一种喷雾焙烧法再生不锈钢混酸酸洗废酸的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金行业不锈钢混酸酸洗废酸再生领域，尤其是设计一种采用喷雾焙烧法再生不锈钢混酸酸洗废酸的方法及装置。
【背景技术】
[0002]不锈钢在冷轧加工前要经过酸洗工序，酸洗液通常采用硝酸和氢氟酸混合配制，酸洗后产生的废酸在中小企业一般采用中和法处理，虽然有些参数可调到排放标准，但废酸中的游离酸及金属氧化物都无法回收，浪费资源，采用生石灰中和处理，污泥量大，一些有害元素也会随之排掉，对环境造成严重污染，在中小企业，中和法沿用至今。根据市场调查，为满足中小企业寻求废酸处理新方法的急迫需求。
【发明内容】
[0003]为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种喷雾焙烧法再生不锈钢混酸酸洗废酸的方法及装置，采用喷雾焙烧法，在焙烧炉内高温分解金属氧化物，蒸发废酸中游离的硝酸及氢氟酸，得到金属氧化物球状颗粒及可再利用的混酸。
[0004]为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
[0005]一种喷雾焙烧法再生不锈钢混酸酸洗废酸的方法，采用焙烧炉高温氧化废酸使其反应成固体金属铁粉及酸性气体，再经喷洒吸收生成再生混酸，具体包括以下步骤:
[0006]I)酸洗线来的55°C?65°C的废混酸送入废酸罐贮存，由废酸泵将废酸经过滤器送到文丘里洗涤器下部，再由文丘里循环泵在文丘里洗涤器上部循环喷洒，以冷却从焙烧炉出来的炉气；同时，部分游离酸挥发，在循环过程中一部分浓缩酸通过支管送至焙烧炉给料泵；再通过喷枪向炉内喷洒，喷成雾状的废酸在炉内590-600°C高温下发生化学反应，生成Fe2O3及少量的N1、Cr 203、Ti02粉末，与铁粉混合落到炉内，再经耙料机推进造球机，加水造成直径5?25mm的小球；
[0007]2)出文丘里洗涤器的含酸炉气进吸收塔下部，由吸收塔给料泵抽洗涤器的液体在上部喷洒，吸收塔下部的气体在塔内上升通过填料时，气体中的混酸气体被上部喷洒的液体吸收，生成再生混酸，从吸收塔下部排出，再由再生酸泵将再生混酸一部分送文丘里洗涤器喷洒，另一部分经冷却器冷却到40-50°C后送再生酸罐贮存；出吸收塔的炉气进洗涤器，洗涤器上部有吸收塔给料泵出口支管喷洒洗涤器的液体，洗涤炉气，同时不断向洗涤器补充酸洗线来的漂洗水，洗涤后的炉气进入排烟风机，然后经液滴分离器后进入脱氮系统；
[0008]3)在脱氮系统将瓶装的液氨减压气化后，定量输入炉气管道中，炉气经加热到290-310°C后与氨气反应，炉气中的NOx通过蜂窝状催化器，分解成无害的队和水蒸气，经不锈钢烟囱排出。
[0009]所述的文丘里循环泵喷洒压力为0.25-0.35Mpa ；
[0010]喷雾焙烧法再生不锈钢混酸酸洗废酸的装置，包括焙烧炉、耙料机、造球机、文丘里洗涤器、吸收塔、洗涤器，焙烧炉分成上下两部分构成，上部分切向布置3台主烧嘴，下部分布置I台副烧嘴，上下部分的底部为平底结构，上下底部均布置了 I台旋转耙料机，用于使氧化铁粉疏松并将氧化铁粉强制性刮出焙烧炉；焙烧炉顶部布置2支喷枪，喷枪通过气动装置升降；焙烧炉底部连接有耙料机，耙料机经旋转阀与造球机连接；焙烧炉与文丘里洗涤器相连接，文丘里洗涤器与吸收塔连接，吸收塔与洗涤器连接；洗涤器经排烟风机、横式液滴分离器与脱氮系统连接。
[0011]所述的旋转阀用以排出氧化铁粉，同时保证炉内负压。
[0012]所述的焙烧炉炉体全部采用不锈钢制造，内部不设耐火材料，外部采用保温材料保温。
[0013]所述的吸收塔由玻璃钢复合PVDF材质制作，内部设有PVDF材质的阶梯环填料，用于吸收焙烧炉、文丘里洗涤器两设备中分解及蒸发的酸气，使其成为再生混酸，再生混酸进入再生酸罐备用。
[0014]所述的文丘里洗涤器上设置有文丘里循环泵循环酸液，用以冷却、洗涤炉气，蒸发浓缩器内废酸。
