钢铁精加工酸洗废液回收利用装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种钢铁精加工酸洗废液回收利用装置，它包括原料混合罐、反应釜、反应塔、聚合釜和尾气处理装置；所述原料混合罐的出料口与所述反应釜的进料口相连通，所述反应釜的出料口与所述反应塔的进料口相连通，所述反应塔的出料口分别与所述反应釜的进料口和所述聚合釜的进料口相连通；所述尾气处理装置与所述反应塔的顶部相连通，所述反应釜和所述反应塔的底部开设有氧气入口。该装置结构简单、设计合理，通过反应釜和反应塔之间的液料循环有效的减少了催化剂用量；同时，本发明专利技术还提供利用该钢铁精加工酸洗废液回收利用装置进行废液回收的方法。

【技术实现步骤摘要】
钢铁精加工酸洗废液回收利用装置及方法
本专利技术属于废液回收领域，具体地，涉及一种钢铁精加工酸洗废液回收利用装置及方法。
技术介绍
在钢精加工制品生产中，通常采用盐酸连续酸洗钢材表面进行除锈，产生大量含有氯化亚铁和盐酸的酸洗废酸。目前国内外所采用的酸洗废液处理方法主要有蒸馏浓缩法、焙烧-吸收法、溶剂萃取法和氧化法。其中，蒸馏浓缩法回收盐酸和氯化亚铁，没有从根本上解决废酸，只是物理分离，应用中存在产物积累无法处理的问题；焙烧-吸收法和溶剂萃取法是回收废酸液中的盐酸和含铁物料(如Fe2O3粉等)，氧化法则是利用废液直接制取无机化工絮凝剂聚合三氯化铁，但由于该法目前生产中主要是以氯气、氧气和氯酸钠作为氧化剂，氯气和氧气存在反应压力不稳定，用量偏大等问题，氯酸钠价格昂贵也不适合工业应用，且这种方法还存在设备投资大，生产工艺较复杂，环境污染较严重等问题，致使这种酸洗废液的综合利用受到一定限制。因此，研究一种新的钢铁精加工酸洗废液的回收利用方法具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种钢铁精加工酸洗废液回收利用装置及方法。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种钢铁精加工酸洗废液回收利用装置，它包括原料混合罐、反应釜、反应塔、聚合釜和尾气处理装置；所述原料混合罐的出料口与所述反应釜的进料口相连通，所述反应釜的出料口与所述反应塔的进料口相连通，所述反应塔的出料口分别与所述反应釜的进料口和所述聚合釜的进料口相连通；所述尾气处理装置与所述反应塔的顶部相连通，所述反应釜和所述反应塔的底部开设有氧气入口。基于上述，所述反应塔的上部设有喷淋器，所述喷淋器与所述反应釜的内腔相连通。基于上述，所述反应塔的出料口连接有一液料循环泵，所述液料循环泵的流出口分别与一回流管的前端和所述聚合釜的进料口相连接，所述回流管的末端与所述反应釜的进料口相连接。基于上述，钢铁精加工酸洗废液回收利用装置还包括预热釜，所述原料混合罐的出料口与所述预热釜的进料口相连通，所述预热釜的出料口与所述反应釜的进料口相连通，所述预热釜的出料口与所述反应釜的进料口之间设有液料输送泵；所述反应釜的上部溢流口和所述反应塔的上部溢流口相连通，两个溢流口均与所述预热釜的出料口相连通。基于上述，所述尾气处理装置包括缓冲装置和与尾气吸收装置，所述缓冲装置分别与所述反应塔的顶部和所述尾气吸收装置相连通，所述尾气吸收装置中含有碱液以对氮氧化物（NOx）进行吸收，重新形成硝酸盐或亚硝酸盐，可以作为催化剂循环利用。基于上述，所述预热釜、所述反应釜和所述聚合釜的外壁均设有加热套，所述加热套上设有加热介质出口和加热介质出口，所述预热釜、所述反应釜和所述聚合釜的加热套相互连通。