废硫酸(suān)回用系统简介(冷凝结晶法)
一(yī)、不锈钢退火酸洗工序主要用到硫酸、硝酸(suān)、氢氟酸。在实际生产过程(chéng)中,当硫酸使用一段时间后,由于硫酸(suān)槽中铁离子浓度上升,此时尽管酸槽(cáo)中硫酸浓度高达 150-200g/L,但此时的酸已经不能将不锈钢表面的氧化物(主(zhǔ)要是三(sān)氧化二铁)和铁单质洗(xǐ)下来,因为此时硫酸槽中(zhōng)的铁离子浓度很高,抑(yì)制了不锈钢带表面的单质铁及三(sān)氧化二铁和氢离子反应生成铁离子(zǐ)、氢气和水的反应。此时必须将酸(suān)槽中的酸放掉一部(bù)分并重新(xīn)加入新的硫酸方可继续维持正常生产。主要原因是酸槽中(zhōng)铁离子浓度太高,抑制了除锈反(fǎn)应向正方向进行,此(cǐ)时(shí)如果将废酸中的铁离(lí)子浓度降下来,除锈反应可(kě)以继续向正方向进行,酸槽中的酸仍然可以继续使用。
二、佛山市景(jǐng)嘉机电有限公司与科研院校共同研发的新一代冷凝结晶工艺及(jí)工业化应用彻底解决了上述问题。该工艺采用纯物理方法处理废(fèi)硫酸。通过冷凝(níng)结(jié)晶使废硫酸中的 2 价铁(tiě)离子(zǐ)以七水硫酸亚铁的形式从废酸中析出,冷凝结晶后废硫(liú)酸中铁离子(Fe2+ +Fe3+)
总含量从(cóng)原来的 60g/L,降到了 15g/L 左右。铁离子去除(chú)率高达 70-75%, 处理后的硫酸废酸达(dá)到可循环使(shǐ)用(yòng)的标准(zhǔn),故可以无限(xiàn)次回用。从此不再有硫酸(suān)废酸产生。冷凝法生产的七水硫酸亚铁(tiě)可以作为化工产品或者水处理剂出售、回收的硫酸可(kě)以直接返回车间使用。
三、该工艺具(jù)有以下技术优势:
1、 运行(háng)费用低,运作成本低。不添加任何助剂(jì)。处理每吨废酸(suān)仅耗电(diàn) 60 度,加上值守人工费用 10 元/吨,总处理成(chéng)本(běn)约 60 元/吨(电费均价 0.8 元/度);
2、设(shè)备使用(yòng)寿命长,因采用冷冻结晶(jīng)工艺有别(bié)于加热减压蒸馏工艺,设备使(shǐ)用寿命长,运作(zuò)安全可靠,维护成(chéng)本低。
3、处理后的废(fèi)酸全部回用,不需要用石灰中和,也没用废水外排。
4、结晶出来的七水硫(liú)酸亚铁(FeSO4.7H2O)可(kě)以加到高炉中一起烧掉。
5、每吨废(fèi)酸结晶后剩余回用酸液体(tǐ) 750 公斤左(FeSO4.7H2O 晶体约 250 公斤),整个(gè)系 统(tǒng)处(chù)于亏水运行状态,方便系统加水加酸。
6、该系统安全系数高,自动化程度高,PLC 全自动化控制(zhì),多重安全保障;
四、具体工艺路线如下:
废(fèi)硫酸→废酸存储罐静置沉淀→存储罐中上层清液加压(yā)过滤→耐酸冷凝釜(将废酸液冷凝至零下﹣5 至 5°C)→固液分离(lí)机(jī)→可回用废酸→废酸储(chǔ)罐→酸槽回用。
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七(qī)水硫酸亚铁(tiě)晶体→装袋打包→出售(或高炉焚烧)
五、石灰中和法成本分析(xī)(以排酸硫酸浓度 150/L,铁离(lí)子浓度(dù) 60g/L 计算)
1、H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4.2H2O
中和每立方废酸中硫酸需石灰:150X56/98=86 公斤石灰(huī),产生二水石膏酸泥:172X150/98=263 公斤
2、FeSO4+ Ca(OH)2=CaSO4 +Fe(OH)2
中和(hé)每立方废酸中铁离(lí)子(含 2 价及 3 价)需石灰:60 公斤,
产生二水石膏酸泥:172X60/56=184 公斤(jīn)
产(chǎn)生氢氧(yǎng)化铁酸泥沉淀:107X60/56=115 公斤
3、废硫酸比重约 1400g/L,处理每吨废酸(以硫酸浓(nóng)度 150/L,铁(tiě)离子浓度(dù) 60g/L 计算)需生
石(shí)灰(CaO):(86+60)/1.4X0.9=116 公斤,产生废酸泥(263+184+115)/1.4X0.8=500 公斤,高炉焚烧处(chù)理费用 500 元,中和法处理每吨废酸(suān)需:116X0.6+500=570 元
六、处理每吨废硫酸(suān)冷凝结晶法费用比石灰中(zhōng)和法节省:570-60-250(七水硫(liú)酸亚铁处(chù)理费
用)+107X0.3(节约硫酸) =292 元/吨 备注:中和法所产生的废水处理费用未计算在内。