《废 硫酸 溶液 再生 装置》由会员分享，可在线阅读，更多相关《废 硫酸 溶液 再生 装置（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、废硫酸溶液再生装置工艺技术方案1、概述及技术工艺描述:在酸洗过程中，含有游离硫酸的酸洗溶液中亚铁离子含量会逐渐增加并且慢慢失去其酸洗能力。所以，为有效利用硫酸，减少浪费，对失去酸洗能力的酸洗溶液有必要进行如下处理工作，一方面再生可使用于酸洗过程的硫酸溶液，另一方面，提取酸洗产生的硫酸亚铁。在电化学酸洗过程中，亚铁离子及铁离子的产生量几乎相等，并且当亚铁离子(比如铁的硫酸盐)经铁离子转换成亚铁离子而去除时，两者的比例也即恢复。在酸洗溶液再生开始之前，所有酸洗工艺中使用的硫酸加入废酸池来提高随后的结晶工艺及恢复至规定的浓度。所以，该设备须达到以下目的:l萃取酸洗过程中产生的亚铁离子;l通过加入水及
2、酸来保持酸洗池的化学特性。1.1、工艺技术参数:1.1.1、酸洗损失:在不同的酸洗阶段，酸洗溶液中都会增加离子含量，数量如下:单丝=1.0kg/吨，清洗;介质淬火=2.8kg/吨，清洗;镀黄铜=2.8kg/吨，清洗;考虑到以下的参考容积及上述数据，输送至酸洗池的铁离子的数量如下:该系统须处理溶液达到以下规定容积的生产数量;前期生产量:1期最大容积酸洗损失铁浓缩量吨/天公斤/吨公斤/天单丝501.050介质淬火402.8112镀黄铜502.8140-总计:302该系统装置的设置须考虑系统容量的增加(二期)，生产数量须双倍，如下(参考值):2期最大容积酸洗损失铁浓缩量吨/天公斤/吨公斤/天单丝10
3、01.0100介质淬火802.8224镀黄铜1002.8280-总计:6041.1.2、铁萃取工艺:考虑到总数的5%在钢丝冲洗过程中由水带出，我们需要在最初阶段从酸洗池中萃取大约287公斤/天的铁离子，按每小时数量及考虑90%的效率，结果为如下:萃取能力=13.2公斤/小时;1.1.3、化学数据:需要再生的废溶液须具有以下特性:-温度:最高45摄氏度;-化学成分:铁+=27+/-1克升;铁+=25+/-1克升;H2SO4=330克/升(+/-30克/升);再生的废溶液须具有以下特性:-运行温度:-2摄氏度;-化学成分:铁+=18(+/-1)克/升;铁+=25(+/-1)克/升;H2SO4=33
4、0克/升(+/-30克/升);1.1.4、需要处理的酸洗溶液的容量及容积:根据以上所述，工艺萃取容量为9公斤铁/mc处理溶液;所以，为能萃取13.2kg/小时铁，需要处理的溶液的处理量为3m3/h;1.1.5、产生的硫酸盐的数量:硫酸亚铁FeSO4.7H2O一天产生的最大数量为1700公斤，并具有以下特性:-残余湿度:大约3%;-H2SO4含量:大约1%;1.2、装置工艺运行描述来自于酸洗池的废硫酸溶液(含高浓度铁+及铁+离子)输送至收集池。在收集池内，对废溶液进行冷却，沉降以及调节硫酸浓度等预处理。这样，再用泵将从收集池的冷却的废酸洗溶液输送至结晶器，然后通过冷冻液冷却，结晶沉淀成硫酸亚铁。
5、然后通过分离将硫酸亚铁从溶液中分离。经过处理的溶液回流至母液池并调节硫酸浓度后投入使用;1.2整个系统的运行描述如下:1.2.1酸洗系统中废硫酸溶液的汇集及初步处理此步工作由操作工手动控制。,1，酸洗系统中废硫酸溶液的回流:废硫酸溶液由以下几部分工段的废水组成，并一起汇总至收集池。-在镀铜/淬火设备上的废硫酸溶液;-在单丝及镀铜系统的废硫酸溶液;-在介质淬火设备的废硫酸溶液;2，废硫酸溶液的预处理。废硫酸溶液汇集在收集池后，并对废硫酸溶液却，沉降以及调节硫酸浓度等的预处理。以上处理都在收集池内进行。废酸液收集池分为二部分，一部分对废溶液进行冷却沉淀处理，一部分对废溶液进行浓度调节处理。冷却沉淀
