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氫氟酸加硝酸管道酸洗鈍化(硝酸和氫氟酸酸洗原理)

氫氟酸加硝酸管道酸洗鈍化

1、本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種鋼鐵行業(yè)硝酸氫氟酸混合酸廢液的處理回收方法及其系統。鋼鐵工業(yè)中的不銹鋼、合金鋼鋼材表面,在加工過(guò)程中產(chǎn)生一層氧化物,通常是用混合酸洗除去。目前國內外生產(chǎn)廠(chǎng)家,多采用硝酸-氫氟酸混合酸洗除去氧化物。

2、采用硝酸、氫氟酸混合酸酸洗,具有酸洗速度快,不易過(guò)酸洗的有點(diǎn),而且酸洗后的剛才保持良好的表面。這三者是其他酸洗所不能達到的。經(jīng)多次酸洗,酸洗液中的金屬離子增加到一定濃度,含酸量下降到一定百分比,即失去酸洗能力而成為廢液,但此廢液中的總酸度還是相當高的,并含有大量的金屬鐵、鎳、鉻等鹽類(lèi)、硝酸、氫氟酸是強腐蝕劑,鉻是劇毒物質(zhì),如任其外排,將對環(huán)境造成嚴重污染,所以必須禁止酸洗廢液不經(jīng)處理任意外排。此外,硝酸、氟酸的成本價(jià)格較貴,廢酸液體中的硝酸、氟酸沒(méi)有回用直接排放也大大造成了資源的浪費。

3、目前國內外對硝酸、氫氟酸廢液的處理方法主要有化學(xué)法、減壓蒸發(fā)法,離子交換法和溶劑萃取法?;瘜W(xué)法:一般采用石灰、電石渣或燒堿對其進(jìn)行中和處理,使值達到**排放標準后排放。其缺點(diǎn)是中和藥劑成本高,費用大,廢酸處理量受到限制,而且酸洗廢液中的3、和金屬鹽等資源沒(méi)有得到有效利用。污泥量大,剩下的鹽類(lèi)殘渣處理困難,設備腐蝕嚴重。

4、減壓蒸發(fā)法:減壓蒸發(fā)法其原理是往廢酸液中加入硫酸,使硫酸根與廢液中的硝酸根和氟離子置換,形成金屬的硫酸鹽,在負壓下,利用硫酸和硝酸、氫氟酸平衡溫度的不同,加熱蒸發(fā)出氣態(tài)的硝酸和氫氟酸,經(jīng)冷凝,即得到再生的混合酸,再次用于酸洗。殘液中含有硫酸的金屬鹽和硫酸,經(jīng)過(guò)冷卻,硫酸鹽形成結晶,經(jīng)固液分離,含有一定濃度的硫酸液體可以循環(huán)使用。固態(tài)金屬硫酸鹽沉渣另行處理,可以回收其中的鎳、鉻等金屬。

5、該方法酸回收率高,但一次**投資大,設備維修困難,且蒸餾殘渣殘酸量較大。離子交換法:利用離子交換劑中的可交換基團與溶液中各種離子間的離子交換能力的不同來(lái)進(jìn)行分離的一種方法。其缺點(diǎn)此方法有一定局限**,設備造價(jià)高,水中的鐵離子、鋁離子等物質(zhì)會(huì )污染離子交換樹(shù)脂,影響樹(shù)脂工作交換量,造成樹(shù)脂中毒失效。溶劑萃取法:其原理是在廢液中通入硫酸,硫酸和廢液中的金屬鹽類(lèi)發(fā)生復分解反應,廢液中的金屬鹽轉化成金屬的硫酸鹽,硝酸和氫氟酸游離出來(lái),用磷酸三丁脂()作萃取劑,將硝酸和氫氟酸轉移到萃取劑中,然后在反萃塔中用水反萃,即得到硝酸、氫氟酸的混合酸,再次用于酸洗。

硝酸和氫氟酸酸洗原理

1、該方法優(yōu)點(diǎn)能耗少,設備材料容易選擇,但酸的回收率低。在這種前提下,以膜技術(shù)為依托,開(kāi)發(fā)研制成功了廢酸回用設備,它具有易于實(shí)現工藝改造、投資回報率高、易于操作、易于維護、運行費用低、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。

2、廢酸回用設備能處理廢酸回用,變害為寶,為企業(yè)解決環(huán)保問(wèn)題的同時(shí)還帶來(lái)不菲的經(jīng)濟效益,使用領(lǐng)域與前景十分可觀(guān),具有巨大的投資回報價(jià)值。為了克服現有技術(shù)中的問(wèn)題,本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種節能、環(huán)保且在鋼鐵工業(yè)硝酸氫氟酸混合酸廢液處理技術(shù),可實(shí)現鋼材酸洗過(guò)程中零污染,完全符合環(huán)保要求的鋼材硝酸氫氟酸混合酸廢液處理及回收的方法及其系統。

