[发明专利]废混酸两级焙烧再生装置和方法

说明书

本发明公开了一种废混酸两级焙烧再生装置和方法。废混酸两级焙烧再生装置包括预过滤器、文丘里预浓缩器、一级反应炉、旋风分离器、二级反应炉、金属氧化物料仓、吸收塔、洗涤塔、冷却塔、氧化塔、碱洗塔。一级反应炉的炉内温度控制在150°，用于将废混酸中的硝酸盐尽可能全部分解为NO₂、O₂和金属氧化物，并防止NO₂的进一步分解，以提高HNO₃的回收率。二级反应炉的炉内温度控制在750°，用于将所述一级反应炉内排出的固体废料进一步焙烧分解，以将其中剩余的氟化盐焙烧分解为HF气体和金属氧化物。本发明可大幅提高NO₂的生成量，从而有效提高硝酸回收率。同时，还可有效降低系统能耗。

技术领域

本发明属于废混酸无害化处理及再生技术领域，具体涉及一种废混酸两级焙烧再生装置和方法，其中的废混酸由废硝酸、废氢氟酸混合而成。

背景技术

不锈钢退火酸洗工艺中，通常使用HF+HNO₃混酸进行酸洗，以去除热轧和退火过程中在不锈钢表面产生的氧化铁层和贫铬层，并对表面进行钝化处理。酸洗过程中，酸洗液中的Fe²⁺ 浓度逐渐升高，游离酸的浓度逐渐减少，当Fe²⁺达到一定浓度后酸洗液必须更换。废混酸属危废，不能直接排放，且HF和HNO₃较为昂贵，因此需对废混酸进行无害化及再处理。

HF+HNO₃废混酸常用的无害化及再生处理方法主要有喷雾焙烧法和流化床法。区别在于喷雾焙烧法是将酸液通过喷枪喷入焙烧炉并雾化成酸雾进行焙烧，且生成的氧化铁为粉末状，对废酸成分及水质要求高，流化床法是将酸液通过酸管送入反应炉进行反应，且生成的氧化铁为颗粒状，对废酸和水质无要求。

现有的流化床法主要是通过酸管将废酸注入高温炉（750℃以上）进行焙烧，因此存在由于炉内温度高，导致系统能耗高、产生NO气体量多、硝酸回收率低等问题，本发明能有效解决以上问题。

硝酸盐在125°左右时开始分解生成NO₂，而NO₂在高于150°左右时开始分解生成NO，在650°左右时完全分解为NO和O₂，而氟化盐分解温度至少在300°以上，氟化铁在300°到400°之间开始分解，现有的流化床法炉内温度在750°以上，硝酸盐中的氮将完全分解生成NO，会加大焙烧废气的处理难度和成本，且使硝酸回收率明显降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对传统的流化床酸再生方法中炉内温度较高，造成产生大量NO，增加废气处理成本和降低硝酸回收率以及能耗较高的问题。提供了一种废混酸（废硝酸、废氢氟酸）两级焙烧再生装置和方法，可以大幅降低NO的生成量，提高硝酸的回收率，大幅降低系统能耗。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种废混酸两级焙烧再生装置，包括预过滤器、文丘里预浓缩器、一级反应炉、一级旋风分离器、二级反应炉、二级旋风分离器、金属氧化物料仓、吸收塔、洗涤塔、冷却塔、氧化塔、碱洗塔，其中：

所述的预过滤器，进料口能够流入待处理废混酸，出料口通过管道与文丘里预浓缩器的进料口连接；所述的预过滤器能够对流入的待处理废混酸进行过滤，以除去待处理废混酸中的固体颗粒以及不溶残留物；过滤后的待处理废混酸依次经预过滤器的出料口、文丘里预浓缩器的进料口流入文丘里预浓缩器；

所述的文丘里预浓缩器，废气排口通过管道依次与吸收塔、洗涤塔、冷却塔、氧化塔以及碱洗塔连接，出料口则通过管道与一级反应炉的进料口连接；所述的文丘里预浓缩器能够对预过滤器过滤后的待处理废混酸进行浓缩处理；浓缩处理后的待处理废混酸依次经文丘里预浓缩器的出料口、一级反应炉的进料口流入一级反应炉；