磺化法處理鹽酸酸洗廢液裝置





?本項目實行綜合處理模式,其中含以下個系統(工段):

1、將鹽酸酸洗廢液蒸發濃縮到氯化亞鐵的飽和溶液;

2、將氯化亞鐵飽和濃度的濃縮液磺化反應制取硫酸亞鐵粗品;

3、將磺化反應產生的氯化氫氣體利用蒸發系統的冷凝液(稀鹽酸)反復吸收成清潔高濃度鹽酸;

4、硫酸亞鐵粗品重結晶系統;

5、硫酸亞鐵母液濃縮系統。


結合本單位的鹽酸酸洗廢液處理的專利技術發明專利:ZL201810863360.3《一種磺化法鋼制品鹽酸酸洗廢液資源化處理裝置》、ZL201310351303.3《一種高效節能型鹽酸酸洗廢液三效負壓石墨蒸發結晶裝置》、ZL201810863356.6《一種鹽酸酸洗廢液三效負壓逆流閃蒸結晶處理裝置》、多年化工生產的實際經驗和多年同類產品工程實例的實踐經驗;經過綜合比較設計專業、設計數據和設計實力,負責該項目的全程設計,并編制完成該項目的設計方案和施工方案。

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??項目設計依據

1.1 鹽酸酸洗廢液蒸發系統設計依據:

鹽酸酸洗廢液蒸發系統的設計根據氯化亞鐵和氯化氫在水中的溶解度;氯化亞鐵和氯化氫的物理性質;不同濃度的氯化亞鐵溶液的沸點。考慮到濃縮液中氯化亞鐵的含量在實際生產中越高越好且磺化反應系統是較高溫度的反應,故采用三效逆流負壓蒸發濃縮模式生成較高溫度的氯化亞鐵飽和溶液。

1.2 磺化反應制取硫酸亞鐵系統設計依據:

磺化反應制取硫酸亞鐵系統設計根據氯化亞鐵與硫酸的化學反應方程式:

FeCL2+H2SO4→FeSO4+2HCL;根據硫酸的沸點高于鹽酸的沸點,故向濃縮液中投加過量硫酸。由于硫酸沸點較高,可與濃縮液中的氯化亞鐵發生復分解置換反應,使濃縮液中的氯化亞鐵反應生成相應的硫酸亞鐵,而H+CL相結合生成HCL蒸汽吸收后即為回收鹽酸。硫酸亞鐵粗品結晶系統按照硫酸亞鐵在水硫酸中的溶解度來進行。

1.3 氯化氫氣體吸收制酸系統:

氯化氫氣體吸收制酸系統的設計主要是根據石墨降膜吸收器的吸收能力和氯化氫氣體在水中的溶解度。其中:按照氯化亞鐵磺化反應制取硫酸亞鐵的置換反應化學方程式計算結果和濃縮液、吸收液的氯化氫濃度計算;制酸系統的設計按照氯化氫在水中的溶解度。

1.4?硫酸亞鐵粗品重結晶系統設計依據:

硫酸亞鐵粗品重結晶系統的工作原理:因為硫酸亞鐵為可溶性晶體物質。根據物質的溶解度的不同,可溶性晶體物質中的雜質包括難溶于水的雜質和易溶于水的雜質。一般可先用溶解、過濾的方法,除去可溶性晶體物質中所含的難溶于水的雜質;然后再用重結晶法使可溶性晶體物質中的易溶于水的雜質分離。

磺化反應系統生產出來的硫酸亞鐵僅為粗品,為了達到商品級硫酸亞鐵,本技術方案設計時加裝了硫酸亞鐵粗品重結晶系統。因為硫酸亞鐵粗品結晶在較高濃度的硫酸中完成的,其中含有的結晶水不均勻和表面水為較高濃度的硫酸,無法進行包裝存放以及后期的銷售。所以必須對第一次結晶的硫酸亞鐵粗品進行熱熔重結晶。

1.5?硫酸亞鐵母液單效濃縮系統設計依據:

???硫酸亞鐵母液濃縮系統的設計主要是根據硫酸的特性,采用高真空單效蒸發將硫酸濃度提升到70%以上作為硫酸使用。蒸發冷凝液作為重結晶系統的熱熔釜溶解液使用。

2?設計原則

2.1 充分考慮循環經濟的原則,盡量考慮節約運行費用。

2.2 設備選型和材質方面按鹽酸酸洗廢液、氯化亞鐵、鹽酸、濃硫酸、硫酸亞鐵、氯化氫的特點進行合理選用。

2.3 選用性能優良的設備和管材,尋求經濟、適用的和諧統一。

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