节能环保造福人类成套引进德国UVK废酸再生机组.docx

程 响（广东华美集团深圳华美板材有限公司 ）摘要主要介绍华美酸再生项目的功能 ， 各主要设备的 作用和工艺特点 ， 对比废酸常规处理 方法的先进性和经济效益 ， 作为先进的生产工艺 ， 其 循 环 利 用 、 节 能 环 保 、 达标排放且产生可观的 经济效益等特点 ， 可在冷轧板材行业大力推广 。关键词 酸再生 废酸 再生酸 氧化铁粉 焙烧炉The Benefit of Energy Saving and Environmental ProtectionFor Human BeingsComplete Unit of Waste Acid Regeneration Imported from UVK GermanyCHENG Xiang(Guangdong Sino Master Group Shenzhen Sino Master Steel Sheet Company Limited)AbstractThe function of acid regeneration projects of Sino Master Company, the role of the major e-quipment and technological features were introduced. And compared with conventional treatment methods of waste acid and economic benefits of nature, acid regeneration can be promoted in cold-rolled sheet industry as an advanced production technology from the view of its recycling, energy saving and environmental pro-tection, emissions standards and considerable economic benefits.Key WordsAcid RegenerationWaste AcidRegenerated AcidIron Oxide PowderRoaster1废酸回收再生的意义酸洗后的废液除了含有大量的铁 盐 外 ， 还且回收再利用 ， 化害为利 ， 变废为宝 。2华美酸再生项目介绍华美板材废酸再 生 项 目 于 2006-01 开 始 建含 有相当数量的可以回收及再生处理的酸溶液 ，如 果 弃之不用不仅造成很大的浪费 ， 而 且 还 造 成 了 环 境 污 染 。 以一个推拉式酸洗线为例 ， 排 放的废液中含盐酸量 5%左 右 ， 如果以每小时排 出 1.5m3 计算， 则相当于每小 时 排 出 31%的 工 业 盐 酸 280.7kg。 按每年有效工 作 时 间 6 600h 计 算， 则每年排出 1 852.4t 盐酸。 这是一个很大的 资 源 浪 费 ， 而且排放出去的盐酸若接触到了河 流 、 地表则使水资源遭到严重的污染 ， 危 害 农 业 、 渔业和破坏我们生存的环境 ， 这 也 是 国 家 环 境 保护法所不允许的 。 因 此 ， 废 酸 必 须 处 理设 ， 2007 -02 投 入 使 用 ， 项 目 总 投 资 约 2 000万 ， 由 德 国 UVK 公 司 总 承 包 ， 依 据 酸 洗 线 年 生 产 能 力 40 万 吨 ， 设计酸再生系统废酸处理 能 力2 000L/h， 年 运 行 小 时 6 600h， 日 处 理 能 力 约40m3， 酸洗每日平均排放废酸约 36m3， 使 用 当 前最先进的工艺 喷 雾 焙烧法处理废酸 ， 盐 酸消耗在 6kg/t 以下。2.1 主要技术参数处理废酸量 ： 2m3/h；2009 年中南泛珠三角地区第五届轧钢学术交流 会 论 文 专 辑柳 钢科 技244废 酸 成 分 ： Fe2+： 110130g/L， HCl：4060往下输送 。酸 枪 ： SPB01、 SPB02， 向反应炉供浓缩酸 系统。布袋除尘器 ： OBF01， 气、 固分离 。g/L；再生酸浓度 ： HCl： 180200g/L；新酸浓度 ： HCl31% （合成工业盐酸 ）；36 540kJ/m3天燃 气 ： 热 值 ：力10kPa；Fe2O3： 340kg/h（标 态 下 ），压紧急水箱 ：EWT01、 EWT02，紧急用水 。洗涤塔 ： SCR02， 洗涤。