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煤化工固廢處理方向
錢鈞
作者: 來源:煤化工信息網 瀏覽次數:2910次 更新時間:2019-04-14


現任江蘇泰特聯合環保科技有限公司總經理。


工作經歷:


主要專注含酸廢液綜合處理十多年,其主持研發的酸洗廢液處理回收技術、配套的非金屬材料系列專用設備等產品獲得多項國家專利并得到相關行業、政府部門的大力推薦。經專家推薦,擔任中國石油和化學工業聯合會“廢酸資源化與安全處置產業技術創新戰略聯盟”專家委員會副主任委員。參與起草國家標準《工業廢硫酸的處理處置規范》、化工行業標準《含磷廢液處理處置方法》、化工行業標準《工業結晶氯化鋁》。


近年來開發了金屬制品(鋼制品)鹽酸酸洗廢液、硫酸酸洗廢液、混酸酸洗廢液的資源化回用、磷酸廢液回收利用和綜合利用等技術,化學工業、染料工業、石化行業廢硫酸的資源化利用、線路板行業、等離子行業、薄化玻璃行業、鋁箔行業、稀土行業中的各種廢液資源化回用新技術、新工藝、新裝置,并且已經完成設計標準化、設備定型化、預制工廠化、作業流水化、控制程序化、裝置產品化、施工組裝化、管理信息化,得到國內外用戶一致好評。


主持研發的主要工藝技術簡介:


一、多效負壓逆流閃蒸結晶法處理鋼制品鹽酸酸洗廢液


本技術處理鹽酸酸洗廢液采用特制石墨設備是提高裝置的運行能力、使用壽命和耐腐蝕性;采用多效蒸發技術主要是降低廢液處理蒸汽耗量和處理費用;采用全負壓系統是保證清潔安全生產,降低車間環境污染。具體的特點還有以下幾項:
1)、負壓蒸發濃縮:鹽酸廢液在常壓下蒸發溫度較高,腐蝕性很強,設備維修量大、壽命短,是鹽酸廢液處理運行費用和設備日常維護費用高的主要原因。對鹽酸廢液采用負壓外循環蒸發濃縮法:在負壓條件下,蒸發溫度低,對設備管道的材質腐蝕降低,能夠保證連續穩定生產。由于工作溫度降低,使得設備在選取材質方面有很多有利條件和廣泛可能性,可以降低工程投資。處理過程均在負壓下操作,氯化氫氣體外泄減少,操作環境及工廠環境大為改善。
2)、外加熱式蒸發器結合強制循環模式:鹽酸廢液在蒸發濃縮到一定程度后容易結晶,堵塞蒸發器物料通道。采用外加熱式結合強制循環模式,在工藝布置上采取蒸發器與分離器上高下低的錯落布置,鹽酸廢液在重力差和熱力差的雙重作用及系統真空條件下,加上強制循環模式;保證物料循環的速度在1.5 m/s以上。物料在這種高速激烈運動狀態下,基本上杜絕了物料在蒸發器中結晶和堵塞蒸發器的可能性,使正常生產中設備運行穩定。
3)、 回收的再生酸純度高:回收鹽酸的工藝由于鐵離子不易揮發,再生酸系統回收蒸發出的氯化氫和水蒸汽經冷凝器冷凝而成稀鹽酸,基本不含鐵離子,因而純度很高,返回車間使用不會對生產工藝產生任何不利影響。
4)、工藝簡單、設備投資較低:本工藝中所需設備數量少,投資較低,且操作簡單易行。具有蒸發效率高、能連續穩定生產、操作簡單、治理過程不需添加其他助劑、設備及管道材料防腐耐用、處理費用低、環保效益明顯等諸多優點。


二、鋼制品鹽酸酸洗廢液制取硫酸亞鐵技術


鋼制品鹽酸酸洗廢液硫酸置換法處理工藝采用鹽酸酸洗廢液多效負壓逆流蒸發濃縮法、氯化亞鐵硫酸置換合成硫酸亞鐵法、氯化氫氣體吸收制酸法相結合的處理方法。

1)、采用獨家擁有的多效負壓逆流蒸發濃縮法將鹽酸酸洗廢液濃縮至氯化亞鐵含量達到48%(或者結晶析出),蒸發冷凝液(稀鹽酸)作為氯化氫氣體吸收制酸系統的吸收液。

2)、根據氯化亞鐵與硫酸的化學反應方程式:FeCL2+H2SO4→FeSO4+HCL↑;采用93%以上的濃硫酸與氯化亞鐵濃縮液(晶體)進行置換反應,生成粗品硫酸亞鐵,揮發出來的氯化氫進入吸收制酸系統吸收成高濃度的鹽酸。粗品硫酸亞鐵經過重結晶可以達到食品級、飼料級硫酸亞鐵。母液全部回用。

3)、氯化氫氣體吸收制酸系統采用三級降膜吸收加尾氣吸收塔全負壓運行。確保氯化氫氣體的吸收率和鹽酸的濃度。還確保了氯化氫氣體的基本無外泄,保證了車間及廠區生產環境的清潔  。

