鹽酸酸洗廢液處理的現(xiàn)有技術(shù)和背景技術(shù)：

    酸洗工藝在我國許多工業(yè)部門中被廣泛應(yīng)用，鋼鐵工業(yè)、金屬制品業(yè)在生產(chǎn)過程中需要清除金屬材料表面氧化層而使用鹽酸進(jìn)行酸洗，酸洗過程中會(huì)產(chǎn)生大量的酸洗廢液，鹽酸酸洗廢液的成分主要是：游離酸、金屬鹽和水。其含量隨酸洗工藝、操作溫度、金屬材質(zhì)、規(guī)格不同而異。依據(jù)國家環(huán)保條例規(guī)定，酸洗廢液不允許直接排放。而我國此類酸洗廢液的產(chǎn)出量驚人，偷排現(xiàn)象屢禁不止。如鋼材行業(yè)：一般生產(chǎn)一噸鋼材可產(chǎn)生酸洗廢液約46～72kg。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，僅重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)每年產(chǎn)出的酸洗廢液量就有一億多噸。

     對于這類酸洗廢液的處理，以前國內(nèi)普遍采用兩種方法來處理：一是焙燒法，二是中和法。

焙燒法均采用加熱蒸發(fā)、噴霧燃燒的方式，目前國內(nèi)的大規(guī)模酸洗廢液再生裝置都是引進(jìn)的，其工藝是對酸洗廢液利用天然氣進(jìn)行直接焚燒回收鹽酸和氧化鐵，少數(shù)大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)采用魯奇法和魯特納法。該處理工藝過于復(fù)雜，前期投入過于巨大，運(yùn)行成本高、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高、設(shè)備損壞嚴(yán)重。一般中小企業(yè)難以承受。

中和法不僅需要配備一套中和裝置，而且還要經(jīng)常性地購入堿性化工原料對酸洗廢液進(jìn)行中和處理，達(dá)到規(guī)定的PH值才能排放，并要處理大量無用的廢渣，這種方法雖然解決了環(huán)保問題，但很不經(jīng)濟(jì)。目前國內(nèi)的中小企業(yè)大都采用石灰中和法，使酸洗廢液中和后達(dá)標(biāo)排放。但此法需消耗大量的石灰，并產(chǎn)生大量的含水率99 %的泥渣需干化或者焚化處理。該方法處理設(shè)施投資和處理成本都較高，且酸洗廢液中的有用資源未能回收利用。

我國在二十世紀(jì)九十年代末期開始，有提出蒸發(fā)結(jié)晶法回收稀鹽酸和氯化亞鐵晶體的工藝方法。此工藝也引起國內(nèi)外相關(guān)行業(yè)的普遍關(guān)注，國內(nèi)有多家大專院校、研究所、行業(yè)從業(yè)人員申請過多項(xiàng)國家專利。雖然采用的工藝亦為蒸發(fā)結(jié)晶法，但因?yàn)橹黧w設(shè)備和管道材料的需耐強(qiáng)腐蝕性、設(shè)備設(shè)計(jì)及制造的局限性、處理費(fèi)用較高、回收產(chǎn)品附加值低而未得到大規(guī)模應(yīng)用。

      本公司經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)、多年的工程實(shí)例經(jīng)驗(yàn)結(jié)合本公司的專利技術(shù)和國內(nèi)外的新材料、新工藝、新技術(shù)，就酸洗廢液處理蒸發(fā)結(jié)晶裝置的主要工藝及主體設(shè)備進(jìn)行了大規(guī)模的改造和創(chuàng)新，成功開發(fā)了高效節(jié)能型鹽酸酸洗廢液多效負(fù)壓石墨蒸發(fā)結(jié)晶裝置。該裝置特點(diǎn)是節(jié)能，處理費(fèi)用低；變廢為寶，得到四水氯化亞鐵產(chǎn)品出售、稀酸回用，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

