一種鹽析法處理工業(yè)廢鹽酸的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于環(huán)保領(lǐng)域，涉及工業(yè)廢鹽酸的處理，尤其是一種鹽析法處理工業(yè)廢鹽酸的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鹽酸作為一種常用的化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于碳鋼冷軋、鍍鋅等工藝中。作為酸洗介質(zhì)，鹽酸和鋼材表面產(chǎn)生氧化鐵反應(yīng)，生成氯化亞鐵和氯化鐵并溶解于酸液中。該反應(yīng)所產(chǎn)生的鹽酸廢液中，含有5%的鹽酸和10-12%的氯化亞鐵，若把該部分鹽酸廢液直接排放，將對排放地區(qū)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。此外，廢酸液中含有氯化亞鐵和氯化氫，可認為是非常好的化工原料。因此，對廢鹽酸的資源化處理和利用是保護環(huán)境、實現(xiàn)綠色發(fā)展的必然要求。
[0003]據(jù)統(tǒng)計，一條年產(chǎn)45萬噸冷軋鋼板的推拉酸洗機組，每年需要用鹽酸2萬噸左右，所產(chǎn)生的含鹽酸廢液也將近2萬噸，而我國2010年冷軋鋼板的產(chǎn)量已達5100萬噸。據(jù)此計算，僅冷軋行業(yè)年產(chǎn)廢鹽酸已超220萬噸。由此可見，對廢鹽酸的資源化處理，不僅關(guān)乎環(huán)保，還會對資源的利用和提升循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展具有非常重要的意義。
[0004]傳統(tǒng)處理工業(yè)廢鹽酸的方法很多，有熱分解法、高溫水解法、萃取法、膜分離法、沉淀法和中和法。熱分解法和高溫水解法可分為焙燒法、流化床法等工藝；這兩種方法的工作原理是相同的，都是將含有氯化亞鐵的廢鹽酸在高溫下與氧氣反應(yīng)，并吸收濃縮揮發(fā)的氯化氫，其成品均為鹽酸和鐵紅，其缺點是投資大、運行費高、技術(shù)難度大、管理及維修維護困難。萃取法是使用有機相組成的萃取液進行逆流萃取，而萃取相循環(huán)使用的方法投資仍然較高，操作也不方便，不太適用。膜分離法是利用膜的離子選擇性地將鐵和酸分離，其缺點是隨著鐵離子在膜兩邊滲透壓的升高，需要較大的壓力能輸入，且對膜的材質(zhì)與抗壓性能提出了很高的要求，其初投資和運行費均較高。沉淀法是利用絮凝劑使廢鹽酸中的氯化亞鐵絮凝，這種方法盡管利用了廢鹽酸中部分氯化亞鐵，但由于在剩余的廢酸液中仍然有小部分氯化亞鐵，這使得后續(xù)廢酸處理所生成的產(chǎn)品純度級別一般不高，影響了產(chǎn)品的性能。中和法采用堿與廢鹽酸發(fā)生反應(yīng)，這是處理酸洗廢液最古老的一種方法，但由于廢酸液中氯化氫、氯化亞鐵未能得到利用，且易帶來二次污染，目前這種方法基本不再使用。
[0005]本實用新型申請所涉及的鹽析法處理廢酸的系統(tǒng)，是指在溶液中加入大量的無機鹽，使某些物質(zhì)的溶解度降低沉淀析出而與其他成分分離的方法。目前，鹽析法主要用于蛋白質(zhì)的分離純化，常作鹽析的無機鹽有氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、硫酸銨等，根據(jù)同離子相排異的原理，在溶液中加入與擬析出物質(zhì)同種離子，降低氯化氫的溶解度，使氯化氫在高溫、負壓和鹽析作用下析出，起到分離的效果。
[0006]通過檢索，沒有發(fā)現(xiàn)采用鹽析法處理廢鹽酸的任何公開專利文獻。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種綠色環(huán)保、投資小、運行費低的鹽析法處理工業(yè)廢鹽酸的系統(tǒng)。
