酸洗和酸再生工艺技术改进

王伟星

摘 要：文章针对酸洗和酸再生工艺技术改进展开讨论，并提出合理化建议。

关键词：酸洗；酸再生；工艺；技术；改进

我国是一个发展中国家，钢铁资源的需求正在不断的提升，如果继续按照传统的技术来生产、加工，不仅会在原材料的浪费程度上进一步的增加，同时无法对钢铁企业的长久发展产生良好的推动作用。相反的，我们在酸洗和酸再生工艺技术的改进上投入较多努力后，能够在传统工艺的优秀能力上得到良好的保存，同时对于后续工作的开展，以及新时代的一些工作挑战等，都可以较好的应对，由此能够最大限度的改善固有的隐患现象，整体上创造的价值是非常值得肯定的。

一、酸洗-酸再生工艺改进（酸洗工艺段酸排雾洗涤水及酸再生检修废酸回收及利用）

本文从酸洗工艺段及酸再生等设备方面和工艺方面，分析存在的污染环境问题和相应的解决方案。

1、酸洗工艺段基本情况：

1.1工艺介绍

本钢浦项冷轧公司酸洗段采用的是日本三菱公司设计的喷射式紊流酸洗槽，通过喷射达到减薄界流层，自由酸表面允许加速酸洗反应，并且使用大流量低压力的酸泵，酸槽盖有水封，用于改善环境新式喷射酸槽的结构将比目前采用的结构更简单。酸洗排雾系统是酸洗工艺段中非常重要的环保处理设备。

1.2问题：酸洗工艺段酸排雾系统的洗涤水为含酸脱盐水，现在工艺为直排供辅，导致脱盐水及盐酸浪费，直接影响供辅废酸处理不达标（脱盐水用量：4m3/h）。

1.3改造：增加一套酸雾回收净化系统，通过冷凝器将酸雾冷却，再通过液滴分离器将酸液回收到酸循环罐内再利用，不需要脱盐水冷却，改为循环冷却水冷却，节省了脱盐水4 m3/h的用量。

1.4效果：酸液被回收、节省了脱盐水、酸雾净化效果达到或超过环保检查标准。

2、酸再生机组的基本情况

2.1工艺介绍

本钢浦项冷轧公司酸再生由奥地利ANDRITZ公司设计并制造，来自酸洗线的废酸被收集到废酸罐中。罐的储存能力允许脱离酸洗线独立完成酸再生站和废酸净化站的操作。处理后的废酸从储存罐用泵打到酸再生站。废酸经过废酸净化工艺后通过废酸过滤器处理然后通过一个气动控制阀进入文丘里预浓缩器底部，这个阀可以自动控制文丘里预浓缩器底部的液位。废酸通过文丘里预浓缩器循环泵循环并且和炉气进行热交换。

浓缩酸通过焙烧炉主泵来控制酸枪喷嘴的废酸流量。安装在喷射梁上的喷嘴可以从焙烧炉的顶部自动升降。这些喷嘴是三氧化二铝陶瓷制成。喷射梁里边有过滤器过滤废酸中的杂质来保护喷嘴，防止堵塞。

焙烧炉是钢壳内部衬有耐火砖，通过烧嘴直接加热。烧嘴是切线布置在焙烧炉中，把喷嘴喷下的浓缩酸灼烧，二氯化铁被分解。

2FeCl2+2H2O+1/2O2=Fe2O3+4HCl

固体的氧化铁纷落在焙烧炉的底部，通过旋转阀排出，旋转阀可以防止气体溢出，保证炉内的压力。旋转阀的上部是破碎机，可以把大块的铁粉粉碎。蒸汽加热或者燃气加热的螺旋传输机可以把铁粉中含的氯化物加热汽化把氯化氢气体送回焙烧炉。

含有燃气、水蒸汽、氯化氢等气体的炉气通过焙烧炉顶部排出经过双旋风除尘器，分离一部分的氧化铁粉。分离后的氧化铁粉通过双旋风的旋转阀送回焙烧炉。炉气进入预浓缩器直接与浓缩酸接触，炉气被冷却和清洗。只有很少一部分的铁粉进入吸收塔。在吸收塔采用脱盐水或漂洗水来吸收炉气中的氯化氢。在吸收塔的顶部有喷射装置喷洒吸收水，吸收塔的内部装有填料，炉气经吸收水吸收后形成再生酸。

再生酸离开吸收塔的底部流到再生酸罐。再生酸的浓度通过一个密度计来进行检测。

离开吸收塔的炉气里面含有一些残留的氯化氢和水蒸气。因此加入往废气风机喷淋水可以清洗废气风机的叶轮。废气洗涤系统采用双回路的洗涤上部用脱盐水洗涤，下部用废酸洗涤（FeCl2）.