裝置的工藝說明和特點(diǎn)：

    本公司提供的高效節(jié)能型鹽酸酸洗廢液三效負(fù)壓石墨蒸發(fā)結(jié)晶裝置，主要是對鹽酸酸洗廢液采用三效蒸發(fā)，節(jié)約能源，降低蒸汽的消耗。三效蒸發(fā)就是在各效分離器內(nèi)留出一個(gè)足夠的空間進(jìn)行氣液分離，蒸汽自分離器頂部直接進(jìn)入下一效蒸發(fā)器。因分離器出氣管道的橫截面積比一般蒸汽管道要大2倍以上，通入下一級蒸發(fā)器無折轉(zhuǎn)，距離近，大大降低蒸汽阻力，增加流量，提高加熱效率。且因氣液分離是在分離器內(nèi)完成，減少了引出蒸汽的熱量損失。一效蒸發(fā)器的加熱蒸汽冷凝水通過疏水閥通入熱水預(yù)熱器，冷凝水從熱水預(yù)熱器排出，避免了蒸汽損失，也解決了疏水器的噪聲和污染。利用每一效蒸發(fā)器冷凝液的熱量和***后一效氣相的熱量，對鹽酸酸洗廢液原液和母液進(jìn)行多次預(yù)熱。原液從進(jìn)料時(shí)的常溫提高到110℃以上進(jìn)入一效蒸發(fā)器；母液從常溫提高到70℃以上進(jìn)入三效蒸發(fā)器。三效蒸發(fā)流程是由三組蒸發(fā)器、分離器組合后的蒸發(fā)操作過程。三效蒸發(fā)時(shí)要求后效的操作壓強(qiáng)和溶液的沸點(diǎn)均較前效低，引入前效的二次蒸汽作為后效的加熱介質(zhì)，即后效的蒸發(fā)器成為前效二次蒸汽的冷凝器，僅***效需要消耗生蒸汽。三效蒸發(fā)在真空下操作，降低了溶液的沸點(diǎn)。由于前一效的二次蒸汽作為下一效的加熱蒸汽，故提高了生蒸汽的利用率，即經(jīng)濟(jì)性。本裝置整套系統(tǒng)充分地利用了濕、潛熱，節(jié)約了生蒸汽消耗量，降低了運(yùn)行成本。本裝置的蒸發(fā)系統(tǒng)總耗汽量是普通蒸發(fā)設(shè)備的1/2，運(yùn)行總功率是傳統(tǒng)蒸發(fā)設(shè)備的1/3。整套系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念既環(huán)保、科學(xué)，又高效、節(jié)能；符合國家制定的“節(jié)能法”之規(guī)定。各分離器都有獨(dú)立進(jìn)料口和觀察孔，便于觀察和控制進(jìn)料流量。三組蒸發(fā)器和分離器組成的蒸發(fā)單元合理排列布置，縮短了裝置的總長度，既便于操作又減少了占地面積。

    為了提高裝置的蒸發(fā)能力、處理能力、使用壽命，我公司針對性開發(fā)了鹽酸酸洗廢液處理裝置專用的石墨蒸發(fā)器、石墨分離器、石墨預(yù)熱器、石墨冷凝器、石墨冷卻結(jié)晶器、強(qiáng)制循環(huán)泵、連續(xù)出料泵、循環(huán)冷卻泵、石墨管件等。

    本公司提供的高效節(jié)能型鹽酸酸洗廢液三效負(fù)壓石墨蒸發(fā)結(jié)晶裝置，實(shí)質(zhì)上是一種溶液中溶質(zhì)和溶劑分離的物理過程。它的基本原理是將含有金屬鹽、氯化氫溶質(zhì)的水溶液，在真空狀態(tài)下加熱，使溶液中可揮發(fā)性的溶質(zhì)氯化氫和水一起蒸發(fā)，通過冷凝器利用冷卻水冷凝，形成能夠返回車間重新使用的稀鹽酸；隨著溶液的體積減小，溶液中不可揮發(fā)的溶質(zhì)金屬鹽的濃度增加，形成金屬鹽的過飽和溶液。然后通過冷卻，降低溶液的溶解度，在溶液過飽和狀態(tài)下，使一部分金屬鹽以含水結(jié)晶物的晶體狀態(tài)結(jié)晶析出，達(dá)到溶液中溶質(zhì)和溶劑的分離。本工藝處理酸洗廢液可回收90％以上的氯化氫，回收鹽酸濃度比未處理的鹽酸酸洗廢液濃度上升1～4％；使金屬離子全部以金屬鹽晶體形式析出；蒸汽消耗量≤0.32噸蒸汽/噸鹽酸酸洗廢液。

     本裝置采用專業(yè)對口的特制石墨設(shè)備是提高裝置的運(yùn)行能力、使用壽命和耐腐蝕性；采用三效蒸發(fā)技術(shù)主要是降低鹽酸酸洗廢液處理蒸汽耗量和處理費(fèi)用；采用全負(fù)壓系統(tǒng)是保證清潔安全生產(chǎn)，降低車間環(huán)境污染；采用全自動(dòng)離心機(jī)和全自動(dòng)包裝機(jī)主要是減少工人接觸鹽酸及金屬鹽的時(shí)間、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度及降低人工費(fèi)用。

     本裝置具有蒸發(fā)效率高、能連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)、操作簡單、治理過程不需添加其他助劑、設(shè)備及管道材料防腐耐用、處理費(fèi)用低、環(huán)保效益明顯等諸多優(yōu)點(diǎn)，不僅可用于鹽酸酸洗廢液的回收處理，也可用于硫酸酸洗廢液、磷酸酸洗廢液的回收處理。本裝置的工作原理還可以廣泛用于鹽鹵、芒硝、硫酸鉀、氟化鈉、燒堿、亞硫酸鈉、硫酸錳、氯化納、氯化鋇、氯化鈣、氧化鋁、硫酸銨、氯化銨、硝酸鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、硫酸鋅等溶液的蒸發(fā)結(jié)晶工藝。