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文檔簡介
ICS27.010
CCSA-05
團體標準
T/CIECCPA0XX—2022
不銹鋼洗滌廢酸清潔回收及循環(huán)利用技術
標準
Technicalstandardforcleanrecoveryandrecycleduseofwasteacidfromstainless
steelpicklingprocess
(征求意見稿)
XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施
中國工業(yè)節(jié)能與清潔生產協(xié)會發(fā)布
T/CIECCPA—0XX—2022
不銹鋼洗滌廢酸清潔回收及循環(huán)利用技術標準(征求意見稿)
1范圍
本標準規(guī)定了不銹鋼洗滌廢酸的術語和定義、基本要求、廢硫酸的回收及循環(huán)利用、廢混酸的回收
及循環(huán)利用、廢鹽酸的回收及循環(huán)利用、施工與安裝、調試與考核、運行與維護、安全與環(huán)保等要求。
本標準適用于鋼鐵企業(yè)新建、擴建、改建的不銹鋼酸洗機組產生的廢酸清潔回收及循環(huán)利用設施的
工程建設、運行和維護管理。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,
僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本
文件。
GB12348工廠企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準
GB13456鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準
GB17167用能單位能源計量器具配備和管理通則
GB18597危險廢物貯存污染控制標準
GB28665軋鋼工業(yè)大氣污染物排放標準
GB50011建筑抗震設計規(guī)范
GB50016建筑設計防火規(guī)范
GB50019工業(yè)建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范
GB50054低壓配電設計規(guī)范
GB50057建筑物防雷設計規(guī)范
GB50058爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范
GB50046工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范
GB50093自動化儀表工程施工及質量驗收規(guī)范
GB50116火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范
GB50140建筑滅火器配置設計規(guī)范
GB50168電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范
GB50204混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范
GB50205鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范
GB50211工業(yè)爐砌筑工程施工及驗收規(guī)范
GB50212建筑防腐蝕工程施工規(guī)范
GB50224建筑防腐蝕工程施工質量驗收規(guī)范
GB50236現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范
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T/CIECCPA—0XX—2022
GB50254電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗收規(guī)范
GB50275風機、壓縮機、泵安裝工程施工及驗收規(guī)范
GB50309工業(yè)爐砌筑工程質量驗收規(guī)范
GB50406鋼鐵工業(yè)環(huán)境保護設計規(guī)范
GB50414鋼鐵冶金企業(yè)設計防火規(guī)范
GB50506鋼鐵企業(yè)節(jié)水設計規(guī)范
GB50632鋼鐵企業(yè)節(jié)能設計規(guī)范
GB50666混凝土結構工程施工規(guī)范
GB50683現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工質量驗收規(guī)范
