摘要：酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制是工業(yè)生產(chǎn)中至關(guān)重要的一步。傳統(tǒng)的酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制存在著資源浪費，耗能多，廢料多等諸多方面的不足。因此有必要對酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制進(jìn)行系統(tǒng)上的優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：酸洗；酸再生工序；優(yōu)化

中圖分類號：TG156.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 24-0105-02

酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化是一項長期的過程，設(shè)計在長期的時間生產(chǎn)中不斷總結(jié)，不斷改進(jìn)，使之達(dá)到最優(yōu)化的設(shè)計水平。酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化旨在提高酸洗板質(zhì)量，降低廢酸水的排放，降低能耗，實現(xiàn)資源的循環(huán)使用。酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化是符合科學(xué)發(fā)展觀的生產(chǎn)方式，具有廣闊的應(yīng)用前景。本文以某公司引進(jìn)了Turboffo公司的鹽酸淺槽紊流連續(xù)酸洗技術(shù)及美國ISSI公司的鹽酸再生技術(shù)為例，分析酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化。

1 相關(guān)背景

某公司引進(jìn)了鹽酸淺槽紊流連續(xù)酸洗技術(shù)及鹽酸再生技術(shù)為例，實現(xiàn)了酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化。該鹽酸再生項目由兩部分構(gòu)成，分別是化學(xué)脫膠以及噴霧焙烤?；瘜W(xué)脫膠的能力達(dá)到14000L/h，而噴霧焙烤則是進(jìn)行鹽酸廢液的熱分解而生成再生鹽酸及氧化鐵粉，為此，還專門設(shè)計了2條能力分別為7500L/h的鹽酸再生線進(jìn)行脫硅酸液的再生處理。

將引進(jìn)的鹽酸再生技術(shù)投入生產(chǎn)時間之后，時間的過程中依舊與理論存在較大差距。為此，進(jìn)一步對整個技術(shù)流程優(yōu)化設(shè)計，利于提高酸洗質(zhì)量，降低成本，提高競爭力。

2 工藝探討

鹽酸再生處理與鹽酸酸洗過程組成一個閉路鹽酸酸洗液循環(huán)系統(tǒng)，酸洗機(jī)組將酸洗的廢酸液不斷的送到鹽酸再生設(shè)備，廢酸液在再生設(shè)備中分離出溶解鐵鹽FeC1：，經(jīng)焙燒后分解為氧化鐵和氯化氫氣體，氯化氫氣體被水吸收后即為鹽酸，可再返回酸洗機(jī)組繼續(xù)使用，此工藝過程的化學(xué)反應(yīng)式為：FeC12+H2O_+FeO+2HC1

目前世界上對鹽酸酸洗廢液的酸再生處理技術(shù)有噴霧焙燒法、流化床法和滑動床法三種。廢液回收。將廢酸送人裝滿鐵屑的浸溶塔內(nèi)，通過浸溶鐵屑提供酸洗廢液的pH值，反應(yīng)式

為：

NH4OH + HCI =NH4CI+ H2O

2NH4OH +FeC12=2NH4CI+Fe（OH）2

中和掉廢酸中的殘酸，提高廢酸的pH值，使pH值 3—4。定期打開沉積罐底部的閥門，將帶有Fe（OH） 和SiO 的液體送人過濾擠壓機(jī)，進(jìn)行過濾、擠壓。用廢酸泵將廢酸罐的廢酸抽到廢酸過濾器中，將剩余的固體顆粒和殘渣送人預(yù)濃縮器，在預(yù)濃縮器中廢酸和焙燒爐的爐氣直接進(jìn)行熱交換，使廢酸濃縮和爐氣溫度降低，爐氣中的氧化鐵和廢氣中的鹽酸發(fā)生如下反應(yīng)：

FeO + 2HC1= =FeC12+H2O

Fe2O3+4HC1=2 FeC12+2H2O +1/202

Fe3O4+8HCI=FeCI2+ 2FeC13+4H2O

該工藝生產(chǎn)的再生酸直接回用于酸洗槽，可節(jié)省大量新酸，降低了生產(chǎn)成本。其鹽酸廢液成分變化如表1所示。

表1 鹽酸廢液成分變化表

部位HCI質(zhì)量濃度（g/L）FeCI2質(zhì)量濃度（g/L）FeCI2質(zhì)量濃度（g/L）H2O質(zhì)量濃度（g/L）

廢鹽酸43.4273.36-927.84

預(yù)濃縮液102.01368.1551.11862.96

再生酸189.084.6815.67903.32

3 酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化方案

對于酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化的優(yōu)化從酸罐級鏈系統(tǒng)開始進(jìn)行。改變之前的新酸由通過氣動閥門控制注入酸罐，流向酸罐，再經(jīng)酸罐后通過氣動閥門控制注人酸罐，酸洗后酸液由酸罐輸送到酸再生車間。酸液在流動過程中濃度呈現(xiàn)梯度變化。為了優(yōu)化這一設(shè)計，在新酸系統(tǒng)增加一條通向酸罐的管路且與原管路并聯(lián)，并在兩個級聯(lián)管之間加裝連通管及手動閥門。此外，廢酸管路增加一條通向酸罐的管路且與原管路并聯(lián)，廢酸液可由或酸罐排出，這樣便實現(xiàn)了原來工藝流程的優(yōu)化，提高了各個濃度酸液的濃度梯度，提高了酸洗的質(zhì)量，同時也增加了設(shè)備的穩(wěn)定性。

