流化床法酸再生工艺及其节能建议

流化床法酸再生工艺及其节能建议

高国亮

（山东力山特智能科技股份有限公司    山东    日照    276800）

摘要：利用流化床工艺对盐酸进行再生，以达到环保、节能的目的。阐述了流化床工艺的原理、工艺流程和主要设备，并与喷雾烘烤工艺进行了对比。采用该工艺后，该工艺的各项性能指标及环境保护指标符合技术要求，能有效地回收剩余酸，减少生产成本，预防烟尘二次污染。

关键词：盐酸；酸洗废液；疏化床法再生技术；新工艺

1酸洗过程及废酸液成分

1.1酸洗过程

普碳钢钢在盐酸溶液中浸酸，其化学作用是：

要确保酸洗效果，应对酸洗时间、酸液浓度、酸液温度等进行严格的控制，以保证酸洗期间酸能的持续释放和酸能的补充。

1.2废酸液成分

废酸的组成参数通常是：120克/升的；游离HCL：3克/升；总HCL：200克/升；总杂质（如锌，铅，钙等）:2克/升.

2流化床再生工艺流程及描述

2.1流化床再生工艺描述

2.1.1预浓缩、文丘里循环系统

酸洗线排放的酸液，先存放在一个废酸槽内，再送入酸回收设备的分离机。该气体通过泵入主要的文氏管，使其在较高的温度下直接冷却。

在温度较高的情况下，液体会被汽化，而从高温熔炉中出来的气体则会被冷却到100℃左右。循环液中的FeCl因某些液体（主要为水）的汽化而增大了溶液的浓度。通过测量循环液体的浓度来跟踪和控制浓度上升。

采用直接冷却技术，既能提高换热器的传热效果，又能实现除尘、溶解气体的目的。在酸性废水中，的含量超过90 g/L时，为了在一定的温度范围内维持总热平衡，必须添加其它液体。其优势在于能够对清洗液中的盐酸进行再利用。通过对废酸液中含量及酸洗线状况的分析，利用“文氏循环”对酸洗线进行液面和铁水浓度的控制，实现了对97%~99.5%盐酸的回收。

2.1.2反应炉

将从预富酸回收装置中回收的部分回流液体从分离泵中分离出来，再经酸性管道送入流化床。经800~850℃的热分解，获得HCI气体及粉.在流化床中加入氯化铁，最大浓度生成物为。经流化床烧结后，得到了一种类似洋葱的微粒。直径大约1毫米，然后再从炉内和炉外排放。在采用这种设备时，流化床的流量对风机的压力有较大的影响。压力显示是用来控制铁氧化物的排放的。该风机是用来向该系统中导入燃烧气体和氧化铁微粒的。

在从反应器排出的气流中，颗粒在旋风分离器中分离，并通过连接的管道输送至反应炉，管道上安装有止回阀以防止气体回流。气体从旋风分离器出来后，通过温度冷却（淬火）和温度循环溶液进行净化。循环液体吸附气相中的剩余颗粒并将其去除。分离装置将气相与液相分离。此时，从炉中流出的气体被冷却至约100℃，然后通过分离器送至洗涤塔。

2.1.3吸收系统

清洗塔内部安装有回收率高的喷嘴和填料。将从反应器中分离的氧化铁灰溶解在回收的酸中，然后还原成溶液。从洗涤器排出的烟气含有少量灰尘。清洗塔的下部是HC1吸收塔。酸洗线的含有淡水和洗涤水的酸性溶液用于绝热吸收HCl气体。二次吸附塔又一次吸收了剩余的H2O气体。从吸附塔中抽出的回收酸经过抽运器进入酸槽，再送到酸洗室。二次吸附塔II是对气溶胶中HCl及悬浮微粒的进一步回收。在吸附器下游的管子上装有一个喷嘴，以便对该气体进行进一步的处理。本发明可除去盐酸及悬浮微粒。

然后，排气风扇将空气中的冷凝水与空气分离。在风机的进气侧，用于喷射新的工业用水。收集水，然后将其放入冲洗槽中。排气扇的功率是使上游装置根据所需功率在小负压下运行。采用负压，确保气体或气雾不会扩散到周围工作区域。此外，沉淀电极安装在排气鼓风机的下游。在沉淀电极中安装两相喷嘴。这些喷嘴喷射细液滴，这些液滴在被压缩后进入沉淀电极室。雾滴增加了残留的HCl悬浮颗粒，因此HC1可以在排气烟道上方的液滴分离器中排出。脱水剂含有少量盐酸，储存在洗涤槽中。液滴分离后，烟气中的HCl和氧化铁粉尘符合国家排放标准。