6、部分是对废溶液中的固体杂质(如泥沙)进行沉淀处理以及对废溶液进行冷却，另一部分用于调整结晶用硫酸浓度，以调整至结晶时的最佳条件。来自于镀铜设备，单丝及介质淬火设备的回流溶液输送至收集池的冷却沉降部分，然后连续溢流;其中一部分由泵抽取并输送至下述的再生循环工艺;除了上述的收集池，该系统还提供有另外的收集池，与收集池平行布置，其作用是在维护期间系统卸液时或再生装置不同箱体间歇运行时作为其备用的设备。废酸液收集池系统配置两套，储存废硫酸容积为50m3。3、结晶/釜析/离心分离:该工艺描述如下:a,冷却结晶:通过硫酸泵并开启阀门，将在收集池中预处理后的废硫酸溶液加入结晶器，当结晶器内溶液达到最高水位时
7、停止进料。结晶的排放阀在加料时为关闭状态。结晶器的加液通过泵进行操作，并且该泵由结晶器内的最低及最高液位限位进行控制开停，实现自动控制进料。在结晶器在加液过程中，该结晶器内冷却管内的乙二醇循环停止;在整个工艺过程中，该结晶器一直保持运行并且手动控制。在完成加液过程后，开始对溶液进出低温冷却，溶液通过制冷乙二醇盘管进行冷却。一般操作时，需将溶液冷却至-2摄氏度温度下，此温度为结晶所需温度。整个冷却过程采用低温冰水机组运作。结晶器为内盘管冷却，结构为悬挂式，方便拆卸跟换;另外，结晶器带有搅拌装置，以增溶液强降温冷冻效果。结晶器容积为15m3，系统共设两套。b.结晶器排液:当达到结晶器溶液的预设最终
8、温度后，液体在结晶器内停留一个周期，以便硫酸亚铁析出，而后从结晶器底部将含有硫酸亚铁晶体的废硫酸溶液排入后续的釜析器内，并按以下方式运行:-通过指定阀门的开启来运行结晶器排液;在排液结束后(由结晶器内的最低液位探头检测)，相关阀门重新关闭，然后进行新的结晶工艺过程。c,溶解(沉淀在盘管上的硫酸盐的溶解):由结晶器搅拌器搅拌产生的溶液的流动使溶液与其接触的表面产生热交换，所以，由于溶液的相对高温，任何沉积在盘管上的亚硫酸铁结晶体都可以溶解。在溶解过程中，乙二醇在冷却盘管中的循环即停止。此工段为维护工序，在处理废硫酸溶液过程中，部分硫酸亚铁会在盘管上沉淀，此步为消除此沉淀而进行。d.釜析:从结晶器
9、内排除的含有七水硫酸亚铁结晶体的溶液会停留在釜析器中一段时间，以保证合适的晶体粒度，增大晶体颗粒，方便固液分离。此过程运作时，搅拌装置低速运行。釜析器配套结晶器使用，带有搅拌装置，防止七水硫酸亚铁结晶体沉降于釜析器底部。釜析器容积为12m3，共两套。e离心分离(结晶体)结晶器排液结束后，含有七水硫酸亚铁晶体的溶液经过在釜淅器内的一段时间的停留后，晶体颗粒会逐步增大，此时排液阀开启，含有硫酸亚铁结晶体的溶液流至离心机;启动离心机将溶液中固体物质与液体分开。液体部分通过离心器的上部流出并回流至母液池，而含有七水硫酸亚铁及含有残余湿度3-5%的固体物质则连续排放至一可用叉车操作的收集漏斗，然后运离现
10、场并贮存。在离心分离结束后，相关排液阀门重新关闭，釜淅器准备接收下一批进液。其中，母液池容积为30m3，由溢流隔板隔开组成两部分储存池;两个储存池之间配置有硫酸泵输送，并且通过换热器进行热量的转换。离心机处理量为5m3/h，硫酸亚铁FeSO4.7H2O一天产生的最大数量为1700公斤，并具有以下特性:-残余湿度:大约3%;H2SO4含量:大约1%;f.清洗(离心器的清洗):主管进水流至离心器很短时间(大约1分钟)来溶解残留硫酸亚铁结晶体。所产生的清洗溶液从离心器的上部流出，然后流至母液池g输送至系统:通过处理的废硫酸溶液全部回流到母液池，再通过换热后有泵输送至收集池，以便输送至系统回用。1.2