GB50726工業(yè)設備及管道防腐蝕工程施工規(guī)范
GB50755鋼結構工程施工規(guī)范
GB50974消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范
GB2894安全標志及其使用導則
GB6067起重機械安全規(guī)程
GB6222工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程
GB/T320工業(yè)用合成鹽酸
GB/T534工業(yè)硫酸
GB/T8488耐酸磚
GB/T11651個體防護裝備選用規(guī)范
GB/T25197靜置常壓焊接熱塑性塑料儲罐(槽)
GB/T37581不透性石墨設備腐蝕控制工程全生命周期要求
GBZ1工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準
GBZ2工業(yè)場所有害因素職業(yè)接觸限值
HG/T2250氧化鐵黑顏料
HG/T2370石墨制化工設備技術條件
HG/T2574工業(yè)氧化鐵
HG/T4538水處理劑氯化亞鐵
HG/T4672水處理劑聚氯化鐵
HG/T20640塑料設備
HG/T20677橡膠襯里化工設備設計規(guī)范
HG/T20696玻璃鋼化工設備設計
HG20571化工企業(yè)安全衛(wèi)生設計規(guī)范
HJ2025危險廢物收集貯存運輸技術規(guī)范
3術語和定義
下列術語和定義適用于本標準。
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3.1不銹鋼酸洗StainlessSteelPickling
用硫酸、鹽酸或混酸等將不銹鋼表面的氧化層去除掉,同時對不銹鋼表面進行鈍化處理,提高不銹
鋼材料的耐蝕性。
3.2不銹鋼洗滌廢酸WasteAcidFromStainlessSteelPickling
俗稱“不銹鋼酸洗廢酸”,是指不銹鋼酸洗機組生產過程中排放的含有鉻、鎳、鐵等金屬離子的廢
酸液。
3.3混酸MixedAcid
硝酸和氫氟酸的混合物。
3.4廢混酸WasteMixedAcid
不銹鋼酸洗機組混酸酸洗段排放的含有鉻、鎳、鐵等金屬離子的混酸廢液。
3.5混酸再生MixedAcidRegenerationProcess
經過物理化學反應生成再生硝酸和氫氟酸的過程。
3.6廢硫酸WasteSulfuricAcid
不銹鋼酸洗機組硫酸酸洗段排放的含有鉻、鎳、鐵等金屬離子的硫酸廢液。
3.7廢鹽酸WasteHydrochloricAcid
不銹鋼酸洗機組鹽酸酸洗段排放的含有鉻、鎳、鐵等金屬離子的鹽酸廢液。
3.8全酸TotalWasteAcid
包含游離酸和化合酸在內的全部廢酸。
3.9噴霧焙燒法SprayingandRoastingTechnology
通過霧狀形式向焙燒爐內噴入廢酸,在高溫環(huán)境下進行化學反應,生成再生酸和金屬氧化物粉的方
法。
3.10再生酸RegeneratedAcid
將包括游離酸和化合酸在內的廢酸通過物理、化學方法轉化生成的酸。
3.11回收酸RecycledAcid
將廢酸中的游離酸通過物理方法分離回收得到的酸。
4基本要求
4.1場地、設施要求
4.1.1不銹鋼洗滌廢酸清潔回收及循環(huán)利用設施宜靠酸洗機組就近布置。
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4.1.2不銹鋼洗滌廢酸清潔回收及循環(huán)利用設施應與不銹鋼酸洗機組同時設計、同時施工、同時投入
使用。
4.1.3不銹鋼洗滌廢酸清潔回收及循環(huán)利用設施設計應采用先進、成熟、可靠的技術、工藝和設備,
并宜符合下列規(guī)定:
a)設計能力應與所服務不銹鋼酸洗機組的處理能力相匹配。
b)廢酸處理應優(yōu)先考慮源頭減量和循環(huán)回用。
c)設備和材料選用應滿足工作條件和環(huán)境要求。
d)工藝設備和控制系統(tǒng)的裝備水平宜滿足自動化、信息化、智能化的要求。
4.1.4主體設施應包含廢酸接收貯存區(qū)、回收酸貯存區(qū)、廢酸清潔回收生產區(qū)、固體產品貯存區(qū)等功
能區(qū)域,并宜符合下列規(guī)定:
a)廢酸接收貯存區(qū)應設置接收、檢測、貯存等單元。
b)廢酸清潔回收生產區(qū)應包括處置、回收、二次污染防治等單元。
c)固體產品貯存區(qū)應包括貯存、打包、環(huán)境除塵等單元。
d)貯存區(qū)、生產區(qū)應設置安全噴淋裝置,并配備防護用具。
