盐酸酸洗废液技术可行性报告

盐酸酸洗废液循环利用技术可研报告盐酸酸洗废液循环利用技术项目可行性研究报告项目单位:江苏盛世通交通建设工程有限公司项目名称：盐酸酸洗废液循环利用技术项目负 责 人：耿毅电 话： 第一章 项目总论1.1 项目背景1.1.1 项目名称江苏盛世通交通建设工程有限公司盐酸酸洗废液处理技术项目1.1.2 项目性质技改1.1.3项目承办单位项目建设单位：江苏盛世通交通建设工程有限公司法定代表人：苏红英所有制形式：有限公司1.2 可行性研究结论1.2.1 市场预测和项目规模该项目利用本公司酸洗废盐酸年量1000吨，生产2530%氯化亚铁水溶液，作为污水厂净水剂直接供应开发区污水处理厂作为净水剂使用。1.2.2 原材料、燃料和动力供应本项目的主要原材料本企业钢铁酸洗废盐酸液，属废物的再生利用，是循环经济范畴，项目的政策扶持性力度大，可靠性强，开发区的燃料、动力、人力资源供应充足，产品市场需求稳定。1.2.3 劳动定员企业劳动定员5人1.2.4项目建设进度项目工期半年，2017年8月2017年12月 1.2.6投资估算和资金筹措项目总投资100万元。固定资产投资总额80万元，流动资金20万元。1.2.7项目综合评价结论该项目符合国家及地方产业政策，投资方向明确，充分利用了当地各种有利条件和资源，立项准确，选址合理。工艺上先进，技术上可行，适销对路，生命力强，市场发展前景广阔。经济效益显著，社会贡献率高，抵御市场风险能力强，资金回收有保障。1.3 主要技术经济指标表序号项目单位指标备注1项目规模1.1盐酸酸洗废液处理技术生产线条12项目建设期年0.53总投资万元1003.1固定资产投资万元803.2铺底流动资金万元204资金筹措4.1自筹资金（融资贷款）万元1004.2贴息贷款万元5项目主产品净水剂吨10006财务估算6.1产品销售收入万元30主产品销售单价万元3006.2总成本费用万元506.3经营成本万元106.4节省废酸处理费万元2006.4利润总额万元1706.5增值税万元28.96.6所得税万元35.276.7税后利润万元857财务评价7.1投资利润率(所得税后)%857.2投资利税率(所得税后)%641.4 存在问题及建议1.4.1 存在的问题1、 本项目属于废物综合利用，源料为本企业的钢结构件表面处理酸洗含铁盐废液；产品主要成份25含量FeCl2，为污水处理厂净水剂。主要供应开发区污水处理厂使用，风险问题是开发区污水处理厂污水量不足时易造成产品积压，所以开发全市净水剂市场是本项目运营的是关键环节。能否尽快形成规模较大的销售网络将直接影响本项目的成功运营与长期发展。2、在公司运营过程中，可变成本消耗较大，要能保证企业预期效益，就必须加强管理,降低能耗，是企业应着力解决好的一个重要问题。1.4.2 建议请求有关部门立项支持，给予办理行政许可，使该项目尽快投入后续环境影响评估，实施项目建设，早日发挥其综合效益。第二章 建设单位基本情况江苏盛世通交通建设工程有限公司成立于20年月,公司位于开发区鸿海北路号，占地面积亩，建筑面积平方米，固定资产投入亿元，员工人，其中工程技术人员18人，年生产交通安全设施万吨，声屏障万平米。 公司目前主要生产线：公路护栏板线三条、高频焊管生产线一条、声屏障生产线一条、轨道交通钢构件生产线三条；生产工艺流程涉及金加工、酸洗、热浸锌、喷塑、产品装配和现场施工等。第三章 盐酸酸洗废液项目简介盐酸酸洗废液是为了清除金属表面氧化物，采用盐酸进行酸洗法处理时而产生的废水，pH值一般在1.5以下（游离酸0.5-2%），呈强酸性。 盐酸酸洗废液（其中FeCl2 22-25% HCl:3.5-5.5% )未经处理不能直接排放。利用废液生产氯化亚铁和三氯化铁，是一种以危险废物循环利用，变废为宝的综合利用途径。而且生产的产品可用于污水处理，线路板蚀刻，不锈钢蚀刻等方面。