酸的反应器内。
其中硫酸亚铁的氧化反应是加入臭氧。
本发明的优点在于：经由上述装置和方法，可将工业上大量的废酸液予以分解成有经济价值的产物，废盐酸可以提升其浓度成为有用的盐酸，再供工业上清洗钢铁之用，而硫酸铁及硫酸亚铁可以用在染整业、皮革业、废水处理、固体聚合净水剂与污水处理剂，可以藉着高经济价值的产物，来降低投资设备成本。
为对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例配合附图详细说明如后：
附图说明
图1是为本发明的一较佳实施例的结构示意图
具体实施方式
首先，请参阅图1，如图所示，首先是将含有浓度可为废盐酸5％与氯化亚铁11％的废酸液与浓度为70％-90％硫酸加入反应器10中，在操作温度为80-90℃的情形下，氯化亚铁与硫酸将产生反应而生成硫酸亚铁及盐酸，此时新产生的盐酸与废酸液中的5％盐酸混合，藉以提高整体盐酸的浓度。
由于氯化亚铁与硫酸反应生成产物之一的盐酸与水蒸气其为气态存在，以吹风器60带动气流经一管线而连线至吸收塔70，其产生浓度为21％的盐酸集中于稀酸槽80，而于反应器10与吸收塔70之间有一除雾器50，其是将气态中的铁予以分离去除，藉以提高盐酸的纯度，而至此所产生的较高浓度后的21％盐酸将可以回收再使用于一般钢铁业等清洗产业中，以清洗钢铁表面的氧化铁。
另一方面，氯化亚铁与硫酸反应生成产物的一硫酸亚铁将被导引至沉淀槽20中并进行水洗动作，因为其含有一些酸性，所以须经水清洗程序并将残余的酸液除去。在本发明中水洗后的酸液可再经一管线重新回到反应器10中以进行再回收程序，而已经水洗处理过的硫酸亚铁将再经除水器30与水进行分离步骤，如此将可得硫酸亚铁的粉末，即可成为本发明需得产品之一。而湿饼状的硫酸亚铁，也可以再加入水并通入臭氧于臭氧反应器40中以进行氧化反应，使其硫酸亚铁氧化成硫酸铁，即可得产物硫酸铁溶液。
而本发明所产生的硫酸亚铁的用途广泛，适用于染整业、皮革业与废水处理；而硫酸亚铁于氧化后的硫酸铁可以使用在固体聚合净水剂与污水处理剂。
综上所述，本发明是有关于一种自废酸液中提取有用物质的制造方法及装置，其是使用硫酸与废酸液进行反应，以将氯化亚铁转化形成硫酸亚铁，并产生浓度高于废酸液中的盐酸，而硫酸亚铁再通入臭氧以氧化生成硫酸铁。故本发明实为一具有新颖性、进步性及可供产业利用。
Claims (12)
1、一种自废酸液中提取有用物质的装置，其特征在于包括有：
一反应器，其一侧通过管线接吸收塔，另一侧通过管线接沉淀槽；
一吸收塔，藉由一管线连接于该反应器的一侧，并通过管线接收集稀酸的稀酸槽；
一沉淀槽，藉由一管线连接于反应器的另一侧；
一除水器，连接于该沉淀槽；及
一臭氧反应器，连接于该沉淀槽。
2、如权利要求1所述的自废酸液中提取有用物质的装置，其特征在于：反应器上接有一带动盐酸气体至吸收塔的吹风器。
3、如权利要求1所述的自废酸液中提取有用物质的装置，其特征在于：在反应器与吸收塔间接有一将铁离子予以去除的除雾器。
4、如权利要求1所述的自废酸液中提取有用物质的装置，其特征在于：其中该沉淀槽中设有一水洗装置。
5、一种自废酸液中提取有用物质的制造方法，其特征在于：
将废酸液与硫酸置入反应器中，使硫酸与废酸液中的氯化亚铁反应，以生成含有残余酸的硫酸亚铁，并同时生出含铁离子的盐酸与水蒸汽的气态状混合物产物；
将含有残余酸的硫酸亚铁送沉淀槽去除其内所含的残余酸，再送除水器将其内所含有的水分移除遂得硫酸亚铁粉末；
将硫酸亚铁于臭氧反应器中进行氧化反应得到硫酸铁溶液。
6、如权利要求5所述的自废酸液中提取有用物质的制造方法，其特征在于：其中该废酸液与硫酸反应的硫酸浓度为70％--93％。
7、如权利要求5所述的自废酸液中提取有用物质的制造方法，其特征在于：其中该废酸液与硫酸的反应时，是以一吹风器吹入空气带动该含铁离子的盐酸及水蒸汽的气态混合物产物。
8、如权利要求7所述的自废酸液中提取有用物质的制造方法，其特征在于：其中是使用过滤的方式将含铁离子的盐酸及水蒸汽的气态混合物产物中的铁予以去除。
9、如权利要求5所述的自废酸液中提取有用物质的制造方法，其特征在于：其中该废酸液与硫酸的工作反应温度为72--92℃。
10、如权利要求5所述的自废酸液中提取有用物质的制造方法，其特征在于：其中该呈酸性的硫酸亚铁，是藉由一水洗装置冲洗硫酸亚铁以水予以除去酸性。
11、如权利要求5所述的自废酸液中提取有用物质的制造方法，其特征在于：其中该硫酸亚铁清洗后的酸液，则回流至废酸液与硫酸的反应器内。
12、如权利要求5所述的自废酸液中提取有用物质的制造方法，其特征在于：其中硫酸亚铁的氧化反应是加入臭氧。
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