酸洗和酸再生工藝技術改進

王偉星

摘 要：文章針對酸洗和酸再生工藝技術改進展開討論，并提出合理化建議。

關鍵詞：酸洗；酸再生；工藝；技術；改進

我國是一個發(fā)展中國家，鋼鐵資源的需求正在不斷的提升，如果繼續(xù)按照傳統(tǒng)的技術來生產(chǎn)、加工，不僅會在原材料的浪費程度上進一步的增加，同時無法對鋼鐵企業(yè)的長久發(fā)展產(chǎn)生良好的推動作用。相反的，我們在酸洗和酸再生工藝技術的改進上投入較多努力后，能夠在傳統(tǒng)工藝的優(yōu)秀能力上得到良好的保存，同時對于后續(xù)工作的開展，以及新時代的一些工作挑戰(zhàn)等，都可以較好的應對，由此能夠最大限度的改善固有的隱患現(xiàn)象，整體上創(chuàng)造的價值是非常值得肯定的。

一、酸洗-酸再生工藝改進（酸洗工藝段酸排霧洗滌水及酸再生檢修廢酸回收及利用）

本文從酸洗工藝段及酸再生等設備方面和工藝方面，分析存在的污染環(huán)境問題和相應的解決方案。

1、酸洗工藝段基本情況：

1.1工藝介紹

本鋼浦項冷軋公司酸洗段采用的是日本三菱公司設計的噴射式紊流酸洗槽，通過噴射達到減薄界流層，自由酸表面允許加速酸洗反應，并且使用大流量低壓力的酸泵，酸槽蓋有水封，用于改善環(huán)境新式噴射酸槽的結構將比目前采用的結構更簡單。酸洗排霧系統(tǒng)是酸洗工藝段中非常重要的環(huán)保處理設備。

1.2問題：酸洗工藝段酸排霧系統(tǒng)的洗滌水為含酸脫鹽水，現(xiàn)在工藝為直排供輔，導致脫鹽水及鹽酸浪費，直接影響供輔廢酸處理不達標（脫鹽水用量：4m3/h）。

1.3改造：增加一套酸霧回收凈化系統(tǒng)，通過冷凝器將酸霧冷卻，再通過液滴分離器將酸液回收到酸循環(huán)罐內再利用，不需要脫鹽水冷卻，改為循環(huán)冷卻水冷卻，節(jié)省了脫鹽水4 m3/h的用量。

1.4效果：酸液被回收、節(jié)省了脫鹽水、酸霧凈化效果達到或超過環(huán)保檢查標準。

2、酸再生機組的基本情況

2.1工藝介紹

本鋼浦項冷軋公司酸再生由奧地利ANDRITZ公司設計并制造，來自酸洗線的廢酸被收集到廢酸罐中。罐的儲存能力允許脫離酸洗線獨立完成酸再生站和廢酸凈化站的操作。處理后的廢酸從儲存罐用泵打到酸再生站。廢酸經(jīng)過廢酸凈化工藝后通過廢酸過濾器處理然后通過一個氣動控制閥進入文丘里預濃縮器底部，這個閥可以自動控制文丘里預濃縮器底部的液位。廢酸通過文丘里預濃縮器循環(huán)泵循環(huán)并且和爐氣進行熱交換。

濃縮酸通過焙燒爐主泵來控制酸槍噴嘴的廢酸流量。安裝在噴射梁上的噴嘴可以從焙燒爐的頂部自動升降。這些噴嘴是三氧化二鋁陶瓷制成。噴射梁里邊有過濾器過濾廢酸中的雜質來保護噴嘴，防止堵塞。

焙燒爐是鋼殼內部襯有耐火磚，通過燒嘴直接加熱。燒嘴是切線布置在焙燒爐中，把噴嘴噴下的濃縮酸灼燒，二氯化鐵被分解。

2FeCl2+2H2O+1/2O2=Fe2O3+4HCl

固體的氧化鐵紛落在焙燒爐的底部，通過旋轉閥排出，旋轉閥可以防止氣體溢出，保證爐內的壓力。旋轉閥的上部是破碎機，可以把大塊的鐵粉粉碎。蒸汽加熱或者燃氣加熱的螺旋傳輸機可以把鐵粉中含的氯化物加熱汽化把氯化氫氣體送回焙燒爐。

