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江苏泰特联合环保科技有限公司 总工
磺化法处理盐酸废液装置 磺化法处理盐酸废液装置主要是将盐酸废液负压逆流蒸发浓缩法、磺化反应生产硫酸盐法、氯化氢气体吸收制酸法、硫酸盐粗品重结晶法、硫酸盐母液浓缩法相结合的处理方法。磺化法处理盐酸废液工艺包括如下步骤：（1）金属制品盐酸废液负压逆流蒸发浓缩系统的工作原理是根据氯化氢易于挥发和易溶于水的特性及氯化盐在水中（盐酸）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；废液经蒸发浓缩使氯化盐达到饱和浓度。考虑到处理处理费用和实际生产要求一般采用多效负压逆流蒸发浓缩装置。该系统产生的稀盐酸作为氯化氢气体吸收制酸系统的吸收液；产生的氯化盐浓缩液进入磺化反应生产硫酸盐系统。（2）磺化反应制取硫酸盐系统的工作原理是根据氯化盐与硫酸的化学反应方程式：MeCL2+H2SO4→MeSO4+2HCL↑；根据硫酸的沸点高于盐酸的沸点，故向盐酸废液中投加过量硫酸。由于硫酸沸点较高，可与废液中的氯化盐发生复合分解置换反应，使废液中的氯化盐反应生成相应的硫酸盐，而H+与CL—相结合生成HCL蒸汽经吸收后即为回收盐酸。因为是无机盐的化学反应，所以浓硫酸的投料比例可以按全反应计算；硫酸盐粗品结晶系统按照硫酸盐在水中的溶解度或者参照硫酸盐在硫酸中的溶解度来进行。（3）氯化氢气体吸收制酸系统工作原理主要是根据石墨降膜吸收器的吸收能力和氯化氢气体在水中的溶解度。其中：按照磺化反应制取硫酸盐的置换反应化学方程式计算结果和浓缩液、吸收液的氯化氢浓度计算；制酸系统的设计按照氯化氢在水中的溶解度。（4）硫酸盐粗品重结晶系统的工作原理：因为硫酸盐为可溶性晶体物质。根据物质的溶解度的不同，可溶性晶体物质中的杂质包括难溶于水的杂质和易溶于水的杂质。一般可先用溶解、过滤的方法，除去可溶性晶体物质中所含的难溶于水的杂质；然后再用重结晶法使可溶性晶体物质中的易溶于水的杂质分离。磺化反应系统生产出来的硫酸盐仅为粗品，为了达到商品级的硫酸盐，本项目设计时加装了硫酸盐粗品重结晶系统。因为硫酸盐粗品结晶在较高浓度的硫酸中完成的，其中含有的结晶水不均匀和表面水为较高浓度的硫酸，无法进行包装存放以及后期的销售。所以必须对第一次结晶的硫酸盐粗品进行热熔重结晶。（5）硫酸盐母液浓缩系统采用单效蒸发浓缩系统主要是对硫酸盐母液采用高真空蒸发，节约能源，降低蒸汽消耗。单效蒸发就是在分离器内留出一个足够的空间进行气液分离，蒸汽自分离器顶部直接进入冷凝器；因气液分离是在分离器内完成，减少了引出蒸汽的热量损失。蒸发器的加热蒸汽冷凝水通过疏水阀通入热水预热器，冷凝水从热水预热器排出，避免了蒸汽损失，也解决了疏水器的噪声和污染。浓缩后硫酸含量达到60%以上的浓缩液进入磺化反应系统粗品结晶釜冷冻结晶后固液分离，分离液进入母液高位槽作为滴加硫酸使用，节约浓硫酸的用量。冷凝液收集后进入硫酸盐粗品重结晶系统作为硫酸盐粗品的溶解液使用。 采用磺化法处理金属制品盐酸废液制取硫酸盐及回收高浓度盐酸的处理工艺有益效果在于：本处理方法为循环处理过程，做到无三废排放，处理过程环保、无污染，能耗低，处理过程安全。所得回收产品盐酸和带结晶水的硫酸盐纯度高，回收率高，经济效益好。本处理方法简单，实施方便，易于维护管理，投入成本低。最终实现金属制品盐酸废液的全部回收处理，实现零排放、无污染的环保处理。本处理装置的蒸发结晶工段可以单独处理金属制品盐酸废液、冷冻结晶工段可以单独处理金属制品硫酸废液；其工作原理可以处理钢制品盐酸废液制取硫酸亚铁粗品重结晶系统及回收盐酸；也可以处理铝箔废酸液制取硫酸铝及回收盐酸、酸性蚀刻废液回收盐酸和制取硫酸铜等其他金属制品废酸液。对于废酸液资源化集中处理处置项目，考虑到实际生产需要和市场因素，建议上2套废酸液的磺化法装置，其中：一套为钢制品盐酸废液的处理装置，一套为酸性蚀刻废液或者铝箔盐酸废液的处理装置。盐酸废液提取氯化盐、硫酸废液提取硫酸盐、钛白粉硫酸废液提取硫酸亚铁等处理不需要重复投资装置，只是在投资磺化法装置时，适当增加蒸发工段和冷冻结晶工段的装置。参考文献 1.李润生;新型混凝剂——聚合硫酸铁[J];给水排水;1981年04期 2.张蕴辉.蔡固平.史瑞兰 酸洗废液制取复合亚铁的研制及应用[期刊论文]-环境污染治理技术与设备 2003(09) 3.尹显才;顾勇;聚合硫酸铁的生产、应用与发展——聚合硫酸铁国产化二十周年的体会汇报[A];中国化学会第七届水处理化学大会暨学术研讨会会议论文集[C];2004年
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