工程案例
案例概述
Engineering
Cases

废酸再生机组
项目名称:废酸再生机组
客户名称:河北宝生集团
项目性质:新建工程
承接方式:京杰锐思总承包
签订时间:2010年11月12日
投产情况:在建
运行情况:良好
一、生产工艺流程的描述
    源于酸洗机组的废酸,收集在废酸罐中,用废酸泵经过废酸过滤器送入予浓缩器(流量用气动调节阀自动控制)。废酸通过予浓缩器循环泵送至予浓缩器顶部进行喷洒。与来自焙烧炉的炉气进行直接热交换,将废酸中的部分水份蒸发掉,废酸液得到了浓缩。浓缩后的废酸由焙烧炉给料泵经废酸过滤站送至焙烧炉顶部,再经喷杆、喷嘴进入焙烧炉进行喷洒。焙烧炉设有喷枪,每杆喷枪上各装有喷嘴,喷枪可自动地插入焙烧炉内部。
    焙烧炉本体是一个钢壳,其内衬有耐火耐酸砖,在本体上呈切线布置烧嘴加热,烘干来自喷嘴的予浓缩酸液滴,而在焙烧炉的热区域内,FeCL2和FeCL3按照下述方程分解:
        2FeCL2+2H2O+1/2O2=Fe2O3+4HCL
        2FeCL3+3H2O=Fe2O3+6HCL
    固体颗粒(Fe2O3)以粉末的形式落在焙烧炉下部锥形体中,并用一个旋转阀排放出去,旋转阀可以使焙烧炉内部的气体同外部气体隔离开。在旋转阀的上部安装了一个氧化物块破碎机。用来破碎从焙烧炉壁落下的团块。
    焙烧炉气体由燃烧废气,水蒸气和氯化氢气体组成,从焙烧炉的顶部离开焙烧炉并通过旋风分离器将所含的Fe2O3粉大部分分离出来。分离出的氧化物通过旋转阀排放,并返回到焙烧炉。然后焙烧气体进入予浓缩器,在予浓缩器中,高温气体直接与循环酸接触,而冷却和清洗气体中仅残留了少量的氧化物,并进入吸收塔。
    用漂洗水吸收炉气中的氯化氢气体。漂洗水从吸收塔顶部经喷嘴进入,将水均匀分布在吸收塔中的填料上。在逆向流动中,气体中的氯化氢成份被吸收形成再生酸,再生酸从吸收塔底部自流至再生酸储罐。
含有微量HCL的炉气从吸收塔顶部离开,经过废气风机进入洗涤塔。
    废气风机之后是一台液滴分离器,在这里将气体和液体分离。含有微量HCL的炉气在洗涤塔的下部用漂洗水循环洗涤,在洗涤塔的上部用脱盐水循环洗涤。
    废气风机控制全系统处于负压状态,保证系统中不会有氯化氢泄露出来。
    焙烧炉生产的氧化铁粉由收集小车进行收集。
    主要工业过程参数,即温度、压力和流量在控制室中都由数字显示出来,而重要的操作参数都自动地由PLC系统自动控制,设备的启动、控制和停车都可由键盘完成。报警和功能错误都由一个独立的报警备忘录中记录,因此,操作人员很容易从控制室中检查设备运行状态,并由打印机提供班报告。
    再生装置的电气传动和自动化仪表,用来保障系统正常运行和简化操作。PLC控制系统可保证在系统出现任何故障的情况下都能及时的反映出来,可以连接自动报警,自动停机。在无故障的情况下,可以反映出系统的正常运行情况。在设备出现故障的情况下,再生机组可自动停止运行。
    本机组的启动和停止操作,在任何时候都可进行,启动设备时,用烧嘴加热,然后用水操作,直至达到正确的流量、温度和压力,然后将水供应切换成酸供应,再生即可开始,对于停止设备运行,则先截断酸的供应,设备自动地切换成水操作,一段时间之后,再生机组便完全停车。该机组共有三种功能:新水操作 、冲洗水操作 、酸操作(生产)。

二、机组产能及环保指标

1、酸洗机组有关设计参数


序号
名     称
说     明
单     位
1
酸洗带钢量(入口量)
60
万t/年
2
酸洗带钢主要品种
低碳钢

3
酸洗机组年工作小时
7200
小时
4
酸洗铁损
约0.45


2 酸
a 新盐酸:无色或浅黄色透明液体
新盐酸等级指标如下:


       指标     级别
指标名称
优质品
一级品
合格品
总酸度%(HCl)        ≥
31.0
31.0
31.0
铁%                            ≤
0.006
0.008
0.01
硫酸盐%(SO42-)  ≤
0.005
0.03

砷%                           ≤
0.0001
0.0001
0.0001
灼烧残渣%              ≤
0.08
0.10
0.15
氯化物%                  ≤
0.005
0.008
0.010


b 废酸:来自酸洗线


序号
名     称
参     数
单     位
1
总铁量
140
g/l
2
总HCL
其中:游离HCL
Fe
200
3-5
140
g/l
%
g/L
3
温度
约85
4
再生机组的处理量
4000
L/h


c 再生酸


序号
名   称
参   数
单 位
备注
1
HCL 浓度
190-210
g/l

2
铁含量
≤5
g/l
不包括漂洗水中的Fe离子
3
产量
4000
L/h

4
CL-1回收率
≥99.5
%


3、氧化铁粉
氧化铁粉各项指标:


序号
名     称
参     数
单     位
1
Fe2O3
≥99
%
2
FeO
≤0.4
%
3
H2O
≤0.1
%
4
Cl-
≤0.01
%
5
SiO2
≤0.02
%
6
原生粒度
≤1.0
μm


4、能力与热耗
4.1酸再生机组能力计算
a 机组处理能力
废酸处理能力:每小时4立方。
废酸液浓度:~200g/L  HCL
废酸液温度:≤85℃
废酸中Fe含量:~120 g/L废酸
5、环保指标
a 噪音:噪音不超过80Db(距设备1m处测量)。超过80Db的设备,将安装在隔离室中隔离。
b 排废烟气
自洗涤塔出口排放的烟气中含:
HCL  ≤20mg/Nm3Fe2O3     ≤30mg/Nm3
CL2  ≤5mg/Nm3
氧化铁粉料仓顶部排放废气,Fe2O3含量<10mg/ Nm3,颗粒度≤20μ。
以上指标保证满足中国环保排放标准。
c 排液
机组正常运行无废水液排放,只有开车、停车时,或清洗喷枪、设备时,机组才有废液排出。且是间断排液。
含酸废水排放(间断):3.5m3/h,温度:40℃ 比重:1.01kg/dm3,
              含Fe  5g/L、含HCL  0~200%
d 车间空气
HCL含量≤5mg/Nm3
Fe2O3含量≤10mg/Nm3


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