含有燃氣、水蒸汽、氯化氫等氣體的爐氣通過焙燒爐頂部排出經(jīng)過雙旋風除塵器，分離一部分的氧化鐵粉。分離后的氧化鐵粉通過雙旋風的旋轉閥送回焙燒爐。爐氣進入預濃縮器直接與濃縮酸接觸，爐氣被冷卻和清洗。只有很少一部分的鐵粉進入吸收塔。在吸收塔采用脫鹽水或漂洗水來吸收爐氣中的氯化氫。在吸收塔的頂部有噴射裝置噴灑吸收水，吸收塔的內部裝有填料，爐氣經(jīng)吸收水吸收后形成再生酸。

再生酸離開吸收塔的底部流到再生酸罐。再生酸的濃度通過一個密度計來進行檢測。

離開吸收塔的爐氣里面含有一些殘留的氯化氫和水蒸氣。因此加入往廢氣風機噴淋水可以清洗廢氣風機的葉輪。廢氣洗滌系統(tǒng)采用雙回路的洗滌上部用脫鹽水洗滌，下部用廢酸洗滌（FeCl2）.

廢氣風機保證了系統(tǒng)的負壓，廢氣風機控制是自動的。防止氯化氫氣體從系統(tǒng)溢出。

氧化鐵粉通過氣動傳輸系統(tǒng)進入鐵粉倉，鐵粉倉的頂部安裝有袋式過濾器，防止鐵粉進入空氣。鐵粉通過旋轉閥進入裝袋機。

主要的工藝參數(shù)：溫度、壓力、流量顯示在操作室的顯示器上，并且重要的操作數(shù)據(jù)被PLC自動控制，啟動、控制和停車都是通過鍵盤來完成的。

報警和故障都被記錄，因此操作人員可以在操作室內很容易檢查操作狀況。并且可打印報告。

酸再生站的儀表設計簡單同時保證操作的安全。連鎖保護系統(tǒng)可以在設備故障、電氣故障以及無操作人員、缺少電源、熱源等情況下可以自動斷電保護。

再生機組操作容易，可以隨時進行。例如再生啟動，燒嘴加熱完畢開始進行水操作，直到流量、壓力、溫度等達到設定值，此時通過開關切換水操作和酸操作。酸再生停車，先停酸操作，自動切換到水操作，經(jīng)過一段時間自動停機。

WAPUR

廢酸液通過傳輸泵被連續(xù)地打到WAPUR站的浸溶塔的底部。廢酸在浸溶塔中與鐵充分反應，除去廢酸中游離的鹽酸，然后通過重力流到工藝反應槽。浸溶塔是敞口的。

在工藝反應槽中，在工藝槽中加入25%的氨水并且通入壓縮空氣，將溶液的PH值調節(jié)到4-4.5。在該工藝槽中Fe2+將氧化成Fe3+并且生成Fe（OH）3絮狀沉淀。之后進入沉淀槽在該槽中將投加絮凝劑使絮狀沉淀的顆粒尺寸長大充分吸附SiO2。沉淀槽的攪拌器將沉淀推向槽的錐形的底部，再由泵打到壓濾機。壓制成泥餅定期排出，濾液和沉淀槽上部的澄清的液體進入儲存罐后再送往再生站經(jīng)焙燒再生。

