CN209113521U - 一种硫酸清洗废液回收系统 - Google Patents

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孟莹
李瑞鹏
邹婷
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Abstract

本实用新型公开了一种硫酸清洗废液回收系统,包括硫酸清洗废液收集池、换热器、喷淋塔、引风机、冷凝塔、冷却结晶器、离心分离器;硫酸清洗废液收集池的出口经换热器与喷淋塔上部的进口连接,喷淋塔顶部的出气口经引风机与冷凝塔相连,喷淋塔下部设有积液槽,积液槽的出液口与冷却结晶器的进口连接,冷却结晶器的出口与离心分离器的进口连接;积液槽的出液口还设有循环管路与硫酸清洗废液收集池连接。本实用新型硫酸清洗废液回收系统利用硫酸清洗废液为原料,经过换热、汽液分离,浓缩、冷却结晶和离心分离,不仅实现了水和废酸的回用,而且回收了七水硫酸亚铁,即有效解决了酸清洗废液的污染问题,又使其得到了很好的回收利用。

Description

一种硫酸清洗废液回收系统
技术领域
本实用新型属于废水无害化处理领域,涉及一种硫酸清洗废液回收系统。
背景技术
在冶炼、电镀、采矿和金属表面加工等行业,金属表面的清洗或金属成分浸出需要使用大量的硝酸、盐酸、硫酸等无机酸。上述行业排出的废水通常呈酸性,pH一般是小于2。如果将酸性废水直接排人环境水体中,会造成许多危害,如引起水中生物的畸变,影响植物的生长,腐蚀地下的管道等,其中的金属离子也会对环境造成严重的污染。我国生产工艺废水量平均每年增加数亿吨,年均增长速率为0.2%。相关研究表明,作为废水治理的重点治理行业,金属采矿选矿行业废水排放量仍在增加。
工业生产中的酸洗废液含有大量的硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)和硫酸,经过碱中和后排入环境,但是其中的铁离子浓度超过国家标准,不仅造成严重的环境污染,且造成资源的极大浪费。鉴于硫酸亚铁具有杀菌、去除重金属离子及脱色等作用,对电镀废水、印染废水和碱氨蚀刻废水的处理效果明显,有很好的絮凝和吸附效果,可制做净水剂及饲料添加剂等。因此回收废液中的硫酸亚铁,不仅可以降低废液对环境的污染,还能实现废物的资源化利用,具有很好的经济效益、环境效益和社会效益。
目前,酸清洗废液的再生利用方法主要有直接焙烧法、萃取法、中和置换法、膜分离法、电解法和以废治废法,比较而言,以废治废法是酸清洗废液最有效的处理方法。但从发展趋势考虑,废水治理已经从末端治理向在线处理、物质循环利用、废水回用等综合治理阶段发展。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对传统酸清洗废液处理工艺消耗大量碱性药剂和产生大量的污泥,以及现有在线回用酸清洗废液水技术不成熟,仍会对环境产生污染等难题,提供一种硫酸清洗废液回收系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
一种硫酸清洗废液回收系统,包括硫酸清洗废液收集池1、换热器3、喷淋塔4、引风机5、冷凝塔6、冷却结晶器9、离心分离器10;所述的硫酸清洗废液收集池的出口经换热器3与喷淋塔4上部的进口连接,所述的喷淋塔4顶部的出气口经引风机5与冷凝塔6相连,喷淋塔4下部设有积液槽,积液槽的出液口与冷却结晶器9的进口连接,冷却结晶器9的出口与离心分离器10的进口连接;所述的积液槽的出液口还设有循环管路与硫酸清洗废液收集池1连接将积液槽内硫酸浓度小于20%的废液再次送入硫酸清洗废液收集池。
优选的,所述的硫酸清洗废液收集池1设有顶盖,防止废液溅出或废液蒸发污染环境。
优选的,所述的硫酸清洗废液收集池1与换热器3的连接管路上设有的第一防腐蚀泵2用于将废液送入换热器。
优选的,所述的换热器3为以饱和蒸汽为热源的蒸汽换热器。
优选的,在所述的喷淋塔4上部设有喷淋系统,喷淋系统包括喷淋管,在所述的喷淋管上设有喷淋孔,喷淋孔内安装有喷淋头;所述的喷淋塔4中部装有聚四氟乙烯小球形成填料层,所述的聚四氟乙烯小球的球径为40mm,通过填料增大散热面,并实现汽液分离;在所述的喷淋塔4下部设有积液槽,积液槽一端伸出喷淋塔外,并在伸出喷淋塔外的积液槽上设有顶盖;所述的积液槽配备有液位计。
所述的引风机5具有耐酸性。
优选的,所述的冷却结晶器9内部设有格栅。
优选的,在所述的喷淋塔4的积液槽与冷却结晶器9的连接管路上设有第二防腐蚀泵8。
优选的,在所述的循环管路上设有循环阀7。
本实用新型采用的冷凝塔、冷却结晶塔和离心分离器均是工业上常用的成熟设备。
所述的第一、第二防腐蚀泵选择能够在强酸下稳定、长周期运行的防腐蚀泵。
基于本实用新型硫酸清洗废液回收系统实现硫酸和硫酸亚铁回用的方法:硫酸清洗废液收集池1中的废液通过防腐蚀泵送入换热器3,与蒸汽换热,经换热后的废液进入喷淋塔4,在引风机作用下,喷淋塔内压力维持在微负压,进行汽液分离,水蒸气由引风机5自喷淋塔4顶部出气口抽出,进入冷凝塔6冷却,得到的再生水完全可以作为酸洗溶剂的配酸用水;喷淋塔4内分离后的液体进入喷淋塔下部的积液槽,经循环阀7再次进入到硫酸清洗废液收集池1,再次进行换热及汽液分离,以提高其酸浓度,直至硫酸浓度≥20%,再由防腐蚀泵送入冷却结晶器9,添加增稠剂以利于结晶,在温度0~4℃下进行冷却结晶,经冷却结晶的混合液进入离心分离器10,分离得到硫酸亚铁产品和再生酸,再生酸继续用作酸洗液,硫酸亚铁作为产品出售。
本实用新型的有益效果:
本实用新型硫酸清洗废液回收系统采用现有设备,布局合理,利用硫酸清洗废液为原料,经过换热、汽液分离,浓缩、冷却结晶和离心分离,不仅实现了水和废酸的回用,而且回收了七水硫酸亚铁,即有效解决了酸清洗废液的污染问题,又使其得到了很好的回收利用。
附图说明
图1为本实用新型硫酸清洗废液回收系统的结构示意图。
图1中,1-酸清洗废液收集池、2-第一防腐蚀泵、3-换热器、4-喷淋塔、5-引风机、6-冷凝塔、7-循环阀、8-第二防腐蚀泵、9-冷却结晶器、10-离心分离器。
具体实施方式
如图1所示,一种硫酸清洗废液回收系统,包括硫酸清洗废液收集池1、换热器3、喷淋塔4、引风机5、冷凝塔6、冷却结晶器9、离心分离器10;所述的硫酸清洗废液收集池的出口依次经第一防腐蚀泵2、换热器3与喷淋塔4上部的进口连接,所述的喷淋塔4顶部的出气口经引风机5与冷凝塔6相连,喷淋塔4下部设有积液槽,积液槽的出液口经第二防腐蚀泵8与冷却结晶器9的进口连接,冷却结晶器9的出口与离心分离器10的进口连接;所述的积液槽的出液口还设有循环管路与硫酸清洗废液收集池1连接将积液槽内硫酸浓度小于20%的废液再次送入硫酸清洗废液收集池,在所述的循环管路上设有循环阀7。
所述的硫酸清洗废液收集池1设有顶盖,防止废液溅出或废液蒸发污染环境。
所述的换热器3为以饱和蒸汽为热源的蒸汽换热器。
所述的喷淋塔的材料为聚四氟乙烯。在所述的喷淋塔4上部设有喷淋系统,喷淋系统包括喷淋管,在所述的喷淋管上设有喷淋孔,喷淋孔内安装有喷淋头;所述的喷淋塔4中部装有聚四氟乙烯小球形成填料层,聚四氟乙烯小球的球径为40mm;在所述的喷淋塔4下部设有积液槽,积液槽一端伸出喷淋塔外,并在伸出喷淋塔外的积液槽上设有顶盖;所述的积液槽配备有液位计。
所述的冷却结晶器9内部设有格栅。
基于本实施例硫酸清洗废液回收系统实现硫酸和硫酸亚铁回用的方法:硫酸清洗废液收集池1中的废液通过防腐蚀泵送入换热器3,与蒸汽换热,经换热后的废液进入喷淋塔4,在引风机作用下,喷淋塔内压力维持在微负压,进行汽液分离,水蒸气由引风机5自喷淋塔4顶部出气口抽出,进入冷凝塔6冷却,得到的再生水完全可以作为酸洗溶剂的配酸用水;喷淋塔4内分离后的液体进入喷淋塔下部的积液槽,经循环阀7再次进入到硫酸清洗废液收集池1,再次进行换热及汽液分离,以提高其酸浓度,直至硫酸浓度≥20%,再由防腐蚀泵送入冷却结晶器9,添加增稠剂以利于结晶,在温度0~4℃下进行冷却结晶,经冷却结晶的混合液进入离心分离器10,分离得到硫酸亚铁产品和再生酸,再生酸继续用作酸洗液,硫酸亚铁作为产品出售。

