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盐酸再生设备研发中的进步
newmaker    来源:流程工业
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--选择鲁奇硫化焙烧法还是鲁兹纳喷雾焙烧法

在回收酸洗后的废盐酸时,既可采用鲁奇硫化焙烧法也可采用鲁兹纳喷雾焙烧法。本文将介绍这两种工艺技术,并向读者介绍他们在废气清洗中新的应用。

从60年代起,酸洗就成为钢材表面处理最常用的工艺方法了。在回收含有铁质的酸洗液时,有两种相互竞争的工艺方法:鲁兹纳喷雾焙烧法和鲁奇硫化焙烧法。其共同点是:能够使盐酸完全复原,并在封闭的循环中再次将再生后的盐酸用于酸洗。此外,它还生成了在氧化铁生产、颜料生产、陶瓷材料生产和钢铁处理中极有使用价值的氧化铁。这两种酸洗液的回收再生工艺技术都利用了热分解的原理,区别在于其生产方式和所获得的最终产品。喷雾焙烧法得到的是颗粒细密的粉状氧化铁(赤铁矿,Fe2O3),散装密度为0.3t/m3。而鲁奇硫化焙烧法得到的是密实的氧化铁,密度为3.5t/m3。

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鲁兹纳喷雾焙烧法

用过的盐酸溶液由叶片泵、压力为0.3~0.5MPa的高压泵从专用的容器中吸出由喷枪喷嘴喷入到加热的反应釜中。在反应釜中,以油或者天然气为原料的高能燃炬对反应釜进行加热。按逆向流通方式的废盐酸转化温度为800℃。回收后的氧化铁粉末积留在反应塔底部的容器中,或由输出蜗杆配合吸取装置传送到氧化铁粉末箱中,并定期装袋。在反应塔中,产生的氧化铁粉末与上升到塔顶的废气相互分离,分离后的氧化铁粉末被送回塔底。炽热的废气最终在文杜里管洗涤器中进行冷却,同时也进行热交换,对需要处理的废盐酸溶液进行预热。这些含有盐酸的废气进入吸收器中;吸收器的另一个作用是:加载生产过程中所需的水。在吸收器中,废气与水化合成20%的HCl溶液,重新流回到酸洗池中。HCl气体中的残余成分以及形成的少量Cl2气体和细致的氧化铁粉末在后续的分馏塔中,例如在氯气反应塔和洗涤塔中定量的分离出来。

反应塔中盐酸性氯化铁溶液的流淌状况对于判断化学转换过程是否完全有着重要的意义,同时也对再生盐酸的回收产量以及完全消除氧化铁粉末中的氯有着重要的意义。这一流程工艺的其它细节包括:天然气和空气的混合比例(λ-比)的选择、反应塔的几何形状尺寸、燃烧室的温度以及氧化铁粉末的输出、包装和存储。

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喷雾焙烧喷雾焙烧盐酸回收设备除了完成流化床设备的生产任务之外还能完成酸洗盐酸的完全再生回收。盐酸回收设备除了完成流化床设备的生产任务之外还能完成酸洗盐酸的完全再生回收。

鲁奇硫化焙烧法

鲁奇硫化焙烧法的核心设备是一个可生产直径3~5mm、密度3.5t/m3氧化铁球的流化床。在这一流化床中,由下向上送入的空气使得这些球状氧化铁颗粒在反应塔中呈悬浮状。废盐酸溶液由输送泵泵入到反应釜中;反应釜中的温度高达900~1000℃。反应生成的氧化铁周期性的从流化床中输出,并收集到氧化铁料仓中。在反应釜中已有的材料微粒基础上,氧化铁颗粒逐步的长大,达到一定的重量和尺寸后在重力作用下落下。

利用文杜里管系统,采用逆向流动的方式对加入到反应釜中的废盐酸溶液进行加热。含有HCl的废盐酸气体在一个单级洗涤釜中的釜底沉积并形成HCl粘度20%的再生盐酸溶液。这种再生回收工艺的方法与喷雾焙烧工艺在一个反应釜中回收盐酸不同。其不含HCl的废气最后在废气排风扇的作用下,经水滴分离器滤出水分后由烟囱排出。

常规的盐酸喷雾焙烧设备的HCl回收能力为2000~25000L/h。鲁奇硫化焙烧法的常规回收设备的生产能力为2000~9000 L/h;在特殊情况下可达11000 L/h。喷雾焙烧设备的生产能力仅受到反应釜体积和喷雾技术的限制;而鲁奇硫化焙烧法则不同,基于涡流床的物理原理在氧化铁颗粒达到一定重量时其产能就受到了限制。

环境保护

在酸洗流程中使用的无机盐酸是一种有害环境的物质。在再生回收过程中产生的酸性氯气和细微的粉尘都会随着废气排放到大气中对周围环境造成危害。为了更加有效的保护环境,Acrege公司,一家环境保护专业的工程设计公司研发“交钥匙工程”式的废气净化设备,对盐酸回收再利用流程技术给予了极好的补充。他们的两项新技术产品是:氯气清洗设备和隙管式文杜里管。

氯气清洗装置

钢材中含有的锰元素在盐酸回收工程中作为氧化剂与盐酸的热化学反应后能在钢材表面形成含盐酸的沉积物,将从含氯的盐酸氯化铁溶液中能生成少量的、有害环境的氯气吸收掉。

Andritz公司研发生产的清洗系统能够很好的完成这一去氯任务。在他们的SRP工艺流程中,在清洗反应釜中用惰性的氯化铁II溶液(Eisen(II)chloridl?sung)进行清洗。Acreg公司还提供一种在加料反应塔中对含酸溶液进行处理的清洗设备。与其它的设备相比,这种喷雾焙烧设备有三个清洗釜,保证了不会向外界排放有害氯气。

隙管式文杜里管

在生产大颗粒氧化铁球的喷雾焙烧设备中,老式喷雾焙烧设备中的粉尘污染问题是一个众所周知的难题。经科研机构认定,超声波可使轻微悬浮的粉尘颗粒更加细化(0.1~1.0μm)。隙管式文杜里管进一步研发的新产品有着下列新特点:在文杜里管喉管上部施加超声波。在采用这一技术后,无论是在喷雾焙烧废盐酸再生设备中还是在鲁奇硫化焙烧设备中,清洗后排出的气体中氧化铁微粒的含量明显减少。隙管式文杜里管与气体清洗设备制成一体,既可以安装在最后一个反应釜中,也可以安装在排气的烟囱里。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (7/14/2008)
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