王偉星

摘 要：文章針對(duì)酸洗和酸再生工藝技術(shù)改進(jìn)展開(kāi)討論，并提出合理化建議。

關(guān)鍵詞：酸洗；酸再生；工藝；技術(shù)；改進(jìn)

我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，鋼鐵資源的需求正在不斷的提升，如果繼續(xù)按照傳統(tǒng)的技術(shù)來(lái)生產(chǎn)、加工，不僅會(huì)在原材料的浪費(fèi)程度上進(jìn)一步的增加，同時(shí)無(wú)法對(duì)鋼鐵企業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展產(chǎn)生良好的推動(dòng)作用。相反的，我們?cè)谒嵯春退嵩偕に嚰夹g(shù)的改進(jìn)上投入較多努力后，能夠在傳統(tǒng)工藝的優(yōu)秀能力上得到良好的保存，同時(shí)對(duì)于后續(xù)工作的開(kāi)展，以及新時(shí)代的一些工作挑戰(zhàn)等，都可以較好的應(yīng)對(duì)，由此能夠最大限度的改善固有的隱患現(xiàn)象，整體上創(chuàng)造的價(jià)值是非常值得肯定的。

一、酸洗-酸再生工藝改進(jìn)（酸洗工藝段酸排霧洗滌水及酸再生檢修廢酸回收及利用）

本文從酸洗工藝段及酸再生等設(shè)備方面和工藝方面，分析存在的污染環(huán)境問(wèn)題和相應(yīng)的解決方案。

1、酸洗工藝段基本情況：

1.1工藝介紹

本鋼浦項(xiàng)冷軋公司酸洗段采用的是日本三菱公司設(shè)計(jì)的噴射式紊流酸洗槽，通過(guò)噴射達(dá)到減薄界流層，自由酸表面允許加速酸洗反應(yīng)，并且使用大流量低壓力的酸泵，酸槽蓋有水封，用于改善環(huán)境新式噴射酸槽的結(jié)構(gòu)將比目前采用的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。酸洗排霧系統(tǒng)是酸洗工藝段中非常重要的環(huán)保處理設(shè)備。

1.2問(wèn)題：酸洗工藝段酸排霧系統(tǒng)的洗滌水為含酸脫鹽水，現(xiàn)在工藝為直排供輔，導(dǎo)致脫鹽水及鹽酸浪費(fèi)，直接影響供輔廢酸處理不達(dá)標(biāo)（脫鹽水用量：4m3/h）。

1.3改造：增加一套酸霧回收凈化系統(tǒng)，通過(guò)冷凝器將酸霧冷卻，再通過(guò)液滴分離器將酸液回收到酸循環(huán)罐內(nèi)再利用，不需要脫鹽水冷卻，改為循環(huán)冷卻水冷卻，節(jié)省了脫鹽水4 m3/h的用量。

1.4效果：酸液被回收、節(jié)省了脫鹽水、酸霧凈化效果達(dá)到或超過(guò)環(huán)保檢查標(biāo)準(zhǔn)。

2、酸再生機(jī)組的基本情況

2.1工藝介紹

本鋼浦項(xiàng)冷軋公司酸再生由奧地利ANDRITZ公司設(shè)計(jì)并制造，來(lái)自酸洗線的廢酸被收集到廢酸罐中。罐的儲(chǔ)存能力允許脫離酸洗線獨(dú)立完成酸再生站和廢酸凈化站的操作。處理后的廢酸從儲(chǔ)存罐用泵打到酸再生站。廢酸經(jīng)過(guò)廢酸凈化工藝后通過(guò)廢酸過(guò)濾器處理然后通過(guò)一個(gè)氣動(dòng)控制閥進(jìn)入文丘里預(yù)濃縮器底部，這個(gè)閥可以自動(dòng)控制文丘里預(yù)濃縮器底部的液位。廢酸通過(guò)文丘里預(yù)濃縮器循環(huán)泵循環(huán)并且和爐氣進(jìn)行熱交換。

濃縮酸通過(guò)焙燒爐主泵來(lái)控制酸槍噴嘴的廢酸流量。安裝在噴射梁上的噴嘴可以從焙燒爐的頂部自動(dòng)升降。這些噴嘴是三氧化二鋁陶瓷制成。噴射梁里邊有過(guò)濾器過(guò)濾廢酸中的雜質(zhì)來(lái)保護(hù)噴嘴，防止堵塞。