钢铁工业、金属制品业在生产过程中需要清除钢材表面氧化铁皮而使用盐酸进行酸洗，酸洗过程中会产生大量的废酸液，盐酸酸洗废液的成分主要是：游离酸、氯化亚铁和水。其含量随酸洗工艺、操作温度、钢材材质、规格不同而异，一般含氯化亚铁：2026%，游离酸：3.5-5%，其余为水。氯化亚铁，化学式FeCl2。呈绿至黄色。可溶于水、乙醇和甲醇。有四水物FeCl24H2O，为透明蓝绿色单斜结晶。密度1.93克/厘米3。易潮解。溶于水、乙醇、乙酸，微溶于丙酮，不溶于乙醚。于空气中会有部分氧化变为草绿色。在空气中逐渐氧化成碱式氯化高铁。无水氯化亚铁为黄绿色吸湿性晶体，溶于水后形成浅绿色溶液。四水盐。加热至36.5C时变为二水盐。FeClFeCl4H0（结晶体）(无水)126.751g/mol(四水)198.8102gmolFeCl24H20为蓝绿色单斜结晶。密度1.93g/cm3。易潮解。溶于水、乙醇、乙酸，微溶于丙酮，不溶于乙醚。在空气中逐渐氧化成碱式氯化高铁。无水氯化亚铁为黄绿色吸湿性晶体，溶于水后形成浅绿色溶液。密度3.16g/cm3(25)。熔点670674。四水盐。加热至36.5C时变为二水盐。溶解度：0C：49.7；10C：59；20C：62.5；30C：66.7；40C：70；60C：78.3；80C：88.7；90C：92.3；100C：94.9在具有一定浓度的盐酸溶液中，逐渐加入一定量的铁屑进行反应。方程式：2HCl+Fe=FeCl2+H2经冷却，过滤，在滤液中加入少许洗净的铁块，防止生成的氯化亚铁被氧化，蒸发滤液至出现结晶，趁热过滤，冷却结晶，固液分离，快速干燥制得。用途直接用于污、废水处理，作为还原剂和媒染剂,广泛用于织物印染,颜料印染,制造等行业,同时还用于超高压润滑油组份,也用于医药,冶金和照相。氯化亚铁具有独有的脱色能力，适用于染料、染料中间体、印染、造纸行业的污水处理。能简化水处理工艺，缩短水处理周期，降低水处理成本；对各类污水、电镀、皮革、造纸废水有明显的处理效果，对废水、污水中各类重金属离子的去除率接近100；处理成本低，是污水处理比较理想的药剂。直接用于污、废水处理，作为还原剂和媒染剂,广泛用于织物印染,颜料印染,制造等行业,同时还用于超高压润滑油组份,也用于医药,冶金和照相。此外还有以下重要用途：1、生产三氯化铁：用氯化亚铁固体、盐酸和氯气为主要原料生产三氯化铁，首先是把氯化亚铁配比成溶液，加温通入氯气，可得到三氯化铁溶液，若三氯化铁溶液经过滤、加热、氯气或硝酸氧化、浓缩、冷却，可得到固体六水三氯化铁。二氯化铁完全反应转化成三氯化铁。产品质量符合国家标准GB162179的指标。2、生产固体聚合氯化铁：（）在反应釜中投入氯化亚铁晶体，加水后缓加热到时，开动反应釜搅拌器，并在反应釜底部通压缩空气，温度至时停止加热；（）在反应釜上部加入碱性水溶液反应，在反应物液面下加盐酸水溶液反应，控制温度在进行，至检测反应物中时停止加入碱液，在盐基度达时停止加入盐酸水溶液，搅拌，通入压缩空气将物料趁热压入造片机中冷却成固体，粉碎后成为高含量固体聚合氯化铁，应用本发明生产的固体聚合氯化铁，质量稳定、成本低、产品稳定性好、生产过程无三废产生，产品无二次污染的隐患。3、生产聚合氯化铝铁絮凝剂（PAFC）：用铝盐和铁盐絮凝剂的基础上生产的一种无机高分子絮凝剂。4、用氯化亚铁废液优质处理印染废水的方法：用氯化亚铁优质处理印染废水的方法。通过在印染废水中添加极性介质和改变电离度后，用FeCl2。处理后的印染废水处理液还能与1-2倍量未经处理的印染废水相混配，再调pH值中和，凝聚沉淀，固液分离后排放，废水的COD去除率50，色度去除率7090，出水不泛红色，节省废水处理成本30左右。FeCl2广泛应用于印染废水处理创造了条件，能产生良好的环境效益和经济效益。