e)貯存區(qū)、生產區(qū)應設置固定式危險氣體泄漏檢測及報警裝置、通信裝置和視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
4.1.5貯存區(qū)、生產區(qū)防腐蝕設計,應滿足介質的耐腐蝕性,并符合GB50046中的規(guī)定。
4.2設備要求
4.2.1廢酸清潔回收及利用設施的設備和材料,應滿足介質的耐腐蝕性、溫度、強度和剛度要求,還
應符合下列規(guī)定:
a)內襯耐酸磚應符合GB/T8488的有關規(guī)定;
b)玻璃鋼設備應符合HG/T20696的有關規(guī)定;
c)改良性聚丙烯(PPH)設備應符合GB/T25197和HG/T20640的有關規(guī)定;
d)鋼襯膠設備應符合HG/T20677的有關規(guī)定。
e)不透性石墨設備應符合GB/T37581和HG/T2370的有關規(guī)定。
4.2.2基礎自動化系統(tǒng)(L1)應包括電氣傳動控制和儀表控制,應采用可編程序控制器(PLC)或集散
控制系統(tǒng)(DCS)。
4.2.3當發(fā)生緊急事故時,自動控制系統(tǒng)應自主啟動安全應急連鎖控制程序并緊急停車,緊急停車應
符合下列規(guī)定:
a)緊急停車區(qū)域應按工藝生產關聯(lián)的密切程度劃分,與觸發(fā)點密切相關的設備應劃分到同一區(qū)
域;
b)緊急停車系統(tǒng)應由安全繼電器或安全可編程序控制器(PLC)構成的硬件電路組成;
c)緊急停車狀態(tài)應人工確認后手動解除,且解除后不能導致相關設備的自動重新啟動。
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4.2.4不銹鋼洗滌廢酸清潔回收及循環(huán)利用設施的用電負荷宜按二級負荷確定,低壓供配電系統(tǒng)應滿
足該負荷等級的要求并應符合GB50054的有關規(guī)定。
4.2.5調速電機宜采用全數(shù)字交流變頻調速設備控制,恒速電機宜采用電動機控制中心控制,容量大
于等于75kW的恒速電機宜采用軟啟動裝置控制。
4.2.6廢酸清潔回收及利用設施應有配套的揮發(fā)性氣體回收系統(tǒng),對裝置中產生的揮發(fā)性廢氣應集中
收集、凈化處理。
4.2.7處理設備應采取噪聲控制,噪聲應滿足GB12348的要求。
4.3貯存和運輸要求
4.3.1不銹鋼酸洗廢酸的貯存和運輸應符合HJ2025中的規(guī)定。
4.3.2廢酸儲罐和回收酸(或再生酸)儲罐每種數(shù)量不宜少于2座。
4.3.3貯存區(qū)域應設置收集、存儲和排除積液措施,存液容積不應小于最大一臺貯存設備的容積。
4.3.4貯存區(qū)域應保持通風,按GB2894的要求設置警告標志,并配有符合GB50016及相關標準規(guī)
定的消防設施。
4.3.5禁止將不相容(相互反應)的廢酸在同一貯存或運輸設備內混裝,不相容的(相互反應)的廢
酸應分開貯存,并設有隔斷設施。
4.4接收、檢測配置要求
4.4.1應滿足不銹鋼酸洗廢酸處理工藝對應的廢酸進廠標準,預驗收和接收程序。
4.4.2檢測實驗室應根據(jù)酸洗廢酸處理工藝的要求,配置相應的檢測人員和儀器設備。
4.4.3廠區(qū)外部每批接收的廢酸都應符合《危險廢物轉移聯(lián)單管理辦法》,并填寫進廠廢酸信息單,
應及時歸檔。
4.5人員配置要求
4.5.1主管技術人員應具備相關工作經驗并具有相關專業(yè)中級及以上技術職稱。
4.5.2操作人員應符合以下規(guī)定:
a)操作人員應通過安全技術教育和培訓,經過考試合格后持證上崗,新培訓的員工不可單獨上崗。
b)操作人員應熟悉生產工藝流程、運行控制參數(shù)、設備規(guī)格及處理處置作業(yè)流程。
c)操作人員應具備檢查和判斷設備安全運行及事故預警能力,并熟知事故現(xiàn)場應急處置方案。
d)操作人員數(shù)量應滿足機組控制和現(xiàn)場巡檢基本要求。
e)操作人員應按GB/T11651的要求穿戴和使用防護裝備。
4.5.3應當設置安全生產管理機構或者配備專職安全生產管理?員。
4.5.4應當配置熟悉機組設備檢修維護的機械工程師和熟悉系統(tǒng)控制程序的電氣工程師。
5廢硫酸的回收及循環(huán)利用
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5.1蒸發(fā)結晶法
5.1.1原理
根據(jù)金屬硫酸鹽在硫酸溶液中溶解度隨硫酸濃度和溫度的變化,利用蒸汽加熱濃縮廢硫酸,再經過
低溫冷卻結晶,實現(xiàn)廢硫酸中金屬硫酸鹽和游離酸的分離。
5.1.2工藝流程