2.1.4氧化物处理系统

在加压的作用下，炉膛中生成的氧化铁微粒被排到了气室中。氧化铁粉是一种由无尘粉构成的细粉，经管道的自重输送至螺旋输送机。螺旋输送机把氧化铁送到斗式运输机，再把它抬到料斗的水平。通过对氧化铁粉的分解和粉碎，将其送入料斗。传送腔是用来对反应堆启动腔进行充填的。运输仓库用专用的天车把材料运送到起运仓库。在流化床的初始填料中，加入了氧化铁粉。当设备正常运行时，这些微小的氧化铁颗粒被送入流化床，以改善工作环境。

2.1.5罐区系统

储罐区域设有多个废酸槽、回收酸槽，可相互替换。另外，还设置了一个清洗池和一个新的酸性池。酸洗线所产生的酸洗液主要集中在灌区的贮槽中。该储槽的容量既可使酸洗线、酸化厂单独工作，又可使酸洗设备实现连续运转[1]。

3个案例总结及节能、环保、降本增效措施与建议

3.1再生处理技术在流化床中的优越性

酸洗过程中产生的废酸可以完全回收，达到99%以上，与国家节能减排，降低成本，可持续发展相一致。

酸洗过程中产生的所有洗涤水均可充分利用，因此酸洗线和酸再生联合系统可实现废水零排放。

高效烟气净化和粉尘分离装置可确保HCI和粉尘达到国家排放标准。

流化床法生产的氧化剂无尘、密度高、体积小、储存、运输方便、无二次尘埃污染，可用于钢铁生产。

流化床反应器均匀分布在底部，以使反应器内的温度更稳定和均匀。耐火材料的寿命因其低温梯度而延长。

流化床工艺中的酸注入管进入反应器，喷雾焙烧法是将酸枪注入反应器。酸枪是一种消耗品，需要每隔一段时间更换一次。这种方法可以节省该零件的维护成本。

流化床燃烧比喷雾焙烧具有更小的空间。

3.2实际生产运行情况

新的硫酸回收技术已经投入使用。废酸的再生工艺、设备、产品指标和环境指标均符合合同要求，达到了废酸的循环利用。在此基础上，我国的工业发展战略目标是：循环经济，可持续发展，降低生产成本，保护环境[2]。

3.3改进反应器底部烧嘴的燃烧效率及燃烧热量的利用

流化床反应器是一种能耗大的装置。其热源主要来自炉底90个燃烧器、供气系统、燃烧器点火系统和送风机。为了改善其燃烧器的燃烧效果，有必要找到合适的燃烧点，即燃烧室的空气煤比，也就是煤的空燃率。比例调节一般是在装置的调试过程中进行的。但是，由于工程还在建设中，所以在设备的安装上要加以考虑。燃烧气体成分对改善其热效率具有重要意义。大气中的主要成份为氮。但是，在反应器中，没有向反应中加入氮。反之，这种方法会消耗大量的热量，从而导致能量的浪费[3]。这样就能在电扇上装上一台空气滤清器。本发明既能实现对大气的净化，又能有效地过滤氮气等有害气体，从而减少反应器的热。

4结论

流化床再生工艺作为一种成熟、先进的工艺，在我国已得到广泛应用，并将随着工艺水平的不断提高和工艺水平的提高而在我国得到广泛应用。同时，将有更多的方法来节约能源、减少了生产成本，提高了生产效率，达到了最佳的循环利用率。流化床工艺具有无粉尘、无黑色颗粒、密度大、体积小、易于储存、运输、无二次粉尘污染的优点。而案例中喷雾焙烧的氧化剂是一种密度较小、体积较大、储存不当容易造成二次污染的红色粉末。可见不同的氧化剂的物理性能不同。因此，企业可以综合利用流化床酸再生工艺，进行深度工艺节能处理。

参考文献

[1]常勤学.盐酸废液再生装置污染物排放控制技术及原理[J].冶金动力,2020(03):52-55+59.

[2]于丹.盐酸废液流化床法再生工艺的应用[J].天津冶金,2014(S1):141-144.

[3]朱桂平,郭合理,周兵.流化床法废盐酸再生技术在钢丝绳行业的应用[J].金属制品,2013,39(04):47-50.