焙燒爐是鋼殼內(nèi)部襯有耐火磚，通過(guò)燒嘴直接加熱。燒嘴是切線布置在焙燒爐中，把噴嘴噴下的濃縮酸灼燒，二氯化鐵被分解。

2FeCl2+2H2O+1/2O2=Fe2O3+4HCl

固體的氧化鐵紛落在焙燒爐的底部，通過(guò)旋轉(zhuǎn)閥排出，旋轉(zhuǎn)閥可以防止氣體溢出，保證爐內(nèi)的壓力。旋轉(zhuǎn)閥的上部是破碎機(jī)，可以把大塊的鐵粉粉碎。蒸汽加熱或者燃?xì)饧訜岬穆菪齻鬏敊C(jī)可以把鐵粉中含的氯化物加熱汽化把氯化氫氣體送回焙燒爐。

含有燃?xì)狻⑺羝?、氯化氫等氣體的爐氣通過(guò)焙燒爐頂部排出經(jīng)過(guò)雙旋風(fēng)除塵器，分離一部分的氧化鐵粉。分離后的氧化鐵粉通過(guò)雙旋風(fēng)的旋轉(zhuǎn)閥送回焙燒爐。爐氣進(jìn)入預(yù)濃縮器直接與濃縮酸接觸，爐氣被冷卻和清洗。只有很少一部分的鐵粉進(jìn)入吸收塔。在吸收塔采用脫鹽水或漂洗水來(lái)吸收爐氣中的氯化氫。在吸收塔的頂部有噴射裝置噴灑吸收水，吸收塔的內(nèi)部裝有填料，爐氣經(jīng)吸收水吸收后形成再生酸。

再生酸離開(kāi)吸收塔的底部流到再生酸罐。再生酸的濃度通過(guò)一個(gè)密度計(jì)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。

離開(kāi)吸收塔的爐氣里面含有一些殘留的氯化氫和水蒸氣。因此加入往廢氣風(fēng)機(jī)噴淋水可以清洗廢氣風(fēng)機(jī)的葉輪。廢氣洗滌系統(tǒng)采用雙回路的洗滌上部用脫鹽水洗滌，下部用廢酸洗滌（FeCl2）.

廢氣風(fēng)機(jī)保證了系統(tǒng)的負(fù)壓，廢氣風(fēng)機(jī)控制是自動(dòng)的。防止氯化氫氣體從系統(tǒng)溢出。

氧化鐵粉通過(guò)氣動(dòng)傳輸系統(tǒng)進(jìn)入鐵粉倉(cāng)，鐵粉倉(cāng)的頂部安裝有袋式過(guò)濾器，防止鐵粉進(jìn)入空氣。鐵粉通過(guò)旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)入裝袋機(jī)。

主要的工藝參數(shù)：溫度、壓力、流量顯示在操作室的顯示器上，并且重要的操作數(shù)據(jù)被PLC自動(dòng)控制，啟動(dòng)、控制和停車都是通過(guò)鍵盤來(lái)完成的。

報(bào)警和故障都被記錄，因此操作人員可以在操作室內(nèi)很容易檢查操作狀況。并且可打印報(bào)告。

酸再生站的儀表設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單同時(shí)保證操作的安全。連鎖保護(hù)系統(tǒng)可以在設(shè)備故障、電氣故障以及無(wú)操作人員、缺少電源、熱源等情況下可以自動(dòng)斷電保護(hù)。

再生機(jī)組操作容易，可以隨時(shí)進(jìn)行。例如再生啟動(dòng)，燒嘴加熱完畢開(kāi)始進(jìn)行水操作，直到流量、壓力、溫度等達(dá)到設(shè)定值，此時(shí)通過(guò)開(kāi)關(guān)切換水操作和酸操作。酸再生停車，先停酸操作，自動(dòng)切換到水操作，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間自動(dòng)停機(jī)。

WAPUR

廢酸液通過(guò)傳輸泵被連續(xù)地打到WAPUR站的浸溶塔的底部。廢酸在浸溶塔中與鐵充分反應(yīng)，除去廢酸中游離的鹽酸，然后通過(guò)重力流到工藝反應(yīng)槽。浸溶塔是敞口的。

在工藝反應(yīng)槽中，在工藝槽中加入25%的氨水并且通入壓縮空氣，將溶液的PH值調(diào)節(jié)到4-4.5。在該工藝槽中Fe2+將氧化成Fe3+并且生成Fe（OH）3絮狀沉淀。之后進(jìn)入沉淀槽在該槽中將投加絮凝劑使絮狀沉淀的顆粒尺寸長(zhǎng)大充分吸附SiO2。沉淀槽的攪拌器將沉淀推向槽的錐形的底部，再由泵打到壓濾機(jī)。壓制成泥餅定期排出，濾液和沉淀槽上部的澄清的液體進(jìn)入儲(chǔ)存罐后再送往再生站經(jīng)焙燒再生。