一种钢铁精加工酸洗废液回收利用方法，利用上述的钢铁精加工酸洗废液回收利用装置进行回收利用；其包括以下步骤：排出空气打开所述反应釜和所述反应塔的放空阀，将钢铁精加工酸洗废液、硫酸亚铁溶液和氯化铝溶液置于所述原料混合罐中混合均匀，再输送至所述反应釜和所述反应塔中，直至所述反应釜和所述反应塔内充满液料，所述反应釜和所述反应塔内的空气被排出，停止原料输送；形成氧气环境关闭所述放空阀，开启所述反应釜和所述反应塔的上部溢流口，向所述反应釜和所述反应塔中通入氧气，使氧气在所述反应釜和所述反应塔的上部聚集，所述反应釜和所述反应塔中的液料通过所述上部溢流口溢流至所述预热釜中，直至所述预热釜中液料开始鼓泡，关闭所述反应釜和所述反应塔的上部溢流口，保持所述反应釜和所述反应塔的内部压力稳定，所述原料混合罐开始向所述预热釜中输送液料；液料循环将所述反应釜和所述预热釜加热至55～65℃，开启所述反应塔底部的液料循环泵、所述液料循环泵连接的回流管和所述反应塔上部喷淋器，关闭所述液料循环泵和所述聚合釜的连接，在所述反应釜和所述反应塔之间形成液料循环；液料循环过程中，在所述反应塔的顶部加入催化剂和稳定剂，使液料中的二价铁离子被氧化，然后关闭所述回流管，打开所述液料循环泵和所述聚合釜的连接，使氧化后的液料自所述反应塔底部进入所述聚合釜中保温，进行聚合，得到复合型絮凝剂聚合氯化硫酸铁铝；重复循环所述预热釜中的液料通过液料输送泵输送至所述反应釜，重复所述液料循环的步骤。基于上述，所述原料混合罐中二价铁离子、三价铝离子和氢离子的摩尔比为1:（1～3）：（0.7～1）。基于上述，所述催化剂为硝酸盐或亚硝酸盐，所述催化剂的用量为所述钢铁精加工酸洗废液的0.1%～0.2%。基于上述，所述稳定剂为磷酸、磷酸盐或磷酸二氢盐，所述稳定剂的用量为所述钢铁精加工酸洗废液的0.5%～1.5%。与现有技术相比，本专利技术具有突出的实质性特点和显著进步。具体来说，本专利技术提供一种钢铁精加工酸洗废液回收利用装置，它包括原料混合罐、预热釜、反应釜、反应塔和聚合釜，原料在所述原料混合罐中混合均匀，再在所述预热釜中进行预热，然后进入所述反应釜中，通过喷淋器和液料循环泵使液料在所述反应釜和所述反应塔之间不断循环，直到液料中的二价铁离子被氧化，氧化后的液料进入所述聚合釜进行聚合，得到复合型絮凝剂聚合氯化硫酸铁铝；同时，氧化过程中加入亚硝酸盐或硝酸盐作为催化剂，该催化剂在酸性环境中具有强氧化性，使二价铁离子被氧化形成三价铁离子，而且氧化过程在密闭体系中进行，氧化过程形成NOx可以和水与氧气反应形成硝酸可以继续对二价铁离子进行氧化，该密闭体系极大的减小了催化剂的用量，降低钢铁精加工酸洗废液回收利用成本；同时，该装置还包括尾气吸收装置，氧化过程后剩余的NOx被尾气吸收装置中的碱液吸收重新形成亚硝酸盐或硝酸盐，可作为催化剂循环利用；另外，所述预热釜、所述反应釜和所述聚合釜的外壁均设有加热套，所述加热套上设有加热介质出口和加热介质出口，所述预热釜、所述反应釜和所述聚合釜的加热套相互连通，加热介质可以在所述预热釜、所述反应釜和所述聚合釜的加热套之间流动，这样可以充分利用加热介质的热能，减少能量损失。本专利技术还提供利用该钢铁精加工酸洗废液回收利用装置进行酸洗废液回收的方法，该方法中先在钢铁精加工酸洗废液中加入硫酸亚铁和氯化铝，调节二价铁离子、三价铝离子和氢离子的摩尔比为1:（1～3）：（0.7～1），通硫酸亚铁调节，避免加入铁粉后生成氢气造成的安全问题，在所述反应塔进行氧化反应过程中加入稳定剂，以维持所述反应塔中的酸性环境促使氧化反应进行；该方法条件温和、操作简单，适于工业应用。附图说明图1是本专利技术中钢铁精加工酸洗废液回收利用装置的结构示意图。图2是实施例2中钢铁精加工酸洗废液回收利用装置的结构示意图。