对各类污水、电镀、皮革废水有明显的处理效果，对废水、污水中各类重金属离子的去除率接近；独有的脱色能力，适用于染料、染料中间体及印染行业的污水处理。能简化水处理工艺，缩短水处理周期，降低水处理成本。5、生产可擦墨水：是将无机盐加入色染料混合而成，其配方为聚丙烯酸钠、氯化亚铁、硫酸钴、硫酸钠、色染料和水，所说的色染料可分别为黑色、蓝色、绿色、红色等颜料。这种墨水写的字用普通的橡皮擦很容易擦去，字迹干后，不易变色，而且能长期保存。6、粉土砂土质边坡快速固化剂：氯化亚铁+氢氧化钙，具有较大的抗压度：40-50kpa（28天）强4-5倍。7、氯化亚铁添加剂细水雾灭火剂：为了提高常规细水雾的灭火有效性，拓展其应用范围，本文采用小尺度实验的方法，研究了含氯化亚铁添加剂细水雾在不同燃料种类、添加剂浓度、压力下扑灭池火的有效性。实验结果表明：向细水雾中添加氯化亚铁，显著地影响了它的灭火性能；细水雾的灭火时间随着加入的氯化亚铁的质量浓度变化而发生改变，而且存在一个最短灭火时间浓度；细水雾喷头的工作压力和燃料的类型也对细水雾的灭火性能有影响，喷头工作压力越大，细水雾的平均灭火时间越短；在相同的实验条件下，细水雾灭煤油火的时间要短于灭乙醇火的时间。我公司的酸洗废酸原处理渠道为委托资质单位处理，但因各种因素处理企业提货不是很好，给我公司的生产造成很大的负面影响，有时因废酸超存问题只能停产。第四章 盐酸酸洗废液项目综合利用研究盐酸酸洗废液的处理，实际上化学清洗废水中含重金属离子较多，也应对重金属离子进行妥善处理。重金属离子的处理方法有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、氧化还原法和离子交换法等，其中以氢氧化物沉淀法使用较普遍，成本低。为去除酸洗废液中的铜、铁等污染离子，向酸洗废液中加入液体工业氢氧化钠、纯碱、石灰等，利用压缩空气搅动混合，同时可使亚铁离子氧化，在铁离子的催化下，联氨也可分解。调节溶液pH值在10以上的合适范围，铁、铜等重金属离子可与氢氧根离子反应生成难溶于水的金属氢氧化物沉淀。此时铜离子将以氢氧化铜的形式沉淀，剩余铜离子的理论含量（0.1mg/L），可满足排放标难；三价铬离子的氢氧化物是两性氢氧化物，它会溶于过量的碱中，所以加碱后溶液pH值应控制在89左右。废液调节溶液pH值后经过静置沉淀，可将大部分重金属离子去除，再用酸中和至pH值为9以下排放，如果辅以过滤手段，则去除效果更好。为了防止氢氧化铜部分溶解，排放液pH值不宜低于8。对于含Cr6+的酸洗废水常用加亚硫酸氢钠等还原剂的方法使其转变成Cr3+, 还原反应在pH9.2时氢氧化铬会再溶解。第五章 工作原理与工艺流程5.1 利用废液生产氯化亚铁晶体1、 工作原理根据氯化氢易于挥发和易溶于水的特性及氯化亚铁在盐酸溶液中溶解度的规律，采用蒸汽间接加热、负压蒸发浓缩工艺，蒸发产生的气体经冷凝器冷凝成为稀盐酸，返回酸洗车间再次使用；废酸液经蒸发浓缩使氯化亚铁达到一定浓度后，冷却浓缩液使氯化亚铁以结晶的形式析出，再经分离获取氯化亚铁的晶体。2、蒸气工艺流程：废液 过滤 蒸发皿 三级回收装置 通过碱液排放 浓FeCl2 稀盐酸 冷却水排放 冷却结晶 冷却水销售 产品 氯化亚铁晶体 氯化亚铁母液 液体三氯化铁废料或返回蒸发皿废酸液先进入蒸发器，达到一定的容量后，进入加热器通蒸汽加热，在蒸发器内进行汽液分离，蒸发出的气体通过冷凝器冷凝后进入液封槽，再通过酸泵排出，可以与新酸混合一起使用。由于真空作用，可以避免物料粘附到加热管的内壁上。废液经蒸发达到过饱和后，直接进入结晶器，在结晶器内冷却结晶，结晶完成后进入真空抽滤装置进行固液分离，分离出氯化亚铁晶体，分离出的水蒸汽和HCL气体经过冷凝器回收成为稀盐酸。本系统采用真空外循环蒸发，一是降低蒸发温度；二是提高蒸发速度；三是降低能耗；四是降低物料的结垢，保证蒸发器的正常运行。