泥餅含水70-75%

廢酸凈化系統(tǒng)主要的反應(yīng)方程：

浸溶塔：Fe+2HCl=FeCl2+H2

反應(yīng)槽：Me++zOH-=Me（OH）z

2NH3+2H2O + FeCl2= Fe（OH）2+2NH4Cl

NH4Cl+O2→N2+2H2O+2HCl

2 Fe（OH）2+1/2O2= 2Fe（OH）3

2FeCl2+5 H2O+1/2O2=2Fe（OH）3 +4HCl

2.2問(wèn)題：文丘里、一級(jí)洗滌塔、吸收塔、再生酸罐、廢酸罐、脫硅廢酸罐等設(shè)備停機(jī)及檢修后剩余的廢酸直排供輔，導(dǎo)致鹽酸浪費(fèi)且嚴(yán)重影響供輔廢酸處理不達(dá)標(biāo)。

2.3改造：利用減量化酸坑（需重新修復(fù)）回收廢酸液，再由酸泵回收到廢酸罐。

2.4效果：酸液被回收減少了供輔廢酸處理不達(dá)標(biāo)，節(jié)省了鹽酸酸耗。

二、酸洗和酸再生設(shè)備改造

1、酸洗過(guò)濾器改造

酸洗過(guò)濾器是酸洗和酸再生工藝技術(shù)的核心組成部分，該設(shè)備的改造具有很強(qiáng)烈的必要性。例如，我們可以在漂洗槽的回流管口位置，有效的設(shè)計(jì)兩道過(guò)濾裝置。這樣改造的好處在于，能夠針對(duì)細(xì)小的異物做出更好的過(guò)濾操作，同時(shí)最大限度的減少對(duì)酸漂洗水泵造成破壞的現(xiàn)象。在過(guò)濾器的安裝過(guò)程中，主要是安裝漂洗槽內(nèi)部的漂洗水出口管道的位置，以及安裝在漂洗槽內(nèi)泵的入口管道位置。針對(duì)該方面的操作，主要是按照粗過(guò)濾的方法來(lái)完成，由此能夠?qū)τ谝恍┐髩K的物體，做出良好的防控處置，確保在密度過(guò)濾的作用水平上，可以得到良好的提升。

2、漂洗段噴射梁改造

漂洗段噴射梁的改造，隸屬于細(xì)節(jié)上的工作內(nèi)容，要保持高度的關(guān)注，減少傳統(tǒng)理念所造成的不足，堅(jiān)持從新時(shí)代的需求上出發(fā)。酸洗漂洗段噴射梁使用過(guò)程中，由于噴射梁內(nèi)液體壓力作用，大量雜質(zhì)集于中部，噴射梁拆裝時(shí)間長(zhǎng)，噴嘴不是每次檢修都能清理，使雜質(zhì)逐步堵塞噴射梁噴嘴。在噴射梁底座加裝排污蓋，當(dāng)酸洗機(jī)組停機(jī)時(shí)，將排污蓋打開(kāi)，將噴射梁內(nèi)雜質(zhì)清理出來(lái)，再啟動(dòng)泵沖洗，保證了噴射梁內(nèi)的清潔度。從這一點(diǎn)來(lái)看，漂洗段的噴射梁改造過(guò)程中，很多工作都能夠按部就班的開(kāi)展，不僅提高了安全保障水平，同時(shí)能夠在后續(xù)工作的實(shí)施上，做出更加卓越的貢獻(xiàn)。

3、酸罐及酸管道改造

酸罐和酸管道的改造過(guò)程中，應(yīng)堅(jiān)持按照協(xié)調(diào)的手段來(lái)完成，這樣才能對(duì)日后的工作進(jìn)步，不斷的做出更加卓越的貢獻(xiàn)。對(duì)維修酸罐過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)，引入漂洗水進(jìn)行稀釋和協(xié)助排空酸液。具體方案為將酸洗線的酸罐及管道進(jìn)行更換并且進(jìn)行材質(zhì)更改，原材質(zhì)為FRP，改進(jìn)后材質(zhì)為PPH，改造后對(duì)酸罐及管道的維修節(jié)省了時(shí)間，以及設(shè)備的使用壽命大大提高。由此可見(jiàn)，酸罐及酸管道獲得良好的改進(jìn)后，酸洗工藝技術(shù)的應(yīng)用，能夠按照更高的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)操作，整體上創(chuàng)造的價(jià)值是非常值得肯定的。

總結(jié)

我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，在未來(lái)的生產(chǎn)、加工體系上，還需要繼續(xù)優(yōu)化酸洗和酸再生工藝技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)得到了業(yè)界和社會(huì)的高度關(guān)注，需要結(jié)合不同的加工要求和企業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，選用最可靠的技術(shù)方案來(lái)操作，這樣就能夠最大限度的提高酸洗和酸再生工藝技術(shù)的綜合效用，推動(dòng)地方的長(zhǎng)久發(fā)展、進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：本鋼浦項(xiàng)冷軋薄板有限責(zé)任公司）