預熱后的廢硫酸經蒸發(fā)濃縮后送至結晶器結晶,固液分離得到回收硫酸和金屬硫酸鹽水合結晶物,
回收硫酸供給酸洗循環(huán)利用。冷凝液送回酸洗機組配酸使用。工藝流程圖見圖1(以三效蒸發(fā)為例)。
蒸汽冷凝液冷凝系統(tǒng)
廢硫酸預熱系統(tǒng)一效蒸發(fā)系統(tǒng)二效蒸發(fā)系統(tǒng)三效蒸發(fā)系統(tǒng)
回收硫酸分離系統(tǒng)結晶系統(tǒng)
金屬硫酸鹽水合結晶物
圖1廢硫酸蒸發(fā)結晶法工藝流程圖
5.1.3主要工藝參數(shù)
工藝參數(shù)如下(以三效蒸發(fā)為例):
一效蒸發(fā)溫度:130℃~150℃;
二效蒸發(fā)溫度:90℃~110℃;
三效蒸發(fā)溫度:70℃~90℃;
結晶溫度:-10℃~35℃。
5.1.4主要工藝設備
主要工藝設備包括預熱器、蒸發(fā)器、真空機組、冷凝器、結晶器、分離器。
5.1.5產品指標
回收酸:濃度應符合表1的規(guī)定。
表1
項目指標
硫酸(H2SO4),ω/%≥35
金屬離子,g/L≤45
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5.2裂解再生法
5.2.1原理
廢硫酸經高溫裂解生成金屬氧化物和二氧化硫等,二氧化硫催化轉化為三氧化硫后再經吸收生成
硫酸回用。
5.2.2工藝流程
廢硫酸在反應爐高溫焙燒后產生含有二氧化硫的高溫煙氣和氧化物副產品,高溫煙氣經過除塵、洗
滌凈化、干燥后,在催化轉化過程中使二氧化硫轉化為三氧化硫,三氧化硫再經吸收生成硫酸產品回用,
尾氣經處理后達標排放。工藝流程圖見圖2。
燃料
廢硫酸高溫焙燒系統(tǒng)除塵/余熱利用系統(tǒng)
尾氣處理
氧化物副產品洗滌凈化系統(tǒng)干燥吸收系統(tǒng)催化轉化系統(tǒng)
再生硫酸
圖2廢硫酸裂解再生法工藝流程圖
5.2.3主要工藝參數(shù)
反應爐的溫度不應低于800℃。
轉化器入口處,二氧化硫氣體含量不低于5%(體積分數(shù))。
5.2.4主要工藝設備
主要工藝設備包括反應爐、除塵器、洗滌器、干燥塔、轉化器、吸收塔、脫硫塔等。
5.2.5產品指標
再生酸:硫酸回收率≥90%,金屬回收率≥97%。
5.3游離酸吸附法
5.3.1原理
廢硫酸經過濾后通過離子交換樹脂床,游離酸將被吸附在樹脂床中,金屬鹽類不會被吸附而流出,
待樹脂床吸附飽和后通入水(純水)脫附樹脂床上的游離酸,實現(xiàn)游離酸與金屬鹽的分離。
5.3.2工藝流程
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廢硫酸經過預處理裝置去除較大的固體顆粒后,再經過微過濾器進行二次過濾,然后進入離子交換
樹脂吸附罐,金屬鹽溶液直接排出離子交換樹脂吸附罐進入含鹽廢水儲罐并進行后續(xù)處理,離子交換樹
脂床層吸附飽和后用水(純水)反沖脫附樹脂床吸附的游離酸,回收后的游離酸回用于生產工藝中。工
藝流程圖見圖3。
水
廢硫酸預凈化系統(tǒng)微過濾系統(tǒng)離子交換樹脂吸附系統(tǒng)金屬鹽溶液
回收硫酸
圖3廢硫酸游離酸吸附法工藝流程圖
5.3.3主要工藝參數(shù)
離子交換樹脂吸附溫度:4℃~60℃。
主過濾器孔徑:1μm~5μm。
微過濾器孔徑:0.1μm~1μm。
5.3.4主要工藝設備
主要設備包括主過濾器、微過濾器、離子交換樹脂床。
5.3.5產品指標
回收酸:游離酸回收率≥90%,金屬離子去除率≥75%。
5.4擴散滲析法
5.4.1原理
+2-
廢硫酸中的H和SO4在濃度差的推動下選擇性地透過陰離子交換膜,實現(xiàn)金屬硫酸鹽溶液和游離
酸的分離。
5.4.2工藝流程
廢硫酸經預處理后,進入擴散滲析系統(tǒng),在膜組件兩側溶質濃度差的驅動下,實現(xiàn)金屬硫酸鹽溶液
和游離酸的分離,產生的回收硫酸返回酸洗機組循環(huán)利用,金屬硫酸鹽溶液需進一步處理。工藝流程圖
見圖4。
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水
回收硫酸
廢硫酸預處理系統(tǒng)擴散滲析系統(tǒng)
金屬硫酸鹽溶液
圖4廢硫酸擴散滲析法工藝流程圖
5.4.3主要工藝參數(shù)
進擴散滲析裝置的廢硫酸SS≤3mg/L。
SDI值:≤5。
5.4.4主要工藝設備
主要工藝設備包括預處理裝置、擴散滲析裝置。
5.4.5產品指標
回收酸:游離酸回收率≥80%,金屬離子截留率≥90%。
5.5絡合沉淀法
5.5.1原理
2-+
廢硫酸中的金屬離子與絡合劑中的弱酸陰離子配位形成固體沉淀物析出,SO4和絡合劑中的H生
成硫酸回用。