泥餅含水70-75%

廢酸凈化系統(tǒng)主要的反應方程：

浸溶塔：Fe+2HCl=FeCl2+H2

反應槽：Me++zOH-=Me（OH）z

2NH3+2H2O + FeCl2= Fe（OH）2+2NH4Cl

NH4Cl+O2→N2+2H2O+2HCl

2 Fe（OH）2+1/2O2= 2Fe（OH）3

2FeCl2+5 H2O+1/2O2=2Fe（OH）3 +4HCl

2.2問題：文丘里、一級洗滌塔、吸收塔、再生酸罐、廢酸罐、脫硅廢酸罐等設備停機及檢修后剩余的廢酸直排供輔，導致鹽酸浪費且嚴重影響供輔廢酸處理不達標。

2.3改造：利用減量化酸坑（需重新修復）回收廢酸液，再由酸泵回收到廢酸罐。

2.4效果：酸液被回收減少了供輔廢酸處理不達標，節(jié)省了鹽酸酸耗。

二、酸洗和酸再生設備改造

1、酸洗過濾器改造

酸洗過濾器是酸洗和酸再生工藝技術的核心組成部分，該設備的改造具有很強烈的必要性。例如，我們可以在漂洗槽的回流管口位置，有效的設計兩道過濾裝置。這樣改造的好處在于，能夠針對細小的異物做出更好的過濾操作，同時最大限度的減少對酸漂洗水泵造成破壞的現(xiàn)象。在過濾器的安裝過程中，主要是安裝漂洗槽內部的漂洗水出口管道的位置，以及安裝在漂洗槽內泵的入口管道位置。針對該方面的操作，主要是按照粗過濾的方法來完成，由此能夠對于一些大塊的物體，做出良好的防控處置，確保在密度過濾的作用水平上，可以得到良好的提升。

2、漂洗段噴射梁改造

漂洗段噴射梁的改造，隸屬于細節(jié)上的工作內容，要保持高度的關注，減少傳統(tǒng)理念所造成的不足，堅持從新時代的需求上出發(fā)。酸洗漂洗段噴射梁使用過程中，由于噴射梁內液體壓力作用，大量雜質集于中部，噴射梁拆裝時間長，噴嘴不是每次檢修都能清理，使雜質逐步堵塞噴射梁噴嘴。在噴射梁底座加裝排污蓋，當酸洗機組停機時，將排污蓋打開，將噴射梁內雜質清理出來，再啟動泵沖洗，保證了噴射梁內的清潔度。從這一點來看，漂洗段的噴射梁改造過程中，很多工作都能夠按部就班的開展，不僅提高了安全保障水平，同時能夠在后續(xù)工作的實施上，做出更加卓越的貢獻。

3、酸罐及酸管道改造

酸罐和酸管道的改造過程中，應堅持按照協(xié)調的手段來完成，這樣才能對日后的工作進步，不斷的做出更加卓越的貢獻。對維修酸罐過程進行改進，引入漂洗水進行稀釋和協(xié)助排空酸液。具體方案為將酸洗線的酸罐及管道進行更換并且進行材質更改，原材質為FRP，改進后材質為PPH，改造后對酸罐及管道的維修節(jié)省了時間，以及設備的使用壽命大大提高。由此可見，酸罐及酸管道獲得良好的改進后，酸洗工藝技術的應用，能夠按照更高的標準來操作，整體上創(chuàng)造的價值是非常值得肯定的。

總結

我國是一個發(fā)展中國家，在未來的生產(chǎn)、加工體系上，還需要繼續(xù)優(yōu)化酸洗和酸再生工藝技術。該項技術已經(jīng)得到了業(yè)界和社會的高度關注，需要結合不同的加工要求和企業(yè)發(fā)展狀況，選用最可靠的技術方案來操作，這樣就能夠最大限度的提高酸洗和酸再生工藝技術的綜合效用，推動地方的長久發(fā)展、進步。

參考文獻

[1]孫聰聰，張宇峰，陳維雨思，趙澤華，李兵.鋼鐵酸洗廢鹽酸的酸再生及其資源化利用[J/OL].現(xiàn)代化工：1-9[2018-05-07].

[2]徐祥來，張虎，周士偉.酸洗和酸再生工藝技術改進[J].軋鋼，2018，35（01）：85-87.

（作者單位：本鋼浦項冷軋薄板有限責任公司）