11、.2、补充损失的酸与水:在酸洗过程中，溶液会损失酸及水并导致整体容积减少，溶液中会增加浓缩的固体物质包括砂及泥砂。酸洗工艺过程中产生的损失可以分为以下部分:-由于铁的溶解而产生的硫酸损失;-由于蒸发而产生的水损失(忽略反应水)-由于铁丝拖动而产生的酸及水损失;-各种溢流及泄漏;另外，在结晶工艺过程中，该溶液会损失与硫酸亚铁(结晶水)相关的水及与结晶体相接触的母液;所以，在使用及处理过程中须加入以下:1、贮存池及循环箱的浓酸以补偿上述情况造成的硫酸损失(通过使用加药泵加入);2、使用加药泵在上述池/箱加入工艺水来恢复至正确的浓度值;关于意外溢流或事故破损/排液，可直接人工将酸或水补充至上述池/箱
12、池中。贮存池及循环箱采用最高及最低液位浮球，用于控制加药泵及人工报警管理的报警;另外，处理过程中的清洁及排污需要经常进行;酸洗溶液中含有的固体物质包括灰尘，砂及泥砂等会排放至不同的箱体及管道，就是说，须对其进行经常性的清洁及排污。所产生的清洗排污水送至污水处理厂。1.2.3冷却循环系统描述:根据以上所述，结晶器内的溶液的冷却是由结晶器内安装的盘管的水溶液(大约15%)与溶液之间进行冷交换实现的。a冷却装置:低温冷却采用低温螺杆冰水机组来实现，工作液为按一定比例混合的乙二醇水溶液。低温螺杆冰水机组为整体式机组，制冷温度为-5摄氏度，制冷量为750KW，共两套，各配用一个结晶器。b乙二醇罐:乙二醇
13、罐设计容积为5m3。在废酸洗溶液冷却循环过程中交换的热量在溶液温度很高，然后慢慢降低(由于冷却)的最初阶段是很高的;为了不过分增加冷却器容量的情况下而优化冷却工艺，在冷却装置与结晶器内的盘管之间设置一乙二醇罐。该罐分为二部分，即冷及热部分，从冷却装置来的乙二醇溶液输送至冷部分，而从盘管来的回流溶液输送至热部分，然后回流至冷却装置。每个结晶器使用各自的冷却系统，这些冷却系统之间相互连接(在紧急事故状态下);2、系统描述:该系统根据其描述提供参考流程图，该系统设计及制造包括泵数量，容量，结晶器数量，冷却装置，釜析器及离心器须根椐设计容量。3、总体技术要求:3.1、概述:G.供应商负责系统的设计及运
14、行并保证技术工艺满足规定要求;H、供应商须特别注意选择互换的部件并且任何情况下都须来自于同一制造商。这点要求适用于泵，电机，现场及控制仪表，阀门等。K、该系统安装在既没有取暖也没有空调的室内;J、所有金属部件须油漆并满足要求的层数以适应工业环境及极端气候。油漆规程须由买方确认。4、电器设备5、供货范围:以下材料/设备包括在供货范围中:1、管道，管件，阀门(按要求油漆及预制造);2、管道的不同支架(油漆及预制作);3、线管，过道，接线盒及配件;4、连接电缆(电源及控制);5、控制柜及电源柜;6、系统总控制柜;7、MCC电源柜;8、系统设计及技术文件:包括电器，管道，连接;6、电源:6.1、压缩空
15、气:大约4-6bars;配置有减压装置，压力调节器，过滤器，油罐及截止阀门等。6.2、冷却水:大约最大3bars,大约34摄氏度的水塔水;6.3、供电:380V50HZ7、防噪声及事故标准:电器设备要求满足意大利标准及设备安装所有地国家的标准;整个系统设备须满足设备安装地所有国家的强制事故预防标准;噪声:在设备在最大负荷及最大速度状态下运行时，噪声须在距离设备1米处及距离地面1.5米处测量小于77分贝;总体安全要求:1、移动式保护装置及机械及/或电器锁定装置;2、当保护装置起动时关闭电源;3、当设备在运行时，保护装置的启动能关闭电源;4、根据风险审核通过按扭柜及开关进行事故急停;8、技术文件:以下文件与系统设备一起提交:1、用户手册及维护手册(3份打印版及电子版)内容包括安装说明，使用及维护以及电器及机械材料及部件清单;2、部件的说明书及参数表1份;3、设备交货前至少1个月确认电器图纸;4、PLC软件;5、机械/设备的装配图纸(打印图纸及CAD电子格式)