MeSO4+??→???↓+?2??4
注:A——絡合劑中的弱酸陰離子。
5.5.2工藝流程
根據(jù)廢硫酸中金屬離子濃度,按比例投加絡合劑,反應生成難溶物,再經沉淀、過濾等將其去除,
獲得再生硫酸溶液。工藝流程圖見圖5。
絡合劑
廢硫酸絡合反應系統(tǒng)沉淀系統(tǒng)再生硫酸
污泥
圖5廢硫酸絡合沉淀法工藝流程圖
5.5.3主要工藝參數(shù)
廢硫酸中硫酸濃度<200g/L。
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5.5.4主要工藝設備
主要工藝設備包括反應裝置、沉淀裝置。
5.5.5產品指標
再生酸:硫酸全酸回收率≥90%,金屬離子去除率≥80%。
6廢混酸的回收及循環(huán)利用
6.1噴霧焙燒法
6.1.1原理
含有硝酸和氫氟酸的廢混酸通過在高溫環(huán)境下的蒸發(fā)及高溫熱水解作用,生成HF、NOx、HNO3和
金屬氧化物,HF、NOx、HNO3經轉化吸收得到再生混酸。
6.1.2工藝流程
廢混酸經過預濃縮系統(tǒng)濃縮后進入焙燒爐,在爐內發(fā)生高溫熱水解反應,生成的金屬氧化物從爐底
排出,同時含HF、NOx等的高溫煙氣經過預濃縮系統(tǒng)除塵和降溫冷卻后,在吸收塔內被轉化吸收生成再
生混酸,尾氣則進一步通過煙氣凈化氧化系統(tǒng)和尾氣脫硝系統(tǒng)處理達標后排放。工藝流程圖見圖6。
廢混酸預濃縮系統(tǒng)煙氣吸收系統(tǒng)煙氣凈化氧化系統(tǒng)尾氣脫硝系統(tǒng)
燃氣化學熱處理系統(tǒng)再生酸尾氣達標排放
金屬氧化物系統(tǒng)
金屬氧化物副產品
圖6廢混酸噴霧焙燒法工藝流程
宜在預濃縮系統(tǒng)中設置酸置換裝置。
6.1.3主要工藝參數(shù)
焙燒溫度:500~800℃。
焙燒爐頂部溫度:280~320℃。
焙燒爐頂部壓力:(-0.20)-(-1.00)kPa。
6.1.4主要工藝設備
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主要工藝設備包括焙燒爐、預濃縮器、吸收塔、洗滌塔、冷卻塔、氧化塔、脫硝裝置、過濾器、廢
氣風機等。
6.1.5產品指標
再生酸:硝酸全酸回收率≥60%,氫氟酸全酸回收率≥97%,金屬離子濃度<3g/L。
6.2游離酸吸附法
6.2.1原理
廢混酸經過濾后通過離子交換樹脂床,游離酸將被吸附在樹脂床中,金屬鹽類不會被吸附而流出,
待樹脂床吸附飽和后通入水(純水)脫附樹脂床上的游離酸,實現(xiàn)游離酸與金屬鹽的分離。
6.2.2工藝流程
廢混酸經過預處理裝置去除較大的固體顆粒后,再經過微過濾器進行二次過濾,然后進入離子交換
樹脂吸附罐,金屬鹽溶液直接排出離子交換樹脂吸附罐進入含鹽廢水儲罐并進行后續(xù)處理,離子交換樹
脂床層吸附飽和后用水(純水)反沖脫附樹脂床吸附的游離酸,回收后的游離酸回用于生產工藝中。工
藝流程圖見圖7。
水
廢混酸預凈化系統(tǒng)微過濾系統(tǒng)離子交換樹脂吸附系統(tǒng)金屬鹽溶液
回收混酸
圖7廢混酸游離酸吸附法工藝流程圖
6.2.3主要工藝參數(shù)
離子交換樹脂吸附溫度:4℃~60℃。
主過濾器孔徑:1μm~5μm。
微過濾器孔徑:0.1μm~1μm。
6.2.4主要工藝設備
主要設備包括主過濾器、微過濾器、離子交換樹脂床。
6.2.5產品指標
回收酸:游離酸回收率≥90%,金屬鹽類去除率≥75%。
6.3擴散滲析法
6.3.1原理
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+--
廢混酸中的H、NO3、F在濃度差的推動下,選擇性地透過陰離子交換膜,實現(xiàn)金屬硝酸鹽、金屬
氟化物和游離酸的分離。
6.3.2工藝流程
廢混酸經預處理后,進入擴散滲析裝置,在膜組件兩側溶質濃度差的驅動下,實現(xiàn)金屬鹽溶液和游
離酸的分離,產生的回收混酸返回酸洗機組循環(huán)使用,金屬鹽溶液需進一步處理。工藝流程圖見圖8。
水
回收混酸
廢混酸預處理系統(tǒng)擴散滲析系統(tǒng)
金屬鹽溶液
圖8廢混酸擴散滲析法工藝流程圖
6.3.3主要工藝參數(shù)
SDI值:≤5。
6.3.4主要工藝設備
主要工藝設備包括預處理裝置、擴散滲析裝置。
6.3.5產品指標
回收酸:游離硝酸回收率≥80%,游離氫氟酸回收率≥40%,金屬離子截留率≥90%。
7廢鹽酸的回收及循環(huán)利用
7.1硫酸置換法
7.1.1原理
根據(jù)HCl易揮發(fā)性可加速金屬氯化物與濃硫酸高效置換的特點,利用金屬硫酸鹽低溫結晶析出的特
性,將廢鹽酸置換再生,形成再生鹽酸及硫酸鹽副產品的處理方法。