分离器 2#： SEP02， 收集、 气液分离 。工业水 ：50kPa；液滴分离器 ：DSP01，气、 液滴分离 。压缩空气 ： 80kPa2.2主要任务和设备2.2.1任务提供标准酸洗工作液 ， 确保酸洗带钢表面 质量； 酸再生安全稳定运行 ， 保护环境 。2.2.2主体设备反 应 炉 ： ROA01， 热 分 解 ： FeCl2 水 解 生 成HCl 气体和 Fe2O3。旋风分离器 ： CYC01， 气、 固分离 。 文丘里 ： VEN01， 冷却、 净化、 浓缩。 分离器 ： SEP01， 气、 液分离 。吸收塔 1#： ABS01， 绝热吸收 。酸 罐 ： 新 酸 罐 ： 50m3， 再 生 酸 罐 ： 80m3，废酸罐 ： 80m3， 备用罐 ： 80m3。（40kPa）。80m3。水罐：3酸再生工艺介绍钢卷材料在加热 ， 轧 制 时 ， 与 氧 气 发 生 氧化反应所产生的氧化物对于后序处 理 会 产 生 不利 的 影 响 ， 因此必须将其清除 。 华 美 板 材 酸 洗 线 采 用 盐 酸溶液来清除氧化物 。 HCL 在 氧 化 过 程中会将氧化物转化生成 FeCl2。酸洗过程中的化学 反应可以用下述反应方 程式进行描述 ：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OFeO+2HCl=FeCl +H O22洗涤塔(脱氯塔)： SCR01，清除氯离子 。2FeCl3+H2=2FeCl2+2HCl酸 再 生 装置用于处理热轧带钢酸洗后的废 盐 酸 溶 液 ， 生产酸洗用的工作液 再 生 酸 。吸收塔 2#： ABS02， 洗涤回收 （清洗塔 ）。排 雾 (负 压)气排放 。Fe2O3 料仓：2.2.3其它设备风 机 ：EXF01， 系 统 负 压 、 尾产生的三氧化二铁 原 料 。副产品可做工业 （ Fe2O3 ）OXT01， Fe2O3 储存。盐酸再生机组依据氯化 亚 铁 （FeCl2） 在 高温下易于水解的原理 ， 处 理 废 盐 酸 ， 生 产 再 生 酸和 Fe2O3 。助 燃 风 机 ： CAB01， 输 送 助 燃 空 气 （ 鼓 风机）。2FeCl2+ 2H2O+1/2O2= =Fe2O3+4HCl2FeCl3+3H2O= Fe2O3+6HCl酸 泵 ：文丘里泵 、水 泵 ：压。酸 液 输 送 。（ 新 酸 泵 、 再 生 酸 泵 、废酸泵 、 脱氯塔酸循环泵 ： 供酸泵 ）酸再生的关键反应 是在焙烧反应炉中氯化 漂 洗 水 输 送 、 工 业 水 输 送 、软 水 增铁 溶 液 的 分 解 。该反应需要有温度高于 315的水 蒸 气 和 氧 气 。 焙烧过程可以归类 为 水 解 过 程 ，该焙烧过程的核心是直接 加 热 反 应 炉 ， 氯 化 铁 / HCl/ H2O 溶 液 的 细小液滴通过酸枪喷射入反应 炉 内 。 当水汽化蒸发时 ， 液 滴 与 来 自 烧 嘴 燃 汽 中的氧气进行化学反应 ， 并 分 解 成 氯 化 氢 气 体Fe2O3 风机： OXB01， Fe2O3 输送。碎 块 机 ：OLB01，Fe2O3 块 状 破 碎（ 破 碎机）。旋 转 阀 ：OXT01、ROA01、 CYC01， Fe2O3程 响： 节能环保造福人类成套引进德国UVK 废酸再生机组2 0 0 9 年中南泛珠三角地区第五届轧 钢 学 术 交 流 会 论 文 专 辑245和 氧 化 物 粉 末 。 氯化氢气体从反应 炉 顶 部 排 出 。反应炉内及大部分系统内部始终保持负压状态 。氧化铁在反应炉底 部 累 积 ， 通 过 碎 块 机 和 回 转 阀 排 出 ， 然后通过气动输送到 氧 化 物 料 仓 中 。 废燃气离开反应炉后要流经旋 风 分 离 器 以 减少燃气蒸汽中氧化铁的含量 。 氧 化 铁 在 旋 风 分离器的底部再次积聚 ， 并 通 过 回 转 阀 排 回 到 反应炉底部 。经过旋风分离器后 的热气经过文丘里系统 后 温 度 下 降 。 在气体冷却期的过程中 ， 废 酸 得 到 了 预 浓 缩 ， 同时废酸与废气的蒸 汽 压 力 得 以 平 衡 。 文 丘 里 中 约 有 25% 的 废 酸 被 蒸 发 ， 使 得 酸液中氯化铁的浓度增高并再次从 文 丘 里 分 离 器中通过泵打入反应炉内 。 与 此 同 时 ， 在 文 丘 里 中 ， 更多的氧化铁粒子得以收集 并 溶 解 在 废 酸 液 中 。 废气从文丘里出来经分离 器 后 ， 文 丘 里液体与废燃气被分离开来 。 