[0015]所述的洗涤器设有循环泵循环喷洒漂洗水，洗涤吸收塔后的含酸尾气，对炉气中的酸气进一步吸收。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0017]本发明适合中小企业，经本发明处理后符合国家环保要求，混酸酸洗废酸可再生，回收的金属氧化物可用于金属冶炼的原料，再生的混酸经调配后还可返回酸洗线再使用，降低了生产成本，化害为利，变废为宝。金属离子的回收率在98%左右；ra酸的回收率在95%左右；ΗΝ03的回收率在50%左右，其原因主要是硝酸在温度高、压力低时不稳定，易分解为 NOjP H2O。
[0018]废酸通过高温焙烧、分解，生成氧化铁粉及再生酸，回收了酸洗时与酸化合的不锈钢金属离子及游离酸，氧化铁粉作为副产品外销，主产品再生酸调配后返回酸洗线循环使用，使酸洗、再生形成闭路循环，减少了酸耗。尾气中氮化物几乎全部分解成无害的氮气后由烟囱将废气排入大气，废气中氮化物含量:< 300mg/m3,符合GB28665-2012国家标准。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的结构示意图。
[0020]图2是再生酸罐区工艺流程图。
[0021]图3是焙烧炉燃烧系统工艺流程图。
[0022]图中:1-焙烧炉2-文丘里洗涤器3-废酸罐4-废酸泵5-过滤器6_文丘里循环泵7-焙烧炉给料泵8-喷枪9-耙料机10-造球机11-旋转阀12-吸收塔13-再生酸泵14-冷却器15-再生酸罐16-洗涤器17-吸收塔给料泵18-排烟风机19-液滴分离器20-脱氮系统21-烟囱22-副烧嘴221-主烧嘴一 222-主烧嘴二 223-主烧嘴三23-装袋机24-浓缩酸过滤器。
【具体实施方式】
[0023]下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
[0024]见图1-图3，喷雾焙烧法再生不锈钢混酸酸洗废酸的方法，采用焙烧炉I高温氧化废酸使其反应成固体金属铁粉及酸性气体，再经喷洒吸收生成再生混酸，具体包括以下步骤:
[0025]I)酸洗线来的55°C?65°C的废混酸送入废酸罐3贮存，由废酸泵4将废酸经过滤器5送到文丘里洗涤器2下部，再由文丘里循环泵6在文丘里洗涤器2上部循环喷洒，文丘里循环泵6喷洒压力为0.25-0.35Mpa(最佳为0.3Mpa)；以冷却从焙烧炉I出来的炉气，炉气由380°C降到95°C ;同时，部分游离酸挥发，在循环过程中一部分浓缩酸通过支管送至焙烧炉给料泵7 ;再通过喷枪8向炉内喷洒，喷成雾状的废酸在炉内590-600°C高温下发生化学反应，生成Fe2O3及少量的N1、Cr 203、Ti02粉末，与铁粉混合落到炉内，再经耙料机9推进造球机10，加水造成直径5?25mm的小球(最佳为直径20mm)，进装袋机23包装后外卖；
[0026]2)出文丘里洗涤器2的含酸炉气进吸收塔12下部，由吸收塔给料泵17抽洗涤器16的液体在上部喷洒，吸收塔12下部的气体在塔内上升通过填料时，气体中的混酸气体被上部喷洒的液体吸收，生成再生混酸，从吸收塔12下部排出，再由再生酸泵13将再生混酸一部分送文丘里洗涤器2喷洒，另一部分经冷却器14冷却到40-50°C后送再生酸罐15贮存(冷却到45°C最佳);出吸收塔12的炉气进洗涤器16，洗涤器16上部有吸收塔给料泵17出口支管喷洒洗涤器16的液体，洗涤炉气，同时不断向洗涤器16补充酸洗线来的漂洗水，洗涤后的炉气进入排烟风机18，然后经液滴分离器19后进入脱氮系统20 ;
[0027]3)在脱氮系统20将瓶装的液氨减压气化后，定量输入炉气管道中，炉气经加热到290-310°C后与氨气反应，炉气中的NOx通过蜂窝状催化器，分解成无害的队和水蒸气，经不锈钢烟囱21排出。
[0028]整个工艺过程可采用计算机控制，串级调节，全流程画面监控，使重要参数控制精准，保证产品质量，节省人力和劳动强度。
[0029]喷雾焙烧法再生不锈钢混酸酸洗废酸的装置，包括焙烧炉1、耙料机9、造球机10、文丘里洗涤器2、吸收塔12、洗涤器16，焙烧炉I底部连接有耙料机9，耙料机9经旋转阀11与造球机10连接；焙烧炉I与文丘里洗涤器2相连接，文丘里洗涤器2与吸收塔12连接，吸收塔12与洗涤器16连接