[实用新型]一种不锈钢酸洗废液再生系统

说明书

本实用新型涉及一种不锈钢酸洗废液再生系统，水解煅烧炉的高温烟气出口连接预浓缩器的高温烟气入口，预浓缩器的循环液体出口通过预浓缩器循环泵连接预浓缩器的循环液体入口和焙烧炉给料泵的入口，焙烧炉给料泵的出口连接水解煅烧炉的液体入口；预浓缩器的烟气出口连接降膜冷凝吸收器的烟气入口，降膜冷凝吸收器的冷凝液出口通过吸收循环泵连接预浓缩器的补充酸液入口和酸再生产品外送管道；催化脱硝器设燃烧室和脱硝反应室,降膜冷凝吸收器的气体出口通过引风机连接脱硝反应室的气体入口，脱硝反应室还设有氨气入口和尾气出口。本实用新型采用冷却水对高温烟气进行降温，保证在35℃左右进行烟气的NOx吸收，使硝酸的回收率达到大幅度的提高。

技术领域

本实用新型涉及钢铁行业金属废液再生技术领域，尤其涉及一种不锈钢酸洗废液再生系统。

背景技术

在不锈钢生产过程中，为了去除退火后钢材表面的氧化皮，一般采用由硝酸和氢氟酸配成的混酸进行表面清洗，此工艺被称为酸洗或酸浸。因其清洗效果好，国内外一直在广泛采用。这种清洗用的混酸(酸洗液)可反复使用，酸洗效果下降以后，酸洗液作为酸洗废水加以处理后可排放，主要的处理方法是加氢氧化钙中和沉淀，沉淀物脱水后作为固体危险废弃物处理，水相作为普通废水可直接排放。

不锈钢酸洗液中硝酸和氢氟酸的混合比例随着不锈钢产品的不同而不同，其在酸洗液中的浓度分别为:硝酸1～3mol/L，氢氟酸0.5～2mol/L。一般来说，300系列不锈钢的酸洗液浓度高于400系列不锈钢。在酸洗工序中，通过这种酸洗液将铁、铬、镍等变成离子从钢铁表面的氧化皮或钢材中溶出，使酸洗液变成了酸与金属离子、金属化合物的混合物。

具体来说，酸洗液中除了含有酸和游离的金属离子外，还含有由铁离子和氟离子、铬离子和氟离子形成的络合离子及其不溶物、金属氧化物及由硝酸生成的氮化物。随着酸洗时间的增加，酸洗液中所含金属离子浓度也逐渐增加；而酸浓度降低，清洗效果下降，是因为在酸洗液中存在着如下的平衡：

Me+HNO₃——→Me(NO₃)₃+NO+2H₂O (1)

Me(NO₃)₃+3HF——→MeF₃+3HNO₃ (2)

Me+HNO₃+3HF——→MeF₃+NO+2H₂O (3)

式中，Me代指金属元素。

为保持酸洗液的清洗能力，必须保持硝酸和氢氟酸的浓度在规定的范围内。因此要定期对酸洗液中的硝酸浓度、氢氟酸浓度和金属离子浓度进行监测，根据监测数据进行酸洗液的排放和新酸的补充，这就是酸洗工艺排放的废酸来源。

奥地利安德烈茨公司的喷雾焙烧法——PYROMARS废酸回收再生技术从本世纪初引进以来，成为处理不锈钢酸洗废液最成熟稳定的技术。其在进行氢氟酸与硝酸的回收的同时，获得的金属氧化物可以作为冶金行业的原料，其工艺过程如图1所示：从酸洗线排出的废酸经加压后先通过预浓缩器进行浓缩除尘等操作，然后从焙烧炉顶部喷入，在焙烧炉上部的蒸发区，废酸中的硝酸、氢氟酸和水分被蒸发，金属盐类进入焙烧炉下部的分解区，被分解成酸气(主要是HF，HNO₃和NOx)和金属氧化物，酸气上升至顶部，与蒸发区产生的蒸汽一并排出，经过预浓缩器降温后的烟气进入酸吸收塔，利用从洗涤塔来的漂洗水进行酸吸收，生成再生酸回收利用，残余废气经洗涤塔洗涤后的废气进入催化脱硝器中，利用天然气加热后的烟气与氨气进行反应，将烟气中的NOx脱除，脱除NOx后的烟气达标排放，焙烧炉底部排放的金属氧化物经造球后回收。