废 气 中 氯 化 氢 气 体 经 过 吸 收 塔 ， 被吸收塔内的水吸 收 后 还 原 成 盐 酸 ， 剩余的废气还经过一系列的 废 气 净 化 设 备 （氯气洗涤器等 ） 处理， 实现零排放 。浓 缩 ， 使焙烧炉燃烧温度和时间降低 ， 节 约 能源 。同时将高温废气温度从 380降 至 95，利于 酸 气 吸 收 ； 自动控制盐酸的浓度 ； 生 产 出 的再生酸收集到再生酸罐 ， 同 时 可 以 用 酸 泵 供 给 酸洗机组使用 。酸洗排放的漂洗废 水回收到酸再生漂洗水 罐经机组再一次循环使用后排放 ， 实 现 高 效 节 能减废 。4.2环保效果好，达标排放该机组较其他再生 机组增加了二级氯气洗 涤器和二级吸收塔 。 由于盐酸与氧 的 氧 化 作 用所产生的残余微量氯气 （来 自 吸 收 塔 ABS01 的废气见反应 1）， 然后进入氯气 洗 涤 器 SC01 除 氯气 （ 反 应 2） ， 进 入 再 生 系 统 增 加 HCl 回 收 率 。 残 余 废 气 中 的 HCl 经二级吸收塔再次吸收 ， 氯 气经二级氯气洗涤器洗涤最后排放 到 大 气 中 的 气体优于标准指标 ， 远远低于国家排放标准 。（见附件 ）2HCl+1/2O2=Cl2+H2O2FeCl2+Cl2=2FeCl3实施效果（1）（2）4技术特点和先进性 、 创新性4.1系统循环节能整个系统呈负压状态 ， 密 封 性 好 ， 保 证 生5国内一些酸洗线生产过程中 废 酸 使 用 “中和 ” 处 理 法 ， 废 酸 不 回 收 ， 新 酸 使 用 量 大 ， 用 CaO 进 行 中 和 ， 产生废渣可利用性甚微 ， 并 产 生 二 次 污 染 ， 采用大容积喷雾焙烧 法 废 酸 再 生 技 术 后 ， 具体反应原理和工艺效益 简 单 比 较 见 表 1。产过程中无 HCl，粉尘等污染物 外 漏 ， 局 部 小 循环与整个系统循环有机结合 （进 口 耐 酸 循 环 泵 ）循 环 性 好 ， 盐酸回收率高达到 99% 以 上 ； 文 丘 里预浓缩器采用钛合金材料 ， 使 用 性 能 和 浓 缩 质 量 提 高 ； 使用焙烧炉废气的潜热 ， 将 废 酸 预表 1具体反应原理和工艺效益简单比较“中 和 ” 法再 生 法新 酸 用 量/kgt-1新 酸 费 用/万 元年-1消 耗 CaO/吨年-1消 耗 CaO 费 用/万 元年-1废 酸 回 收 情 况307201600048废 酸 不 能 回 收5120不 消 耗回 收 再 利 用 99.5%以 上将中和处理后废渣约 18 万 吨每年外排对环境有二次污 染每 年 可 回 收 Fe2O3 2 244t价值 224.4 万 元 ， 没 有 污 染对 环 境 影 响节 约 新 酸 600氧 化 铁 粉 回 收 224.4原 料 费 用/万 元年-1888建 设 资 金 投 入经 济 效 益/万 元年-1约 500 万 元2 000 万 元824.42009 年中南泛珠三角地区第五届轧钢学术交流 会 论 文 专 辑柳 钢科 技2466推广应用情况此废酸再生机组在 一年时间里运行稳定 ，88.1经济效益和社会效益社会效益酸 再 生 项 目 首先解决了板材酸洗工艺废酸 与酸洗机组配套同步运行 ， 能 源 循 环 利 用 ， 实现 “零 排 放 ”， 在节能环保的同时 创 造 额 外 的 经 济效益 ， 应在冷轧板材行业中大力推广应用 。的 处 理 ， 保证酸洗线生产顺利进行 ， 同 时 废 酸处 理 达 到 了 100% 的循环再生利用 ，实 现 废 酸存在的问题和改进措施7零 排 放 ， 尾 气 达 标 排 放 ， 解 决 了 环 保 难 题 。 生产过程中节约了能源消耗 ， 降 低 了 酸 洗 生 产 成 本 ， 提高了产品竞争性 ； 生 产 出 的 再 生 盐 酸 供 给 酸 洗 使 用 ， 副产品氧化铁粉主要 用 于 磁 性 材 料 ， 颜料等工业领域 ， 用 途 广 泛 且 有 较 高 的 使 用 价 值 。此套机组运行时工 况条件要求较高 ， 连 续生 产 不 停 机 ， 且在干燥的环境下运行 ， 在 实 际 生产中会遇到酸洗机组停机检修或 是 计 划 停 产 ， 由于没有废酸回收生产 ， 机 组 只 能 停 机 ， 这 样 会造成开机启动成本的增加也对设 备 的 使 用 寿 命 造 成 影 响 ， 可以考虑适当的收购 一 些 周 遍 厂 家 的 废 酸 ， 并增加盐酸储罐 ； 深 圳 是 处 于 潮 湿 多雨的气候环境 ， 酸再生机组的副产品-氧 化 铁 粉若不及时打包外卖 ， 极 容 易 吸 潮 ，