對于酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化第二個關(guān)鍵在于酸泵無水密閉結(jié)構(gòu)的改造。之前的酸泵無水密封機(jī)構(gòu)是有雙端面水洗式組合機(jī)械密封，酸機(jī)封與水機(jī)封通過分體軸套連接，實現(xiàn)密封作用。但是這樣的機(jī)構(gòu)顯然存在著巨大的改進(jìn)空間。將酸機(jī)封動、靜環(huán)厚度增加，材質(zhì)由石墨改為性能更優(yōu)越的碳化硅，并取消水密封；軸套為一體式噴四氟結(jié)構(gòu)，碟簧彈性系數(shù)增加，材質(zhì)由304不銹鋼改為304不銹鋼外包耐酸四氟層，經(jīng)過這樣的改造，便能使得酸泵的運行時間與帶密封的水酸泵運行時間相同，這樣就是的設(shè)備的使用時間得以延長。同時配合以嚴(yán)格的檢修紀(jì)律，這樣就大大較少了酸循環(huán)中對于水的消耗，實現(xiàn)了資源的節(jié)約。

對于酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化其他方面方面在于對酸分離器的的改進(jìn)，有原來的噴嘴性酸分離器改為更大角度的分離器。這樣就可以增加酸液的回收，減少酸的消耗，并且降低成本，節(jié)約能耗。同時在酸洗線酸泵入口新增加過濾裝置，這個過濾裝置能夠減少在實際聲場中所帶來的對于設(shè)備的頻繁損耗，延長設(shè)備的壽命，同時提高酸洗的效率，避免因吸入雜志而形成堵塞，帶來不必要的麻煩。另一方面，在酸槽與備用漂洗槽增加隔板也是對于酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制有一部優(yōu)化。這樣的設(shè)計可以降低廢液中水的含量并增加漂洗水中自由酸和鐵離子的含量。與此同時，還在漂洗槽增加遮流板，使噴濺到槽蓋的漂洗水全部回流到漂洗槽，從而使漂洗用脫鹽水用量得到控制。

除了以上對于工藝設(shè)備的優(yōu)化，在破磷機(jī)系統(tǒng)方面也進(jìn)行了改進(jìn)。由于在實際生產(chǎn)的過程中，由于破磷機(jī)化常常在打開和關(guān)閉的過程中導(dǎo)致受力不均而出現(xiàn)張力輥失張，從而使得整條生產(chǎn)線被迫停止。同時發(fā)現(xiàn)，張力輥失張的情況可以通過在對于液壓系統(tǒng)的改進(jìn)得以緩解，通過對吹掃裝置以及灑水裝置的優(yōu)化得以解決。同時，為了避免張力輥在異常場合下的非正常打開和關(guān)閉，應(yīng)保證檢測系統(tǒng)的正常運行，這樣可以起到降低成本的作用。

在酸再生穩(wěn)定運行攻關(guān)及工藝控制優(yōu)化同樣進(jìn)行了改進(jìn)，其中余姚市酸再生配酸管道的改造。由于之前的配酸系統(tǒng)是通過預(yù)先設(shè)定特定的濃度，通過對于新酸供應(yīng)閥的控制實現(xiàn)對于酸的在線配置。但是這樣的系統(tǒng)，當(dāng)無再生酸的情況下，效果很不理想。主要是因為新酸與水配酸時，由于新酸泵與再生酸泵的能力相差較大，操作工不易控制，配酸效果不好。為了優(yōu)化這一情況，曾經(jīng)經(jīng)歷先后兩次管道改造。在保持原有罐管口設(shè)計的情況下，在新酸泵出口處通過引出一根新管道接到酸性地坑進(jìn)入酸罐的管道上，這樣的做法既節(jié)省了管道，也為施工帶來了方便。與此同時，再加裝一根由漂洗水泵出口進(jìn)人酸罐的管道，通過合理調(diào)整管道和泵的連接。

除此之外，在酸再生文丘里泵出口管道方面、酸再生洗滌塔泵出口管道PPH蝶閥方面、酸再生主風(fēng)機(jī)程序控制和相關(guān)控制網(wǎng)程序以及控制主風(fēng)機(jī)葉輪腐蝕等方面的改進(jìn)也是在酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化必不可少的重要環(huán)節(jié)。

4 結(jié)語

通過對于傳統(tǒng)工業(yè)流程的認(rèn)真分析，成功的實現(xiàn)了酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化，并且取得了顯著地效果。酸洗-酸再生工序工藝協(xié)調(diào)控制優(yōu)化使得在實際生產(chǎn)中可以降低成本，并且提高產(chǎn)品質(zhì)量，向著酸洗、酸再生實現(xiàn)清潔高效生產(chǎn)的目標(biāo)大踏步邁進(jìn)。

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