[0008]本實用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0009]一種鹽析法處理工業(yè)廢鹽酸的系統(tǒng)，包括鐵粉反應(yīng)器、廢鹽酸的氯化亞鐵混合器、氯化亞鐵結(jié)晶罐、氯化亞鐵成品罐、洗滌塔、鹽酸成品罐、噴淋塔、中和池、氯化鈣結(jié)晶罐、氯化鈣收集槽及排氣機，鐵粉反應(yīng)器的前端連接工業(yè)廢鹽酸的輸入管口，后端出料通過泵與閥門連接廢鹽酸的氯化亞鐵混合器，氯化亞鐵混合器通過泵及閥門連通氯化亞鐵結(jié)晶罐，氯化亞鐵結(jié)晶罐分別通過泵及閥門連接氯化亞鐵混合器和氯化亞鐵成品罐；鐵粉反應(yīng)器、氯化亞鐵混合器因加熱及負壓所產(chǎn)生的氣體閥門連通洗滌塔，洗滌塔的底部出料閥門連通鹽酸成品罐，該鹽酸成品罐閥門連通中和池；洗滌塔的頂上氣體閥門連通氫氧化鈣噴淋塔，氫氧化鈣噴淋塔頂部出氣經(jīng)排氣機排出，底部出料連通中和池，該中和池連通氯化鈣結(jié)晶罐，氯化鈣結(jié)晶罐連通氯化鈣收集罐。
[0010]而且，所述氯化亞鐵結(jié)晶罐所出物料分為兩條線，一條線是出料的氯化亞鐵成品直接收集在氯化亞鐵成品罐內(nèi)，另一條線通過泵及閥門與氯化亞鐵混合器連接。
[0011]而且，所述氯化鈣結(jié)晶罐、氯化亞鐵結(jié)晶罐內(nèi)所產(chǎn)生的高溫水蒸汽通過管路分別進入鐵粉反應(yīng)器、廢鹽酸氯化亞鐵混合器，用以加熱鐵粉反應(yīng)器和廢鹽酸氯化亞鐵混合器里面的物料。
[0012]而且，所述鐵粉反應(yīng)器及氯化亞鐵混合器均裝有帶密封裝置的鐵粉加入口，同時也裝有帶密封的攪拌器，鐵粉反應(yīng)器和氯化亞鐵混合器的下面均設(shè)帶有閥門的排污口。
[0013]而且，氯化亞鐵結(jié)晶罐有中和液接入管。
[0014]本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:
[0015]1、本實用新型利用了同離子效應(yīng)、氯化氫溶解度隨溫度的升高而降低，氯化亞鐵溶解度隨溫度的升高而下降，在工業(yè)廢鹽酸中加入氯化亞鐵晶體或溶液，在負壓的條件下濃縮，析出氣體可部分冷凝為鹽酸再利用，剩余部分用氧化鈣或氫氧化鈣吸收，成品為氯化亞鐵、氯化鈣、鹽酸，不會造成二次污染，投資小，運行費低，是一種實現(xiàn)工業(yè)廢鹽酸資源化應(yīng)用的新工藝，具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0016]2、本實用新型采用往工業(yè)廢鹽酸中加入氯化亞鐵晶體或溶液，提高了溶液的氯離子濃度，降低了其中氯化氫的溶解度，使其從不飽和到過飽和，進而變成氯化氫氣體析出，并被氧化鈣或氫氧化鈣吸收，這不僅可以提高回收鹽酸的濃度，使所生產(chǎn)鹽酸再次進入生產(chǎn)領(lǐng)域，還可以降低吸收劑氧化鈣或氫氧化鈣的用量，使廢酸處理成本降低。
[0017]3、本實用新型先用鐵粉降低廢酸濃度，后面可少用氫氧化鈣物料，利用鹽析和負壓降低了氯化氫的溶解度，容易使氯化氫析出；利用氯化亞鐵結(jié)晶罐、氯化鈣結(jié)晶罐所產(chǎn)生的二次蒸汽加熱反應(yīng)器和混合器，實現(xiàn)了節(jié)能，過程無廢料排出，所有產(chǎn)品均可做原料，實現(xiàn)了環(huán)保。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型氯化氫溶解度在Iatm隨溫度的變化曲線圖；
[0020]圖3為本實用新型氯化亞鐵溶解度在Iatm隨溫度的變化曲線圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖并通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。
[0022]一種鹽析法處理工業(yè)廢鹽酸的系統(tǒng)，包括鐵粉反應(yīng)器、廢鹽酸的氯化亞鐵混合