7.1.2工藝流程
經除雜、預熱后的廢鹽酸在蒸發(fā)濃縮裝置中強制循環(huán)換熱以實現(xiàn)氣液分離、濃縮,達到飽和后送入
硫酸置換裝置與定量濃硫酸反應,生成HCl氣體和硫酸鹽溶液,HCl氣體被吸收形成再生鹽酸,尾氣則
通過煙氣洗滌系統(tǒng)處理后達標排放,硫酸鹽溶液在結晶系統(tǒng)中生成硫酸鹽水合結晶物,剩余的硫酸鹽溶
液則被送入母液濃縮系統(tǒng)濃縮后重返硫酸置換系統(tǒng)使用。工藝流程圖見圖9。
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尾氣達標排放
煙氣洗滌系統(tǒng)
蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)硫酸置換系統(tǒng)吸收制酸系統(tǒng)再生鹽酸
廢鹽酸硫酸鹽粗品結晶系統(tǒng)重結晶系統(tǒng)母液濃縮系統(tǒng)
硫酸鹽水合結晶副產品
圖9廢鹽酸硫酸置換法工藝流程
7.1.3主要工藝參數(shù)
蒸發(fā)濃縮溶液溫度:60~110℃。
硫酸置換氣相、液相溫度:100±2℃、110±2℃。
吸收制酸真空度:-0.04MPa。
粗品重結晶溫度:65±2℃。
母液濃縮溫度:90±2℃。
7.1.4主要工藝設備
主要設備包括蒸發(fā)器、分離器、冷凝器、硫酸置換器、真空機組、結晶器、吸收器、洗滌塔等。
7.1.5產品指標
鹽酸全酸再生回收率≥90%;
副產品:硫酸鹽應符合表2的規(guī)定。
表2
項目指標
硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)w/%≥87.0
游離酸(以H2SO4計)/%≤2.00
7.2噴霧焙燒法
7.2.1原理
廢鹽酸在焙燒爐中發(fā)生高溫熱水解反應,生成HCl和金屬氧化物,HCl經吸收得到再生鹽酸。
7.2.2工藝流程
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廢鹽酸經過預濃縮系統(tǒng)濃縮后進入焙燒爐,在爐內發(fā)生高溫熱水解反應,生成的金屬氧化物從爐底
排出,同時含HCl等的高溫煙氣經過預濃縮系統(tǒng)除塵和降溫冷卻后,在吸收塔內被吸收生成再生鹽酸,
尾氣則進一步通過煙氣凈化系統(tǒng)處理達標后排放。工藝流程圖見圖10。
廢鹽酸預濃縮系統(tǒng)煙氣吸收系統(tǒng)煙氣凈化系統(tǒng)尾氣達標排放
燃氣化學熱處理系統(tǒng)再生酸
金屬氧化物系統(tǒng)
金屬氧化物副產品
圖10廢鹽酸噴霧焙燒法工藝流程
預濃縮系統(tǒng)宜采用酸液濃度可調的預濃縮器。
7.2.3工藝參數(shù)
焙燒溫度:500-800℃。
焙燒爐頂部出口溫度:380-450℃。
焙燒爐頂部出口壓力:-0.20~-1.00kPa。
7.2.4主要工藝設備
主要工藝設備包括焙燒爐、雙旋風分離器、文丘里預濃縮器、吸收塔、文丘里洗滌器、洗滌塔、過
濾器和廢氣風機等。
7.2.5產品指標
鹽酸全酸再生回收率≥97%,金屬離子濃度<3g/L。
7.3游離酸吸附法
7.3.1原理
利用離子交換樹脂選擇性吸附的特性,通過吸附和脫附工藝過程實現(xiàn)游離酸與金屬鹽溶液的分離。
7.3.2工藝流程
廢鹽酸經過預處理裝置去除較大的固體顆粒后,再經過微過濾器進行二次過濾,然后進入離子交換
樹脂吸附系統(tǒng),金屬鹽溶液直接通過離子交換樹脂床后排出并進行后續(xù)處理,游離酸在離子交換樹脂床
層吸附飽和后用水反沖脫附完成回收。工藝流程圖見圖11。
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水
廢鹽酸預凈化系統(tǒng)微過濾系統(tǒng)離子交換樹脂吸附系統(tǒng)金屬鹽溶液
回收游離酸
圖11廢鹽酸游離酸吸附法工藝流程圖
7.3.3主要工藝參數(shù)
離子交換樹脂吸附溫度:4℃~60℃。
主過濾器孔徑:1μm~5μm。
微過濾器孔徑:0.1μm~1μm。
7.3.4主要工藝設備
主要工藝設備包括主過濾器、微過濾器、離子交換樹脂床。
7.3.5產品指標
回收酸:游離酸回收率≥90%,金屬鹽類去除率≥70%。
7.4擴散滲析法
7.4.1原理
廢鹽酸中的H+、Cl-在濃度差的推動下,選擇性地透過陰離子交換膜,實現(xiàn)金屬氯化物和游離酸的
分離。
7.4.2工藝流程
廢鹽酸經預處理后,進入擴散滲析裝置,在膜組件兩側溶質濃度差的驅動下,實現(xiàn)金屬鹽溶液和游
離酸的分離,產生的回收鹽酸返回酸洗機組循環(huán)使用,金屬鹽溶液需進一步處理。工藝流程圖見圖12。
