[發明專利]一種酸洗液不含硝酸的不銹鋼酸洗系統及其方法

無效

• 申請號: 201410098003.3
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN103882462A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 雷樂成;楊彬;夏崢
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C23G3/00
• 分類號: C23G3/00;C23G1/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及一種不含硝酸的不銹鋼酸洗系統其方法。

背景技術

不銹鋼從鋼坯熱軋成各種板材和型材時，表面會被空氣中的O₂氧化，產生黑色、黃色的緊密氧化層，為了提高不銹鋼的外觀和耐蝕性，加工后的不銹鋼必須進行酸洗處理。通常采用混酸（HNO₃+HF）酸洗工藝去除表層的氧化鐵皮。為提高酸洗速度，酸液的酸濃度通常會較高，同時會對其進行加溫。金屬及金屬氧化物與高溫強酸酸洗液發生劇烈的化學反應，產生大量H₂和NO_x等酸性氣體，氣體在上升揮發過程中攜帶而產生大量的酸性氣溶膠態污染物，即為酸霧。通常使用酸霧抑制劑在酸洗液液面層形成致密的泡沫層，抑制酸霧的逸出，大大降低NO_x和NO的瞬時濃度，然而鋼管吊入或者吊出時仍然會造成酸洗液劇烈的擾動，使泡沫層破裂產生黃煙，另外吊出時鋼管自身攜帶的酸液揮發使得瞬時濃度仍較高。若不采取有效的處理措施，對操作工人造成身體傷害，同時對車間設備造成嚴重的腐蝕。另外，酸霧直接外排還會產生嚴重的煙囪“黃龍”現象，將對周圍環境、人民群眾的身體健康以及其它動植物產生嚴重的危害。

另外，由于使用硝酸作為酸洗液，使得酸洗過程中還會產生含有大量的硝酸根離子的酸洗廢水，其中總氮濃度非常高，不能滿足越來越嚴格的環境排放要求。廢水脫氮處理一直是環境領域的難點，同時也要花費大量的處理成本含氮廢水。目前一般在對污水進行處理的過程中只是對氮的形態上做了轉化，并未真正將氮從環境中去除，不同形態氮污染物的過量存在都是導致水體富營養化的直接因素，因此未能徹底解決水體富營養化問題。國家環境保護部于2008年先后公布了制漿造紙、制藥等13項含有水污染物特別排放限值的國家排放標準，針對不同行業制定了更加嚴格的氮污染物排放標準。在這些標準中除了氨氮之外，都設定了總氮的控制指標。因此，以硝酸為酸洗液主要成分受到了嚴重挑戰。

發明內容

本發明的目的是克服現有酸洗工藝酸液含有硝酸，雜質難以高效分離，自動化程度低等不足，提供一種酸洗液不含硝酸的不銹鋼酸洗系統及其方法。

酸洗液不含硝酸的不銹鋼酸洗系統包括酸液輸送管、硫酸鐵輸送管、蒸汽輸送管、酸液循環輸送管、酸液循環泵、冷凍機、過濾裝置、溶氣泵，系統本體包括酸洗槽、微孔曝氣頭、溢流斜板、過濾網、第一混合區、第二混合區、氧化還原電極、F離子電極、酸度計和比重計；系統本體內順次設有第一混合區、酸洗槽、溢流斜板、第二混合區，第一混合區內中部橫向設有過濾網，第二混合區內設有微孔曝氣頭，第一混合區上端部設有酸液輸送管、硫酸鐵輸送管和蒸汽輸送管，第一混合區內過濾網下方設有蒸汽輸送管，第一混合區內過濾網上方經酸液循環泵與第二混合區中部相連，酸洗槽內設有氧化還原電極、F離子電極、酸度計和比重計，酸液循環泵、冷凍機、過濾裝置、溶氣泵通過酸液循環輸送管順次相連，酸液循環輸送管與微孔曝氣頭相連。

所述的酸液循環泵的葉輪材料為表面復合聚四氟乙烯，酸液循環泵的流量為酸洗槽容積的0.1~5倍。

所述的酸洗槽的材料為聚乙烯、聚丙烯或增強聚氯乙烯的塑料板。

所述的過濾裝置采用微濾膜或超濾膜。

所述的溶氣泵為自吸式氣液混合泵。

所述的微孔曝氣頭的材料為聚乙烯、聚丙烯、增強聚氯乙烯或聚四氟乙烯的塑料,微孔孔徑在0.01～0.5mm。

所述的溢流斜板的坡度與液面成20～60^o。

所述的過濾網的材料為聚四氟乙烯,平均網孔為10～100目。

所述的氧化還原電極為耐強酸型電極，F離子電極為耐強酸型電極，酸度計為耐強酸型電極，比重計為耐強酸型。