本處理工藝為循環處理過程,做到無三廢排放,處理過程環保、無污染,能耗低,處理過程安全。所得回收產品鹽酸和七水硫酸亞鐵純度高,回收率高,經濟效益好。


三、硫酸置換法加負壓蒸發法處理不銹鋼混酸液技術


工作原理:在一個標準大氣壓的條件下,HNO3恒沸溶液的的沸點為86℃,HF恒沸溶液的的沸點為120℃,H2S04含量98%的沸點為338℃、且硝酸和氫氟酸屬于易揮發酸,在溫度升高、壓力下降的條件下其沸點下降的速度遠大于不易揮發的硫酸,而且其揮發度也大大提高。根據以上條件我們可以將硫酸注入廢混合酸中,以低價值的S042-來置換高價值的F-NO3-,然后利用硫酸揮發度遠遠低于硝酸和氫氟酸的物理特性用升溫、減壓的方法將硝酸和氫氟酸從混合酸液中揮發出來,在經過冷凝使揮發出的酸霧和水汽凝結,由此獲取大量的硝酸和氫氟酸用以投入酸洗,以節約硝酸和氫氟酸的損耗、降低成本。

工藝特點:本工藝設計所涉及的混酸廢液處理所采用的置換反應設備、蒸發濃縮設備、結晶分離設備、冷凝液回收等均為節能環保型產品,可能發生的釋放氣體、液體、固體及噪音均不受環境規范制約、將真正實現“環境產品先達標、環境企業先治污”之理念。


四、3+1+1負壓蒸發濃縮法處理稀硫酸



針對稀硫酸濃縮特殊設計的3+1+1負壓蒸發濃縮工藝主要是對稀硫酸采用三效負壓蒸發加高真空低溫蒸發技術,節約能源,降低蒸汽的消耗。因為稀硫酸在濃縮過程中沸點提升很高,硫酸含量15%的原液沸點為102℃;成品酸硫酸含量93%的沸點高達300℃。采用普通的多效蒸發模式無法完成濃縮任務。故采用三效濃縮裝置將稀硫酸濃度提升到65%;采用單效濃縮裝置將硫酸濃度從60%提升到80%。采用高真空低溫濃縮裝置將硫酸濃度從80%提升到93%。達到產品的設計要求。

本生產工藝主要特點:

1)、設備整個加熱系統由于蒸汽加熱均勻、料液為液膜式流動蒸發,所以具有傳熱效率高加熱時間短等主要  特點。具節能降耗,蒸汽耗量低、冷卻水循環量低等優點。

2)、獨特的真空系統設計保證了這個裝置各系統的運行穩定性和良好的處理能力。同時大幅度降低了蒸汽能耗,并改變了傳統工藝中需要采用高溫蒸汽的弊端。

3)、蒸發全過程均在負壓下完成,既保證了物料生產的車間衛生要求,同時保證了環保要求。

4)、工藝操作模式采用全自動控制系統,連續進出料模式。

此工藝不但應用于稀硫酸的提濃,還可以應用于各種生物化工物料的濃縮處理。


五、高真空低溫濃縮法處理電子磷酸廢液


高真空低溫濃縮法處理磷酸廢液是根據磷酸、硝酸、乙酸、氫氟酸等的物理特性及在水中溶解度的規律,采用蒸汽間接加熱、高真空低溫濃縮工藝,蒸發產生的氣體經冷凝器冷凝成為回收酸;廢液經濃縮使磷酸含量達到生產指定濃度。

本工藝設計連續進料、間歇出料的工作方式。主要采用真空外循環濃縮,一是降低蒸發溫度;二是提高蒸發速度;三是降低能耗;四是降低物料的結晶,保證濃縮的正常運行和使用壽命。其他顯著特點還有:

A、 采用高真空低溫濃縮法處理電子磷酸廢液,技術上可靠、經濟上合算。

B、由于高真空大幅度降低了蒸發溫度,所以延長了設備的使用壽命,降低了設備的維修、保養費用。

C、能源消耗較少,使該處理系統能持續運行。


六、酸性蝕刻廢液回收鹽酸和制取硫酸銅技術


為了解決現有酸性蝕刻廢液處理工藝技術和工程實際運行中存在的銅轉換率低,運行安全系數低,三廢產生高等問題,提供一種從酸性蝕刻廢液中回收鹽酸及制取硫酸銅的工藝及裝置。包括以下幾個步驟:

1、將酸性蝕刻廢液沉淀除雜后泵入多效蒸發結晶系統,蒸發冷凝的稀鹽酸作為回收高濃度鹽酸的吸收液。氯化銅濃縮液冷卻結晶后固液分離,氯化銅結晶物進入硫酸銅合成系統,氯化銅母液返回蒸發系統重新蒸發濃縮。

2、氯化銅磺化反應系統主要是根據氯化銅與硫酸銅的化學反應方程式:

CuCL2+H2SO4=CuSO4+2HCL,反應過程中產生的氯化氫氣體進入氯化氫氣體吸收制酸系統制取鹽酸。反應完成的硫酸銅充分溶解后排入結晶釜。循環冷卻進行固相結晶析出;分離出的硫酸銅結晶體人工稱重包裝后入庫或者進入重結晶系統。

3、硫酸銅粗品母液進入硫酸提濃系統將硫酸濃度濃縮到70%后返回磺化反應系統。

本工藝及實施裝置顯著特點:

1、采用本技術可回收高濃度的純凈鹽酸,通過重結晶方法可制取高純度的硫酸銅。

2、本技術無三廢產生,所以產生的液體、氣體、固體均制取成產品。

3、本技術處理過程環保、無污染,能耗低,處理過程安全。回收率高,經濟效益好。



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