此工艺可生产：氯化亚铁晶体、氯化亚铁母液和稀盐酸，其中稀盐酸（810%）可用于配制成25%左右的盐酸酸洗液，氯化亚铁母液可生产液体三氯化铁。氯化亚铁产品其含量（FeCl24H2O94%）可直接销售 工艺简述：废液经过过滤，滤液进入蒸发设备进行蒸发浓缩。蒸发浓缩后产生氯化氢气体和浓缩液。氯化氢气体经冷凝皿和氯化氢气体吸收塔生成810%左右的稀盐酸（可用于配成25%左右的成品酸）尾气经碱液吸收后排放。浓缩液经反应锅冷却、搅拌、结晶生成94%左右的四水氯化亚铁及部分母液，四水氯化亚铁可直接销售，母液可循环利用。5.2 利用废液生产三氯化亚铁1、 工作原理 2HCl + Fe FeCl2 + H2 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3 此工艺能生产不同含量的各种液体三氯化铁产品。此产品主要用于城市水处理及蚀刻行业和其他基本工业原料。2、 工艺流程： 铁丝 氯气 废液或母液 反应池 吸收塔 液体三氯化铁 销售 产品 检测三氯化铁工艺简述：废液或母液因为有3.5%-5.5%左右的盐酸需在反应池内加入铁屑使其游离酸低于0.3%。然后进入填料吸收塔吸收氯气，直到氯化亚铁含量低于0.3%。尾气（主要是余氯）可通过氯化亚铁液体经末道填料吸收塔吸收后排放。由于氯气是剧毒品，故需在通氯设备上安装一套自动连锁泄露报警和切断装置。在予通氯过程中反应温度120。氯气操作压力低于0.2公斤。生产的三氯化铁产品可根据需要制成38%45%不同含量的产品。产品主要技术参数：三氯化铁含量 41%氯化亚铁含量 0.3%水不容物含量 0.5%游离酸含量 0.4%第六章 项目设备介绍蒸发浓缩装置主要是通过对废酸液加热蒸发、冷凝器冷凝，形成稀盐酸，返回车间重新使用；通过蒸发浓缩、冷却浓缩液析出氯化亚铁结晶，得到固体产品。该技术处理废酸液，可回收90以上的盐酸，使Fe2+基本以FeCl2固体形式析出；蒸汽消耗量0.5t/（t废液），实现废酸液零排放。本装置对盐酸废液采用负压外循环蒸发浓缩结晶法：在负压条件下，蒸发温度低，对设备管道的材质腐蚀降低，能够保证连续稳定生产。采用外循环加热是因为FeCl2在蒸发过程中容易结晶析出，极易堵塞设备，使蒸发器不能正常生产。本法具有蒸发效率高、能连续稳定生产、操作简单、处理过程不需添加其他材料、设备防腐耐用、运行费用低，实现完全零排放。该技术不但用于废盐酸的回收处理，而且可用于稀硫酸、磷酸、电镀废液的浓缩处理。装置中的设备、管线、阀门等均采用特殊的防腐材料与技术，因此，设备使用寿命长，无泄漏，布置紧凑，占地面积少。第七章 项目技术创新点1、 负压蒸发浓缩盐酸废液常压下蒸发温度较高，腐蚀性很强，设备维修量大、寿命短，是废酸液处理运行费用高的主要原因。采用间接加热负压蒸发浓缩工艺技术，可以使物料沸点大大降低，设备腐蚀程度大为降低，能有效地延长设备的使用寿命，降低处理运行费用。由于工作温度降低，使得设备在选取材质方面有很多有利条件和广泛可能性，以降低投资。处理过程负压操作，氯化氢气体外泄减少，操作环境大为改善。2、 外加热式蒸发器盐酸废液在蒸发浓缩到一定程度后容易结晶，以至于堵塞加热管，造成设备损坏。采用外加热式蒸发器，在工艺布置上采取加热器与蒸发器上高下低的错落布置，废酸物料在重力差和热力差的双重作用及系统真空条件下，物料因加热而上窜、蒸发室内的相对冷物料下降的强烈循环，液体物料速度可达1.5 m/s以上。物料在这种高速激烈运动状态下,基本上杜绝了物料在加热器中结晶和堵塞蒸发室设备的可能性，使工艺、设备运行稳定。3、 回收的再生酸纯度高与硫酸废液采用浓缩结晶工艺回收的再生酸相比，该回收盐酸的工艺由于氯化亚铁不易挥发，再生酸系统回收蒸发出的氯化氢和水蒸汽经石墨冷凝器冷凝而成的稀盐酸，基本不含氯化亚铁，因