Claims (7)

1.一种硫酸清洗废液回收系统,其特征在于包括硫酸清洗废液收集池、换热器、喷淋塔、引风机、冷凝塔、冷却结晶器、离心分离器;所述的硫酸清洗废液收集池的出口经换热器与喷淋塔上部的进口连接,所述的喷淋塔顶部的出气口经引风机与冷凝塔相连,喷淋塔下部设有积液槽,积液槽的出液口与冷却结晶器的进口连接,冷却结晶器的出口与离心分离器的进口连接;所述的积液槽的出液口还设有循环管路与硫酸清洗废液收集池连接。
2.根据权利要求1所述的硫酸清洗废液回收系统,其特征在于所述的硫酸清洗废液收集池设有顶盖。
3.根据权利要求1所述的硫酸清洗废液回收系统,其特征在于所述的硫酸清洗废液收集池与换热器的连接管路上设有的第一防腐蚀泵。
4.根据权利要求1所述的硫酸清洗废液回收系统,其特征在于所述的换热器为蒸汽换热器。
5.根据权利要求1所述的硫酸清洗废液回收系统,其特征在于在所述的喷淋塔上部设有喷淋系统;所述的喷淋塔(4)中部装有聚四氟乙烯小球形成填料层;在所述的喷淋塔下部设有积液槽,积液槽一端伸出喷淋塔外,并在伸出喷淋塔外的积液槽上设有顶盖;所述的积液槽配备有液位计。
6.根据权利要求1所述的硫酸清洗废液回收系统,其特征在于在所述的喷淋塔的积液槽与冷却结晶器的连接管路上设有第二防腐蚀泵。
7.根据权利要求1所述的硫酸清洗废液回收系统,其特征在于在所述的循环管路上设有循环阀。
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