专利名称：四塔废酸再生系统及工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及废酸再生技术领域，具体涉及一种四塔废酸再生系统及工艺。
技术背景喷雾焙烧法酸再生装置在现阶段被证明在钢铁工业范围内是有效可行的废酸处理工艺。 在冷轧酸洗工厂中，使用盐酸酸洗钢板时，板材表面的氧化铁被盐酸洗掉形成氯化亚铁或氯 化铁溶解在酸洗液中，随着酸洗过程的进行酸洗液中的铁离子浓度会升高而游离HCL的浓度 相应降低。为了保持酸洗酸液中的游离HCL的浓度，除去酸液中增加的铁离子，将废酸液定 量的送往酸再生装置再生成游离酸返回酸洗机组，同时得到氧化铁粉。现有技术中，这类装 置结构复杂，工作效率比较低。如中国专利200620004583公开了一种盐酸再生装置，包括焙烧炉、预浓縮器、吸收塔、 洗涤塔、钛风机和氧化铁粉仓，焙烧炉底端设有氧化铁粉出口和出料阀，该出口与氧化铁粉 仓连接；所述的焙烧炉的气体出口与预浓縮器的气体入口连接，该预浓縮器的气体出口依次 连接钛风机、吸收塔和洗涤塔；在所述的预浓縮器的两端还设有盐酸注入口和浓縮盐酸出口， 后者与所述的焙烧炉的盐酸入口连接。该装置实现了废盐酸的再生，可使工业中酸洗用过的 废盐酸再生循环使用，大大减少了对环境的污染，降低了生产成本，但其结构不大合理，工 艺流程难以控制，相关技术都需要改进。 发明内容本发明所要解决的技术问题是如何提供一种四塔废酸再生系统及工艺，该系统解决了酸 再生工程中设备结构复杂、工艺流程难以控制、铁粉质量不稳定等问题，降低了工程的建设 成本及周期，生产安全，提高生产效益。本发明所提出的第一个技术问题是这样解决的提供一种四塔废酸再生系统，其特征在于① 包括废酸过滤器、焙烧炉、氧化铁仓、旋风分离器、文丘里分离器、吸收塔I 、吸收 塔II、吸收塔III和废气洗涤塔；② 所述废酸过滤器通过管道连接文丘里分离器和焙烧炉，所述氧化铁仓连接焙烧炉的底 端，所旋风分离器连接焙烧炉的出气口以及文丘里分离器的进气口，所述吸收塔I连接文丘里分离器，所述吸收塔ii连接吸收塔i ，所述吸收塔in连接吸收塔ii，所述废气洗涤塔通过 负压风机和分离器连接吸收塔ni。按照本发明所提供的四塔废酸再生系统，其特征在于，所述焙烧炉是一个钢壳，其内 衬有耐火砖，并在圆周方向呈切线布置在钢壳上的三个烧嘴加热，在其顶部设置有喷嘴，所 述喷嘴安装在三个喷枪上，喷枪可自动地插在焙烧炉的顶部按照本发明所提供的四塔废酸再生系统，其特征在于，在喷枪内部的喷嘴前面设置有 过滤器，以防止喷嘴堵塞。按照本发明所提供的四塔废酸再生系统，其特征在于，所述焙烧炉下部安装有旋转阀， 在旋转阀的上部安装有一个氧化物块破碎机。按照本发明所提供的四塔废酸再生系统，其特征在于，所述吸收塔i和吸收塔n的顶 部设置有喷嘴分配器。按照本发明所提供的四塔废酸再生系统，其特征在于，所述废酸过滤器与文丘里分离 器之间设置有气动操作阀，由该气动阀自动地控制文丘里分离器液位。