Технологія обробки для відновлення сірчаної кислоти

May 11, 2024

Залишити повідомлення

Технології обробки, які зазвичай використовуються на металургійних заводах, включають пароструминну вакуумну кристалізацію, кристалізацію заморожуванням у випаровуванні, полімерний сульфат заліза, залізні стружки та дифузійний діаліз. Існує також метод регенерації червоного аміаку оксидом заліза, який рідше використовується через багатообладнання та високе енергоспоживання. Потужність технологічного обладнання зазвичай виражається кількістю сірчаної кислоти, що витрачається на рік (концентрація 98%) для травлення сталі. Зазвичай невелике обладнання споживає близько 500 т/рік, тоді як велике обладнання споживає 1000-3000т/рік.


Метод пароструменевої вакуумної кристалізації:спосіб підтримки певного ступеня розрідження у випарнику і кристалізаторі через струмінь пари і конденсатор. Коли відпрацьована рідина з температурою, вищою за температуру випаровування під цим ступенем вакууму, проходить, вода в стічній рідині випаровується в адіабатичному стані, що призводить до зниження температури відпрацьованої рідини, збільшення концентрації та відповідного зменшення розчинність залізного купоросу. У той же час у випарник додають нову кислоту для підвищення кислотності розчину та осадження перенасичених кристалів сульфату заліза. Хід процесу показано на малюнку 1. Перевагою цього методу є те, що він може обробляти велику кількість відпрацьованої рідини та безперервно виробляти семикристалічний водний сульфат заліза (FeSO4 • 7H2O) та регенеровану кислоту (містить від 10% до 20% H2SO4 та від 44% до 8% FeSO). FeSO4 • 7H2O має чистоту понад 95% і містить менше 1% H2SO4. Відсутність вторинного забруднення. Недоліком є ​​те, що під час обробки необхідно додавати нову кислоту, а для будь-якого кислотного промивання використовується регенерована кислота. Форсунка парового інжектора схильна до зношування.


Метод кристалізації заморожування концентрації випаровування:Стічна рідина спочатку нагрівається у випарнику, а вода видаляється вакуумним випаровуванням для підвищення кислотності та концентрації сульфату заліза. Потім її надсилають у резервуар для кристалізації, а температуру відпрацьованої рідини знижують до 0-3 градуса за допомогою замороженої солоної води, щоб осадити кристали сульфату заліза. Час кристалізації при заморожуванні зазвичай становить 2 години. Переваги цього методу полягають у тому, що він може переробляти велику кількість відпрацьованої рідини, має високу ефективність випаровування та виробляє семикристалічний водний сульфат заліза. Під час процесу обробки нова кислота не потрібна, нова кислота безпосередньо використовується для травлення сталі. Регенерована кислота містить від 16% до 20% H2SO4 і від 5,5% до 7% FeSO4. FeSO4 • 7H2O має чистоту понад 95% і містить менше 1% H2SO4. Недоліком є ​​те, що для цього потрібен повний комплект обладнання, наприклад морозильна камера, що потребує великих інвестицій, високої вартості та складної експлуатації. Графітові випарники схильні до забивання кристалами сульфату заліза. Мідна трубка в кристалізаційному резервуарі роз'їдається кислотою і має короткий термін служби, що вимагає частої заміни.


Полімерний сульфат заліза метод:Спочатку відпрацьована рідина попередньо обробляється, потім окислюється киснем, і NaNO2 використовується як каталізатор для отримання основного полімеру сульфату заліза, а саме полімерного сульфату заліза, який використовується як засіб для очищення води. Потік процесу показано на малюнку 3. Цей метод може обробляти відпрацьовані рідини, що утворюються в різних ситуаціях, з переривчастою роботою та виробничим циклом 2 години. Полімерний сульфат заліза містить від 12,5% до 13,5% Fe2O3, слідові кількості Fe2+, щільність від 1,45 до 1,50г/см3, лужність від 10% до 13%, і значення рН від 0,5 до 1,0. Його технологічне обладнання просте, з низькими інвестиціями та відсутністю вторинного забруднення.


Метод залізних ошурків:Вільна кислота у стічній рідині реагує із залізними ошурками, утворюючи сульфат заліза, який потім концентрується шляхом нагрівання та природним охолодженням для кристалізації та випадання в осад. Цей метод має серйозне забруднення навколишнього середовища, високу трудомісткість, а залишкова рідина, що скидається, містить близько 0,15% H2SO4 і 421% FeSO, що потребує нейтралізаційної обробки. Застосовується лише для обробки малого об’єму стічної рідини.


Метод дифузійного діалізу:за допомогою іонообмінної мембрани, дифузійного діалізу, для відділення вільних кислот і сульфату заліза у стічній рідині. Має низьке енергоспоживання і легкість в експлуатації. Регенерована кислота містить 140~180 г/л H2SO4 і не більше 10 г/л FeSO4. Залишковий розчин містить 20-30 г/л H2SO4 і 10-120 г/л FeSO4 і потребує нейтралізаційної обробки. Підходить для обробки рідини з малим об’ємом відходів і відходів травлення листової кремнієвої сталі.