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关于酸回收系统方案设计

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2020年4月19日
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某企业废酸回收系统

设
计
方
案

需方单位
项目名称 50t/d废酸回收
供方单位 科海思（北京）科技有限公司
日 期 11月

50t/d废酸回收系统方案
1. 概述
在金属精加工行业常见强无机酸（硫酸，硝酸，盐酸）来去除表面的氧化物以减少对后续生产操作的影响。在很大程度上这些氧化物是被酸溶解的，而且随着溶解的金属浓度的增加游离酸的浓度也相应减少。虽然新的酸可被加入到溶液中以弥补这一点，可是当金属浓度增加的时候，氧化物去除率（酸洗）一般会降低。当氧化皮不再被充分去除的时候，这些酸液就必须被倒掉。
这种操作方法会引起生产率有关的问题。含有溶解的铁含量很低的新配制的酸洗浴是非常强劲的，并可能导致过度酸洗。由于酸洗而接近报废的质量不合格的材料也可能会产生。返工可能是必要的，以防止出现后续的表面处理工艺问题。
另外，用废了的酸洗液也包含了大量的未使用的或“游离”酸。用废了的酸洗液中的游离酸代表了有价值的化学品和废物处理的责任双方面的的亏损。因此酸洗液的连续纯化能够提供为钢铁生产商带来如下优势：
l 降低返工率，统一产品质量
l 增加平均的酸洗速度
l 减少化学品消耗
l 减少废物处理要求
2. 废酸回收处理工艺
某些离子交换（有吸附强酸而排除这些酸的金属盐的能力的特殊树脂）。而且这些酸能够很容易地用水从树脂粒上冲洗出来。虽然这现象，被称为“酸迟滞” ，研究人员在六十年代初已经发现了这种现象，可是它在那时候并没有被成功的商业化，这很可能是由于传统的 IX 设备设计的局限性。
当今酸迟滞工作正在进行中，多伦多大学创造了一种新的离子交换工艺。这种全新的方法近似于离子交换体现了一些独特的设计特点：
l 细网树脂粒—增加每立方英尺的表面积，提高反应动力学
l 矮树脂床—减少压力降和设备尺寸
l 固定树脂床—尽量减少相互混合和稀释进料和再生时间
l 逆流进水—以最大限度地提高进料和再生步骤的化学效率
1975 年，一个适用于酸迟滞工艺的项目被启动。该项目是成功的，在 1977 年完成安装，这是第一个使用这种技术的酸迟滞系统，用来净化铝阳极系统中的硫酸溶液。采用这种技术的第一酸迟缓系统为硫酸阳极氧化溶液的净化安装于 1977 年。

3. 酸回收处理系统设计
待回收的废酸液首先进入隔油池，去除固体颗粒后自流入废酸池，由泵压送至过滤器，进一步去除杂质，出水进入缓冲箱，再经泵压送入离子交换树脂吸收罐，金属盐排出离子交换树脂吸收罐，经离子交换树脂吸收罐吸附的游离酸再用纯水脱附树脂床上的游离酸，生成的再生酸再回用于生产工艺中用作酸洗
酸洗槽
废酸液
金属盐
纯水
回收酸
离子交换树脂酸 回收系统
废水处理系统
一吨废酸回收处理只消耗1吨纯水和1度电

图1：离子树脂交换废酸回收系统原理图

图2：离子交换树脂废酸回收系统工艺说明

4. 离子交换树脂回收废酸液特点
（1） 能连续去除金属离子，补充浓酸，可保证酸洗槽内酸浓度，提高酸洗速度，保证产品质量。
（2） 全自动控制,减少工作量及酸用量。
（3） 减少酸洗废水处理的碱用量和污泥产生量。
（4） 日常运营成本低廉，每吨废酸处理仅消耗一吨纯水和一度电。
5. 设计技术参数
技术项目
技术参数
酸洗废酸浓度
Metal约50g/L
盐酸17%
废酸处理量
2-3吨/h
游离酸回收率
>90%
适用原料
盐酸，氢氟酸，硫酸，硝酸等含盐澄清溶液，温度10-40℃，不可含强氧化剂或有害离子交换树脂之成分（如氯气、敖合剂等）
材质
材料材质：FRP/PVC/PP；泵、控制阀材质: PVC/PP/PTFE；架台：不锈钢
操作方式
废酸回收主设备现场全自动控制

图例：废酸回收系统

图例：离子交换树脂回收塔及控制界面

图例：过滤系统

6. 离子交换树脂废酸回收系统主要设备参数
序号
名称
规格
数量
备注
1
废酸提升泵
KB-40012H；材质：PVDF
2

2
预过滤系统
SB-4012；过滤量3m3/h;
材质：耐腐高分子烧结
1

3
中间酸储罐（带液位控制器）
PL-3000L；材质PE
1

4
中间水储罐（带液位控制器）
PL-3000L；材质PE
1

5
PLC控制系统
自动控制
1

6
离子交换树脂主设备
处理量：3m3/h（φ1300*500）
1

7
酸系统泵，阀门及配管
耐酸耐腐蚀
1

8
设备钢平台（含顶棚）
碳钢+环氧防腐处理
1

9
辅材
穿线管、不锈钢紧固件等
1

10
总价