一种四塔废酸再生工艺，其特征在于，包括以下步骤① 将干净废酸送到废酸过滤器，将酸洗作业中产生的固体颗粒和不溶解的残留物从酸液中分离出来；② 将上述步骤中的废酸通过气动操作阀进入文丘里分离器，该气动操作阀自动控制文 丘里分离器中的液位；③ 将经过文丘里分离器浓縮后的废酸液由给料泵以固定的流量送到焙烧炉的喷嘴，在 焙烧炉中进行灼烧；④ 废液在焙烧炉中产生化学反应，产生固体颗粒Fe203和焙烧炉气体，焙烧炉气体由水蒸汽、氯化氢和燃烧废气构成，所述固体颗粒Fe203通过旋转阀排放出去，所述焙烧炉气 体从焙烧炉的顶部进入旋风分离器，所述旋风分离器将含有的Fe203粉尘分离出来；⑤ 将经过旋风分离器的气体导进文丘里分离器，使其直接与循环酸液接触，被循环酸液冷却和清洗后进入吸收塔I ;⑥ 将漂洗水通过吸收塔I顶部的喷嘴分配器分洒在吸收塔I中的填料上，吸收氯化氢气体形成再生酸，再生酸从吸收塔I的底部流向再生酸储存槽； 将经过吸收塔1的气体引入吸收塔ii，将废酸通过吸收塔n顶部的喷嘴分配器喷淋在气体上，吸收氯化氢气体，并把吸收塔ii底部的废酸引入废酸过滤器或者文丘里过滤器；⑧将经过吸收塔n的气体在引入吸收塔in，所述吸收塔m的结构和吸收塔i相同，通 过负压风机和气水分离器进入废气洗涤塔处理，经过处理后的废气放空。按照本发明所提供的四塔废酸再生工艺，其特征在于，在步骤④中旋风分离器分离出 来Fe20s粉尘通过一个旋转阀排放，并返回到焙烧炉中。按照本发明所提供的四塔废酸再生工艺，其特征在于，所述负压风机使整个系统处于 负压状态，防止氯化氢泄露。按照本发明所提供的四塔废酸再生工艺，其特征在于，在所述废气洗涤塔的下部用漂 洗水循环洗涤废气，在洗涤塔的上部喷淋去离子水洗涤废气。本发明所提供的四塔废酸再生系统，结构简单合理，主要工业过程参数，即温度，压力和流量在控制室中都由数字显示出来，而重要的性能参数都自动地由plc系统自动控制，设备的启动，控制和停车都可由键盘完成。报警和功能错误都由一个独立的报警备忘录中记录， 因此，操作人员很容易从控制室中检査设备操作状态，并由打印机提供班报告。再生设备的 仪表的设计使操作简化，同时可确保操作安全，联锁系统可以防止在设备失效或未预料技术 故障，如加热介质、电源等欠缺，甚至无操作人员时，所导致的设备损坏。万一出现紧急事 故，再生装置可自动停止工作。本装置的启动和停止操作都很容易，在任何时候都可进行， 启动设备时，用烧嘴加热，然后用水操作，直至达到正确的流量，温度和压力。然后，将水 供应切换成酸供应，再生即可开始。对于停止设备运行，则先截断酸的供应，设备自动地切 换成水操作， 一段时间之后，再生装置便完全停车。
图i为四塔废酸再生系统结构图。
具体实施方式
以下结合附图和对本发明进一步说明。来自于酸洗机组的酸洗废液收集在废酸罐中，该罐的储存能力允许再生装置独立于酸洗 机组工作。用泵将储酸罐中的酸送到废酸过滤器，在过滤器中，将酸洗作业中产生的固体颗 粒和不溶解的残留物从酸液中分离出来，废酸通过一个气动操作阀进入预脱硅机组(见预脱 硅机组工艺描述)。经预脱硅净化后的废酸液收集混合在罐区的净化废酸罐中。预脱硅后的废酸通过一个气动操作阀进入文丘里分离器，由该气动阀自动地控制文丘里分离器液位。酸液 以指定的量从文丘里分离器流向文丘里循环泵。由于输送给焙烧的废酸量是恒定的。因而输 送给文丘里分离器的废酸量也是恒定的。使废酸通过文丘里循环，与来自焙烧炉的热焙烧气 体直接的热交换，使部分液体蒸发掉。预浓縮过的废酸液由焙烧炉给料泵以一控制的流量经 浓縮废酸过滤器过滤后送到焙烧炉的喷嘴。这些喷嘴安装在3个喷枪上，而喷枪可自动地插 在焙烧炉的顶部。这些喷嘴由特殊材料制造(烧结料Al203)。在喷枪内部的喷嘴前面有一个 过滤器，以防止喷嘴堵塞。焙烧炉是一个钢壳，其内衬有耐火砖，直接用在圆周方向呈切线布置在钢壳上的三个烧 嘴加热。