3、本發(fā)明為實(shí)現上述目的所采用的技術(shù)方案是:一種鋼鐵行業(yè)硝酸氫氟酸混合酸酸洗廢液的處理回收系統,包括一級過(guò)濾單元、反應單元和二級過(guò)濾單元,廢酸液入口通過(guò)管路經(jīng)水泵和閥門(mén)連接至一級過(guò)濾單元上部的過(guò)濾器入口,一級過(guò)濾單元底部的過(guò)濾器出口通過(guò)管路連接至反應單元上部入口,由于硝酸氫氟酸混合酸具有揮發(fā)**,所以所述反應單元上部為密封式結構,并與置于反應單元頂部管路的間隙上設置有密封膠墊,反應單元底部的反應液出口通過(guò)管路經(jīng)水泵和閥門(mén)連接至二級過(guò)濾單元上部的過(guò)濾器入口,二級過(guò)濾單元底部的過(guò)濾器出口通過(guò)管路經(jīng)閥門(mén)連接至循環(huán)回用口,所述系統還包括雙極膜電滲析設備,所述雙極膜電滲析設備包括堿液循環(huán)箱、鹽液循環(huán)箱、酸液循環(huán)箱和極水循環(huán)箱,所述循環(huán)回用口通過(guò)管路連接至鹽液循環(huán)箱的入口,由于硝酸和氫氟酸的混合液不僅有揮發(fā)**,而且見(jiàn)光易分解,所以所述酸液循環(huán)箱的箱體由不透光材質(zhì)制成且在其水箱上部還設置有密封蓋,所述堿液循環(huán)箱的出口通過(guò)管路連接至反應單元上部入口,所述反應單元腔內底部還設置有均勻排列的曝氣頭,所述曝氣頭通過(guò)管路連接至反應單元底部的進(jìn)氣口,所述進(jìn)氣口上還設置有鼓風(fēng)機,所述酸液循環(huán)箱的出口連接至酸洗生產(chǎn)線(xiàn),所述酸洗生產(chǎn)線(xiàn)的排液口連接廢酸液入口。進(jìn)一步的,系統還包括控制模塊,所述在閥門(mén)管路前還設置有值檢測儀,值檢測儀與控制模塊電連接,所述值檢測儀通過(guò)管路經(jīng)由閥門(mén)連接至排放口,所述閥門(mén)和閥門(mén)均為電控閥門(mén)并與控制模塊電連接。進(jìn)一步的,所述一級過(guò)濾單元和二級過(guò)濾單元均為袋式過(guò)濾器。

4、進(jìn)一步的,本申請還提供一種應用上述系統用于鋼鐵行業(yè)硝酸氫氟酸混合酸酸洗廢液的處理回收方法,所述方法包括如下步驟:。步驟一、將指定濃度的溶液置于雙極膜電滲析設備的鹽室循環(huán)水槽中,啟動(dòng)雙極膜電滲析設備,酸液循環(huán)槽進(jìn)行閉路循環(huán)10-15分鐘,產(chǎn)生的溶液濃度也在不斷上升,當溶液濃度達到5%質(zhì)量比時(shí),通過(guò)旁路引至生產(chǎn)線(xiàn)酸洗生產(chǎn)線(xiàn),堿液循環(huán)箱不斷進(jìn)行閉路循環(huán),產(chǎn)生的溶液濃度也在不斷上升,當濃度達到4%質(zhì)量比時(shí),雙極膜電滲析設備停止工作;

5、步驟二、所述廢酸液從酸洗生產(chǎn)線(xiàn)排放,進(jìn)入廢酸液入口,通過(guò)管路經(jīng)水泵和閥門(mén)連接進(jìn)入一級過(guò)濾單元,袋式過(guò)濾器將混合溶液進(jìn)行過(guò)濾,去除大顆粒雜質(zhì)和浮油;步驟三、將步驟二得到的濾液經(jīng)一級過(guò)濾單元底部的出口通過(guò)管路進(jìn)入反應單元,將雙極膜電滲析設備的堿液循環(huán)箱內產(chǎn)生的,通過(guò)管道加入反應單元;步驟四、啟動(dòng)鼓風(fēng)機,將空氣通過(guò)曝氣頭由下至上輸入至反應單元,使溶液與硝酸氫氟酸混合酸酸洗廢液在反應單元內均勻充分的混合,并不斷向混合溶液中曝氣;

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