水
回收鹽酸
廢鹽酸預處理系統(tǒng)擴散滲析系統(tǒng)
金屬鹽溶液
圖12鹽酸廢液膜處理法工藝流程圖
7.4.3主要工藝參數(shù)
SDI值:≤5。
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7.4.4主要工藝設備
主要工藝設備包括預處理裝置、擴散滲析裝置。
7.4.5產品指標
回收酸:游離酸回收率≥80%,金屬離子截留率≥90%。
7.5蒸發(fā)結晶法
7.5.1原理
根據(jù)金屬氯化鹽的溶解度及鹽酸易蒸發(fā)特性,利用蒸汽間接加熱廢鹽酸,將其中的游離鹽酸及水分
蒸發(fā)實現(xiàn)對氯化鹽的濃縮,再經過脫水分離,實現(xiàn)廢鹽酸中金屬氯化鹽和游離鹽酸的分離。
7.5.2工藝流程
廢鹽酸經預熱、蒸發(fā)濃縮后送至結晶系統(tǒng),結晶后脫水分離得到金屬氯化鹽結晶。蒸發(fā)系統(tǒng)產生的
蒸汽經冷凝后產生鹽酸回收。工藝流程圖見圖13(以單效蒸發(fā)為例)。
蒸汽冷凝水
廢鹽酸預熱系統(tǒng)蒸發(fā)系統(tǒng)結晶系統(tǒng)分離系統(tǒng)金屬氯化鹽結晶
冷凝系統(tǒng)回收鹽酸
圖13鹽酸廢液蒸發(fā)結晶工藝流程圖
7.5.3工藝參數(shù)
蒸發(fā)結晶法處理鹽酸廢液工藝參數(shù)如下(以單效蒸發(fā)為例):
預熱器溫度:60℃~90℃;
蒸發(fā)溫度:110℃~150℃;
冷凝器溫度:20℃~45℃。
7.5.4主要工藝設備
主要工藝設備包括預熱器、蒸發(fā)器、結晶分離器、冷凝器等。
7.5.5產品指標
回收酸:應符合表3的規(guī)定。
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表3
項目指標
回收率,ω/%≥97
金屬離子,g/L≤2
8施工與安裝
8.1一般規(guī)定
8.1.1不銹鋼洗滌廢酸清潔回收及循環(huán)利用設施的施工應符合現(xiàn)行國家相關標準的技術要求。
8.1.2工程施工中所使用的設備、材料、器件等應符合國家相關標準,并具備產品合格證。
8.1.3建設過程中產生的廢渣、廢水、噪聲及其它污染物排放應嚴格執(zhí)行國家環(huán)境保護法規(guī)和標準的
有關規(guī)定。
8.1.4大型設備的安裝與站房結構的施工之間存在交叉作業(yè)、穿插施工時,開工前應單獨編制施工方
案。
8.1.5下道工序應在上道工序檢查驗收合格后開始施工。
8.1.6塑料設備、玻璃鋼設備、襯膠設備等安裝應制定并實施成品、半成品的防火防凍保護措施。
8.1.7電氣裝置施工應符合GB50254和GB50168的有關規(guī)定。
8.1.8自動化儀表工程的施工應符合GB50093的有關規(guī)定。
8.2土建施工
8.2.1混凝土結構施工應符合GB50204和GB50666的有關規(guī)定。
8.2.2鋼結構工程施工應符合GB50755和GB50205的有關規(guī)定。
8.2.3防腐蝕面層基層處理及要求應符合GB50212的有關規(guī)定。
8.2.4有防腐蝕要求的建筑地面施工完成后應進行蓄水試驗。
8.2.5有防腐蝕要求的設備基礎的平整度應小于5/1000。
8.3防腐蝕工程施工
8.3.1施工區(qū)域應設置禁火區(qū),并施行禁火區(qū)動火管理制度。
8.3.2施工前應制定職業(yè)健康防控措施。
8.3.3建筑防腐蝕工程施工應符合GB50212和GB50224的有關規(guī)定。
8.4設備安裝
8.4.1罐體設備安裝宜在設備所在廠房上部框架結構施工前進行。
8.4.2鋼襯膠(塑料)設備、玻璃鋼設備和塑料設備上不應動火作業(yè)。
8.4.3罐體設備焊接應符合GB50236和GB50683的有關規(guī)定。
8.4.4泵、風機等設備安裝應符合GB50275的有關規(guī)定。
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8.4.5立式換熱器、料倉、酸儲罐、塔器等罐體設備的安裝精度應符合表4規(guī)定。
表4
序號項目允許偏差(mm)
1標高±10
2橫/縱向中心線±15
3垂直度1/1000且≯15
8.5管道安裝
8.5.1金屬管道施工應符合GB50235和GB50184的有關規(guī)定。
8.5.2不銹鋼管道施工應符合下列要求:
a)不銹鋼管道安裝時,表面不得出現(xiàn)機械損傷,使用鋼絲繩、卡扣搬運或吊裝時,鋼絲繩、卡扣等
不得與管道直接接觸,應采用對管道無害的橡膠或木板等軟材料進行隔離;
b)用于不銹鋼管道法蘭的非金屬墊片,其氯離子含量不得超過50ppm;