燃烧气体在焙烧炉内部形成某种流动形式，从而烘干来自喷嘴的预浓縮酸液滴，而 在焙烧炉的热区域内(300 80(TC)， FeCL2和FeCL3按照下述方程分解2FeCL2 + 2H20+1/202 = Fe203+4HCL 2FeCL3+3H20=Fe203+6HCL固体颗粒(Fe203)以粉末的形式落在焙烧炉下部锥形体中，并用一个旋转阀排放出去。 旋转阀可以使焙烧炉内部的气体同外部气体隔离开来。在旋转阀的上部安装了一个氧化物块 破碎机，用来破碎任何可从焙烧炉壁落下的团块。焙烧炉气体由燃烧废气，水蒸汽和氯化氢气体组成，从焙烧炉的顶部离开焙烧炉并通过 旋风分离器组将所含的Fe203粉尘大部分分离出来。分离出的氧化物通过旋转阀排放，并返 回到焙烧炉。然后焙烧气体进入文丘里，在文丘里中，高温气体直接与循环酸接触，而被冷 却和清洗气体中仅残留了少量的氧化物，并进入吸收塔。为了吸收氯化氢气体，使用漂洗水。水从吸收塔顶部送入，在吸收塔内，有喷嘴分配器 将水分布在吸收塔中的填料上。在逆流过程中，气体中的氯化氢成份被吸收因而形成再生酸。 再生酸从底部离开吸收塔，并流向再生酸储存槽。为了保护废气风机和进一步吸收氯化氢气体，本流程后续又设置了两个吸收塔(吸收塔n和吸收塔ni)，针对吸收塔n，将废酸通过吸收塔n顶部的喷嘴分配器喷淋在气体上，吸收 氯化氢气体，并把吸收塔n底部的废酸引入废酸过滤器或者文丘里过滤器；针对吸收塔m使 用漂洗水，从吸收塔塔顶部送入，在吸收塔内，有喷嘴分配器将水分布在吸收塔中的填料上， 在逆流过程中，气体中的微量氯化氢成份被吸收。来自于吸收塔ni的焙烧废气进入废气风机，为防止废气风机在停机时产生腐蚀，将漂洗水喷射到废气风机的叶片上进行清洗，该风机也作为清洗装置。废气风机之后是一台分离器， 在这里将气体和液体分离，而后进入后文丘里，最后进入废气洗涤塔，在废气洗涤塔的下部 用漂洗水循环洗涤废气，在洗涤塔的上部喷淋去离子水洗涤废气。废气风机可以自动控制使所有的设备部件均处于轻微的负压状态，因此，系统中不会有 任何氯化氢泄漏出来。焙烧炉生产的氧化物由一气动输送系统输送(在轻微的负压状态下工作以防止粉尘泄漏 到大气中)到氧化物料仓。在料仓的上部安装有一个塑烧板式过滤器以清洁输送Fe203时用 过的空气，然后将空气排放到大气中。在料仓底部，用一个旋转阀将Fe203粉排放进装袋机 的容器中。
权利要求
1、一种四塔废酸再生系统，其特征在于①包括废酸过滤器、焙烧炉、氧化铁仓、旋风分离器、文丘里分离器、吸收塔I、吸收塔II、吸收塔III和废气洗涤塔；②所述废酸过滤器通过管道连接文丘里分离器和焙烧炉，所述氧化铁仓连接焙烧炉的底端，所旋风分离器连接焙烧炉的出气口以及文丘里分离器的进气口，所述吸收塔I连接文丘里分离器，所述吸收塔II连接吸收塔I，所述吸收塔III连接吸收塔II，所述废气洗涤塔通过负压风机和分离器连接吸收塔III。
2、 激光微造型调节激光的能量及脉冲次数，通过激光单尺度、双尺度或多尺度微造型制 备具有不同微结构形貌的半导体材料表面。
3、 表面处理根据需要，采用不同的表面处理方法对制备的微结构表面进行亲水、疏水或 超疏水处理。技术方案中，样品环境包括空气、真空充背景气体或水介质这几种，空气环境是指将样品 直接放在空气中进行表面微造型，真空充背景气体环境是指将样品装夹在真空耙室中的样品台 上抽真空至一定真空度后充入N2、 Ar、 He等背景气体再进行表面微造型，水介质环境是指将样 品固定在装有水的石英盒中后将石英盒装夹于真空靶室中的样品台上并抽真空至一定真空度后 进行表面微造型。