[實(shí)用新型]從酸洗廢酸再生系統(tǒng)中回收微細(xì)氧化鐵粉的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720423810.7
• 申請(qǐng)日: 2017-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN207237627U
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚險(xiǎn)峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都瑞柯林工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B01D53/14
• 分類號(hào): B01D53/14;B01D50/00;C01G49/06;C01B7/07
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務(wù)所(普通合伙)51227
• 代理人: 王睿

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及酸洗廢酸再生技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種從酸洗廢酸再生系統(tǒng)中回收微細(xì)氧化鐵粉的裝置以及酸洗廢酸再生系統(tǒng)。

背景技術(shù)

奧地利魯茲納(RUTHNER)公司于20世紀(jì)70年代開出的冷軋酸洗廢酸再生工藝是目前各大鋼廠普遍采用的冷軋酸洗廢酸再生技術(shù)。

該工藝所使用的酸洗廢酸再生系統(tǒng)主要由依次連接的焙燒反應(yīng)爐、旋風(fēng)除塵器、預(yù)濃縮器、噴淋吸收塔、風(fēng)機(jī)、中和洗滌塔組成。現(xiàn)結(jié)合上述這些設(shè)備對(duì)該工藝進(jìn)行說明。

首先，經(jīng)過預(yù)濃縮處理后的冷軋酸洗廢酸被導(dǎo)入焙燒反應(yīng)爐中進(jìn)行酸液熱解再生，廢酸中的氯化亞鐵和氯化鐵在焙燒反應(yīng)爐的550-650℃反應(yīng)環(huán)境下按照下述方式分解：

4FeCl₂+4H₂O+O₂＝2Fe₂O₃+8HCl↑

2FeCl₃+3H₂O＝Fe₂O₃+6HCl↑

焙燒反應(yīng)爐中，初生的氧化鐵粉具有空心球體結(jié)構(gòu)，粒徑極小；這些氧化鐵粉在焙燒反應(yīng)爐中隨上升氣流向上，遇到滴落的酸液抱和，逐漸長大沉降。沉降到爐底的氧化鐵粉粒徑為1-100微米，此后從焙燒反應(yīng)爐輸出最終得以回收。

焙燒反應(yīng)爐反應(yīng)過程中產(chǎn)生的大量氣態(tài)物中絕大部分為氣態(tài)氯化氫。該氣態(tài)物中夾雜著粒徑較小因而不容易沉降的氧化鐵粉從焙燒反應(yīng)爐流出并進(jìn)入旋風(fēng)除塵器進(jìn)行氣固分離。從旋風(fēng)除塵器輸出的已除塵氣體被導(dǎo)向預(yù)濃縮器；而通過旋風(fēng)除塵器分離出的氧化鐵粉則返回焙燒反應(yīng)爐以便在焙燒反應(yīng)爐中進(jìn)一步長大而沉降。

預(yù)濃縮器是該酸洗廢酸再生系統(tǒng)的重要設(shè)備。其作用一是對(duì)旋風(fēng)除塵器輸出的溫度仍較高的已除塵氣體進(jìn)行降溫，帶走氣體中的大量熱量，以便后續(xù)通過噴淋吸收塔吸收氯化氫形成要求濃度的再生酸；二是對(duì)該氣體進(jìn)行進(jìn)一步的除塵；三是利用該氣體的熱量將預(yù)濃縮器中噴淋出的廢酸中的大量水分蒸發(fā)，從而使廢酸被預(yù)濃縮，而這些被預(yù)濃縮的廢酸將作為焙燒反應(yīng)爐的原料從而提高焙燒反應(yīng)爐中廢酸的有效反應(yīng)濃度。

從結(jié)構(gòu)上看，現(xiàn)有的預(yù)濃縮器具有高溫氣體輸入端、低溫氣體輸出端、待濃縮酸液輸入端以及酸液輸出端，所述酸液輸出端通過一回流結(jié)構(gòu)與待濃縮酸液輸入端連接。其中，高溫氣體輸入端與待濃縮酸液輸入端均位于預(yù)濃縮器的頂部，酸液輸出端位于預(yù)濃縮器的底部，低溫氣體輸出端位于預(yù)濃縮器的側(cè)部，在預(yù)濃縮器中位于預(yù)濃縮器的頂部與底部之間具有一個(gè)文氏管結(jié)構(gòu)。

預(yù)濃縮器的工作原理為：從旋風(fēng)除塵器輸出的溫度較高的已除塵氣體從高溫氣體輸入端進(jìn)入預(yù)濃縮器，同時(shí)，待濃縮酸液也從待濃縮酸液輸入端進(jìn)入該預(yù)濃縮器并噴淋于氣體上形成氣液混合物，氣液混合物從文氏管結(jié)構(gòu)的上端向文氏管結(jié)構(gòu)的下端運(yùn)動(dòng)，這個(gè)過程中氣體的溫度下降且待濃縮酸液中的水分大量蒸發(fā)，最后，降溫后的氯化氫氣體以及大量水蒸汽從低溫氣體輸出端輸出，濃縮后的酸液從酸液輸出端輸出。濃縮后的酸液可以通過回流通道回流至待濃縮酸液輸入端從而進(jìn)行循環(huán)噴淋。

從預(yù)濃縮器的低溫氣體輸出端輸出的氣體溫度約為80℃。這些氣體進(jìn)入噴淋吸收塔后，被吸收液吸收其中的氯化氫氣體形成一定濃度的再生酸。

噴淋吸收塔排出的氣體在風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入中和洗滌塔以吸收少量剩余氯化氫氣體和氯氣，中和洗滌塔的尾氣可直接排放。

本實(shí)用新型的實(shí)用新型人發(fā)現(xiàn)：上述冷軋酸洗廢酸再生工藝中，由于旋風(fēng)除塵器并不能去除粒徑較小的氧化鐵粉，主要是粒徑小于1微米、呈懸浮態(tài)的氧化鐵粉(屬于微細(xì)氧化鐵粉)，這些氧化鐵粉將隨著氣體進(jìn)入預(yù)濃縮器并在預(yù)濃縮器中與氯化氫發(fā)生逆反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化鐵，從而消耗掉焙燒反應(yīng)爐通過高能耗熱解產(chǎn)生的部分氧化鐵粉和氯化氫氣體，而形成總氯提高70％左右、總鐵提升50％左右的預(yù)濃縮酸液，這些新增總氯總鐵隨著預(yù)濃縮酸液又返回焙燒反應(yīng)爐再次參與熱解反應(yīng)。可見，焙燒反應(yīng)爐與預(yù)濃縮器之間存在著部分物料反復(fù)發(fā)生熱解-降溫逆反應(yīng)吸收-再熱解的循環(huán)，造成了系統(tǒng)運(yùn)行過程中的無用消耗。此外，一些微細(xì)氧化鐵粉在噴淋吸收塔中進(jìn)入再生酸，降低了再生酸的品質(zhì)；另外還有一些微細(xì)氧化鐵粉最終外排，也會(huì)造成了一定程度的大氣污染。