c)不銹鋼管道組成件與碳鋼材質的支承件之間應墊入不銹鋼墊片或非金屬墊片,非金屬墊片的氯
離子含量不得超過50ppm。
8.5.3非金屬管道施工應符合下列要求:
a)管道施工前應按設計要求核對管材,并對進場管材進行外觀檢查,符合要求方可使用;
b)應采用適合設計管材的專用機具;
c)管材連接作業(yè)工藝文件應根據(jù)設計文件和材料技術文件編制。
8.6襯磚及砌筑
8.6.1設備襯磚應符合下列規(guī)定:
a)耐火材料、防腐材料的品種、規(guī)格、等級和理化指標應符合設計要求;
b)不定型耐火材料、結合劑和耐火陶瓷纖維及制品,應分別保管在防潮和防污染的倉庫內;有防
凍要求的材料,應采取防凍措施;
c)樹脂、固化劑、稀釋劑等材料應密閉存放在陰涼、干燥、通風的倉庫內,并應防火;
d)耐酸磚(板)、耐酸耐溫磚(板)使用前應挑選、清潔和干燥,重要部位宜預先排版;
e)設備襯管的施工應在設備本體襯磚前進行,襯管及周圍膠泥不應突出法蘭襯膠表面;
f)配料釜、反應釜、酸儲罐襯磚施工應符合GB50726的有關規(guī)定。
8.6.2裂解爐、焙燒爐、回轉窯砌筑應符合下列規(guī)定:
a)砌筑時,工作環(huán)境溫度不應低于5℃。當施工環(huán)境溫度低于5℃時,應采取加熱保溫措施;
b)燃燒室部位砌筑前應先制作燃燒室模板,模板應具有防止搗打過程中位移的措施;
c)砌體內的孔洞、通道、膨脹線以及隔熱層的構造應符合設計要求;
d)砌體的磚縫厚度不應大于2mm;
e)砌體的允許偏差應符合表5的規(guī)定;
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表5
序號項目允許偏差(mm)
1垂直偏差3/1000且≯15
2爐體內表面平整度5
圓形爐膛內半徑偏差
內徑≥4m
±15
3線尺寸偏差內徑<
4m±10
拱和拱頂?shù)目缍取?0
f)燃燒室部位的砌體應從燒嘴向爐內方向砌筑,通道尺寸應符合設計要求。燃燒室的中心線應和
燒嘴中心線保持一致;
g)搗打料攪拌、搗打、養(yǎng)護應符合施工說明書要求。搗打前鋪料應均勻,每層鋪料厚度宜為80mm~
100mm,搗固體應密實;
h)爐子砌筑施工應符合GB50211和GB50309的有關規(guī)定。
9調試與考核
9.1調試
9.1.1調試應分為單機試車、冷試車、熱試車和試運行四個階段,并應在前一階段試車合格后進行下
一階段試車。
9.1.2調試方案應根據(jù)調試階段編寫,調試方案應包括調試內容、調試方法、調試步驟、調試測量和
檢驗設備、調試小組聯(lián)絡體制、危險源清單及對策措施和突發(fā)事故應急預案等;各階段調試過程應形
成記錄。
9.1.3單機試車時,旋向、潤滑、溫升、震動等應符合設計要求,連續(xù)運行時間應符合設備特性和設
備技術要求。
9.1.4單機試車應符合下列規(guī)定:
a)單機試車前應清理安裝現(xiàn)場,清除系統(tǒng)內雜物,懸掛“警示牌”,做好安全防范,并應對設備填
充潤滑油脂進行檢查和補充。
b)單機試車順序應為先手動、后電動,先點動、后連續(xù),先低速、后中速、最后高速。
9.1.5冷試車應具備下列條件:
a)確認供配電系統(tǒng)正常;
b)各類管線試壓、沖洗完成并驗收合格;
c)各種能源介質符合系統(tǒng)運行要求;
d)站房內消防、火災報警、通訊、安全噴淋等設施正常使用;
e)對設備安全保護裝置進行檢查;
f)投入相關的安全聯(lián)鎖和報警;
g)在模擬狀態(tài)下完成自動功能的測試。
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9.1.6冷試車階段應完成下列工作:
a)初步設定系統(tǒng)內各項工藝運行參數(shù);
b)檢查并驗證系統(tǒng)內的各種儀表、控制閥門等;
c)檢查并驗證機組在冷態(tài)下的各種控制程序;
d)檢查急停開關的工作情況;
e)檢查各設備、管道是否有足夠的熱變形空間;
f)參加試車的各班組操作人員均接受輪訓,在現(xiàn)場實地進行開車、停車、事故處理和調整工藝操
作條件的模擬操作演練,并考核合格后方可上崗。
9.1.7熱試車階段應完成下列工作:
a)應檢查系統(tǒng)進液,檢測機械設備是否正常,管路系統(tǒng)是否工作正常;
b)應調整電氣控制系統(tǒng),達到最佳運行狀態(tài);
c)應檢查系統(tǒng)的儀表控制,并調整使系統(tǒng)儀表設定值達到最佳;
d)應調整儀表和可編程序控制器(PLC)設
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