激光单尺度微造型通过一步法实现，主要有两种 一种是采用800 nm的飞秒激光，将样品 置于空气或真空充背景气体的环境下进行表面微造型，通过激光能量、激光作用脉冲次数、光 斑直径、扫描速度以及真空度、背景气体压力的适当调节可在样品表面获得尺度在微米级的锥④ 废液在焙烧炉中产生化学反应，产生固体颗粒Fe203和焙烧炉气体，焙烧炉气体由 水蒸汽、氯化氢和燃烧废气构成，所述固体颗粒Fe203通过旋转阀排放出去，所述焙烧炉气 体从焙烧炉的顶部进入旋风分离器，所述旋风分离器将含有的Fe203粉尘分离出来；⑤ 将经过旋风分离器的气体导进文丘里分离器，使其直接与循环酸液接触，被循环酸 液冷却和清洗后进入吸收塔I ;⑥ 将漂洗水通过吸收塔I顶部的喷嘴分配器分洒在吸收塔I中的填料上，吸收氯化氢气体形成再生酸，再生酸从吸收塔I的底部流向再生酸储存槽；⑦ 将经过吸收塔I的气体引入吸收塔II，将废酸通过吸收塔II顶部的喷嘴分配器喷淋在气体上，吸收氯化氢气体，并把吸收塔II底部的废酸引入废酸过滤器或者文丘里过滤器；⑧ 将经过吸收塔n的气体在引入吸收塔in，所述吸收塔ni的结构和吸收塔i相同，通 过负压风机和气水分离器进入废气洗涤塔处理，经过处理后的废气放空。
4、 根据权利要求l所述的四塔废酸再生系统，其特征在于，所述焙烧炉下部安装有旋转 阀，在旋转阔的上部安装有一个氧化物块破碎机。
5、 根据权利要求1所述的四塔废酸再生系统，其特征在于，所述吸收塔I、吸收塔II、吸收塔m的顶部设置有喷嘴分配器。
6、 根据权利要求l所述的四塔废酸再生系统，其特征在于，所述废酸过滤器与文丘里分离器之间设置有气动操作阀，由该气动阀自动地控制文丘里分离器液位。
7、 一种四塔废酸再生工艺，其特征在于，包括以下步骤-① 将干净废酸送到废酸过滤器，将酸洗作业中产生的固体颗粒和不溶解的残留物从酸 液中分离出来；② 将上述步骤中的废酸通过气动操作阀进入文丘里分离器，该气动操作阀自动控制文 丘里分离器中的液位；③ 将经过文丘里分离器浓縮后的废酸液由给料泵以固定的流量送到焙烧炉的喷嘴，在焙烧炉中进行灼烧；
8、 根据权利要求7所述的四塔废酸再生工艺，其特征在于，在步骤④中旋风分离器分 离出来Fe203粉尘通过一个旋转阀排放，并返回到焙烧炉中。
9、 根据权利要求7所述的四塔废酸再生工艺，其特征在于，所述负压风机使整个系统 处于负压状态，防止氯化氢泄露。
10、 根据权利要求7所述的四塔废酸再生工艺，其特征在于，在所述废气洗涤塔的下 部用漂洗水循环洗涤废气，在洗涤塔的上部喷淋去离子水洗涤废气。
全文摘要
本发明公开了一种四塔废酸再生系统，其特征在于①包括废酸过滤器、焙烧炉、氧化铁仓、旋风分离器、文丘里分离器、吸收塔I、吸收塔II、吸收塔III和废气洗涤塔；②所述废酸过滤器通过管道连接文丘里分离器和焙烧炉，所述氧化铁仓连接焙烧炉的底端，所述旋风分离器连接焙烧炉的出气口以及文丘里分离器的进气口，所述吸收塔I连接文丘里分离器，所述吸收塔II连接吸收塔I，所述吸收塔III连接吸收塔II，所述废气洗涤塔通过负压风机和分离器连接吸收塔III。该系统解决了酸再生工程中设备结构复杂、工艺流程难以控制、铁粉质量不稳定等问题，降低了工程的建设成本及周期，生产安全，提高生产效益。
文档编号C01B7/07GK101219774SQ200810045188
公开日2008年7月16日 申请日期2008年1月15日 优先权日2008年1月15日
发明者龙国平 申请人:成都阿斯特克国龙环保工程有限公司