图中：1.原料混合罐；2.预热釜；3.反应釜；4.反应塔；5.聚合釜；6.液料输送泵；7.液料循环泵；8.喷淋器；9.尾气处理装置；10.加热介质输送泵。具体实施方式下面通过具体实施方式，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。实施例1如图1所示，本实施例提供一种钢铁精加工酸洗废液回收利用装置，它包括原料混合罐1、预热釜2、反应釜3、反应塔4、聚合釜5和尾气处理装置9；所述原料混合罐1的出料口分别与所述预热釜2的进料口和所述反应釜3的进料口相连通，以便所述原料混合罐1对所述预热釜2和所述反应釜3进行供料，所述预热釜2的出料口与所述反应釜3的进料口相连通，以便物料在所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢铁精加工酸洗废液回收利用装置，其特征在于，它包括原料混合罐、反应釜、反应塔、聚合釜和尾气处理装置；所述原料混合罐的出料口与所述反应釜的进料口相连通，所述反应釜的出料口与所述反应塔的进料口相连通，所述反应塔的出料口分别与所述反应釜的进料口和所述聚合釜的进料口相连通；所述尾气处理装置与所述反应塔的顶部相连通，所述反应釜和所述反应塔的底部开设有氧气入口。

【技术特征摘要】
1.一种钢铁精加工酸洗废液回收利用装置，其特征在于，它包括原料混合罐、反应釜、反应塔、聚合釜和尾气处理装置；所述原料混合罐的出料口与所述反应釜的进料口相连通，所述反应釜的出料口与所述反应塔的进料口相连通，所述反应塔的出料口分别与所述反应釜的进料口和所述聚合釜的进料口相连通；所述尾气处理装置与所述反应塔的顶部相连通，所述反应釜和所述反应塔的底部开设有氧气入口。2.根据权利要求1所述的钢铁精加工酸洗废液回收利用装置，其特征在于，所述反应塔的上部设有喷淋器，所述喷淋器与所述反应釜的内腔相连通。3.根据权利要求1或2所述的钢铁精加工酸洗废液回收利用装置，其特征在于，所述反应塔的出料口连接有一液料循环泵，所述液料循环泵的流出口分别与一回流管的前端和所述聚合釜的进料口相连接，所述回流管的末端与所述反应釜的进料口相连接。4.根据权利要求3所述的钢铁精加工酸洗废液回收利用装置，其特征在于，它还包括预热釜，所述原料混合罐的出料口与所述预热釜的进料口相连通，所述预热釜的出料口与所述反应釜的进料口相连通，所述预热釜的出料口与所述反应釜的进料口之间设有液料输送泵；所述反应釜的上部溢流口和所述反应塔的上部溢流口相连通，两个溢流口均与所述预热釜的出料口相连通。5.根据权利要求4所述的钢铁精加工酸洗废液回收利用装置，其特征在于，所述尾气处理装置包括缓冲装置和与尾气吸收装置，所述缓冲装置分别与所述反应塔的顶部和所述尾气吸收装置相连通，所述尾气吸收装置中含有碱液。6.根据权利要求4或5所述的钢铁精加工酸洗废液回收利用装置，其特征在于，所述预热釜、所述反应釜和所述聚合釜的外壁均设有加热套，所述加热套上设有加热介质出口和加热介质出口，所述预热釜、所述反应釜和所述聚合釜的加热套相互连通。7.一种钢铁精加工酸洗废液回收利用方法，其特征在于，利用权利要求1～6任一项所述的钢铁精加工酸洗废液回收利用装置进行回收利用；其包括以下步骤：排出空气打...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文英，孙双跃，陈亚鹏，任钢，郝明亮，田文凯，张少红，冯锐，冀志国，边蔚，
申请(专利权)人：河北正润环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13