磺化法处理盐酸酸洗废液装置





?本项目实行综合处理模式,其中含以下个系统(工段):

1、将盐酸酸洗废液蒸发浓缩到氯化亚铁的饱和溶液;

2、将氯化亚铁饱和浓度的浓缩液磺化反应制取硫酸亚铁粗品

3、将磺化反应产生的氯化氢气体利用蒸发系统的冷凝液(稀盐酸)反复吸收成清洁高浓度盐酸

4、硫酸亚铁粗品重结晶系统;

5、硫酸亚铁母液浓缩系统。


结合本单位的盐酸酸洗废液处理的专利技术发明专利:ZL201810863360.3《一种磺化法钢制品盐酸酸洗废液资源化处理装置》ZL201310351303.3《一种高效节能型盐酸酸洗废液三效负压石墨蒸发结晶装置》ZL201810863356.6《一种盐酸酸洗废液三效负压逆流闪蒸结晶处理装置》多年化工生产的实际经验和多年同类产品工程实例的实践经验;经过综合比较设计专业、设计数据和设计实力,负责该项目的全程设计,并编制完成该项目的设计方案和施工方案。

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??项目设计依据

1.1 盐酸酸洗废液蒸发系统设计依据:

盐酸酸洗废液蒸发系统的设计根据氯化亚铁和氯化氢在水中的溶解度;氯化亚铁和氯化氢的物理性质;不同浓度的氯化亚铁溶液的沸点。考虑到浓缩液中氯化亚铁的含量在实际生产中越高越好且磺化反应系统是较高温度的反应,故采用三效逆流负压蒸发浓缩模式生成较高温度的氯化亚铁饱和溶液

1.2 磺化反应制取硫酸亚铁系统设计依据:

磺化反应制取硫酸亚铁系统设计根据氯化亚铁与硫酸的化学反应方程式:

FeCL2+H2SO4→FeSO4+2HCL根据硫酸的沸点高于盐酸的沸点,故向浓缩液中投加过量硫酸。由于硫酸沸点较高,可与浓缩液中的氯化亚铁发生复分解置换反应,使浓缩液中的氯化亚铁反应生成相应的硫酸亚铁,而H+CL相结合生成HCL蒸汽吸收后即为回收盐酸。硫酸亚铁粗品结晶系统按照硫酸亚铁在水硫酸中的溶解度来进行。

1.3 氯化氢气体吸收制酸系统:

氯化氢气体吸收制酸系统的设计主要是根据石墨降膜吸收器的吸收能力和氯化氢气体在水中的溶解度。其中:按照氯化亚铁磺化反应制取硫酸亚铁的置换反应化学方程式计算结果和浓缩液、吸收液的氯化氢浓度计算;制酸系统的设计按照氯化氢在水中的溶解度。

1.4?硫酸亚铁粗品重结晶系统设计依据:

硫酸亚铁粗品重结晶系统的工作原理:因为硫酸亚铁为可溶性晶体物质。根据物质的溶解度的不同,可溶性晶体物质中的杂质包括难溶于水的杂质和易溶于水的杂质。一般可先用溶解、过滤的方法,除去可溶性晶体物质中所含的难溶于水的杂质;然后再用重结晶法使可溶性晶体物质中的易溶于水的杂质分离。

磺化反应系统生产出来的硫酸亚铁仅为粗品,为了达到商品级硫酸亚铁本技术方案设计时加装了硫酸亚铁粗品重结晶系统。因为硫酸亚铁粗品结晶在较高浓度的硫酸中完成的,其中含有的结晶水不均匀和表面水为较高浓度的硫酸,无法进行包装存放以及后期的销售。所以必须对第一次结晶的硫酸亚铁粗品进行热熔重结晶。

1.5?硫酸亚铁母液单效浓缩系统设计依据:

???硫酸亚铁母液浓缩系统的设计主要是根据硫酸的特性,采用高真空单效蒸发将硫酸浓度提升到70%以上作为硫酸使用。蒸发冷凝液作为重结晶系统的热熔釜溶解液使用。

2?设计原则

2.1 充分考虑循环经济的原则,尽量考虑节约运行费用。

2.2 设备选型和材质方面按盐酸酸洗废液氯化亚铁、盐酸、浓硫酸、硫酸亚铁、氯化氢的特点进行合理选用。

2.3 选用性能优良的设备和管材,寻求经济、适用的和谐统一。

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