废气风机保证了系统的负压，废气风机控制是自动的。防止氯化氢气体从系统溢出。

氧化铁粉通过气动传输系统进入铁粉仓，铁粉仓的顶部安装有袋式过滤器，防止铁粉进入空气。铁粉通过旋转阀进入装袋机。

主要的工艺参数：温度、压力、流量显示在操作室的显示器上，并且重要的操作数据被PLC自动控制，启动、控制和停车都是通过键盘来完成的。

报警和故障都被记录，因此操作人员可以在操作室內很容易检查操作状况。并且可打印报告。

酸再生站的仪表设计简单同时保证操作的安全。连锁保护系统可以在设备故障、电气故障以及无操作人员、缺少电源、热源等情况下可以自动断电保护。

再生机组操作容易，可以随时进行。例如再生启动，烧嘴加热完毕开始进行水操作，直到流量、压力、温度等达到设定值，此时通过开关切换水操作和酸操作。酸再生停车，先停酸操作，自动切换到水操作，经过一段时间自动停机。

WAPUR

废酸液通过传输泵被连续地打到WAPUR站的浸溶塔的底部。废酸在浸溶塔中与铁充分反应，除去废酸中游离的盐酸，然后通过重力流到工艺反应槽。浸溶塔是敞口的。

在工艺反应槽中，在工艺槽中加入25%的氨水并且通入压缩空气，将溶液的PH值调节到4-4.5。在该工艺槽中Fe2+将氧化成Fe3+并且生成Fe（OH）3絮状沉淀。之后进入沉淀槽在该槽中将投加絮凝剂使絮状沉淀的颗粒尺寸长大充分吸附SiO2。沉淀槽的搅拌器将沉淀推向槽的锥形的底部，再由泵打到压滤机。压制成泥饼定期排出，滤液和沉淀槽上部的澄清的液体进入储存罐后再送往再生站经焙烧再生。

泥饼含水70-75%

废酸净化系统主要的反应方程：

浸溶塔：Fe+2HCl=FeCl2+H2

反应槽：Me++zOH-=Me（OH）z

2NH3+2H2O + FeCl2= Fe（OH）2+2NH4Cl

NH4Cl+O2→N2+2H2O+2HCl

2 Fe（OH）2+1/2O2= 2Fe（OH）3

2FeCl2+5 H2O+1/2O2=2Fe（OH）3 +4HCl

2.2问题：文丘里、一级洗涤塔、吸收塔、再生酸罐、废酸罐、脱硅废酸罐等设备停机及检修后剩余的废酸直排供辅，导致盐酸浪费且严重影响供辅废酸处理不达标。

2.3改造：利用减量化酸坑（需重新修复）回收废酸液，再由酸泵回收到废酸罐。

2.4效果：酸液被回收减少了供辅废酸处理不达标，节省了盐酸酸耗。

二、酸洗和酸再生设备改造

1、酸洗过滤器改造

酸洗过滤器是酸洗和酸再生工艺技术的核心组成部分，该设备的改造具有很强烈的必要性。例如，我们可以在漂洗槽的回流管口位置，有效的设计两道过滤装置。这样改造的好处在于，能够针对细小的异物做出更好的过滤操作，同时最大限度的减少对酸漂洗水泵造成破坏的现象。在过滤器的安装过程中，主要是安装漂洗槽内部的漂洗水出口管道的位置，以及安装在漂洗槽内泵的入口管道位置。针对该方面的操作，主要是按照粗过滤的方法来完成，由此能够对于一些大块的物体，做出良好的防控处置，确保在密度过滤的作用水平上，可以得到良好的提升。

2、漂洗段喷射梁改造

漂洗段喷射梁的改造，隶属于细节上的工作内容，要保持高度的关注，减少传统理念所造成的不足，坚持从新时代的需求上出发。酸洗漂洗段喷射梁使用过程中，由于喷射梁内液体压力作用，大量杂质集于中部，喷射梁拆装时间长，喷嘴不是每次检修都能清理，使杂质逐步堵塞喷射梁喷嘴。在喷射梁底座加装排污盖，当酸洗机组停机时，将排污盖打开，将喷射梁内杂质清理出来，再启动泵冲洗，保证了喷射梁内的清洁度。从这一点来看，漂洗段的喷射梁改造过程中，很多工作都能够按部就班的开展，不仅提高了安全保障水平，同时能够在后续工作的实施上，做出更加卓越的贡献。

3、酸罐及酸管道改造

酸罐和酸管道的改造过程中，应坚持按照协调的手段来完成，这样才能对日后的工作进步，不断的做出更加卓越的贡献。对维修酸罐过程进行改进，引入漂洗水进行稀释和协助排空酸液。具体方案为将酸洗线的酸罐及管道进行更换并且进行材质更改，原材质为FRP，改进后材质为PPH，改造后对酸罐及管道的维修节省了时间，以及设备的使用寿命大大提高。由此可见，酸罐及酸管道获得良好的改进后，酸洗工艺技术的应用，能够按照更高的标准来操作，整体上创造的价值是非常值得肯定的。

总结

我国是一个发展中国家，在未来的生产、加工体系上，还需要继续优化酸洗和酸再生工艺技术。该项技术已经得到了业界和社会的高度关注，需要结合不同的加工要求和企业发展状况，选用最可靠的技术方案来操作，这样就能够最大限度的提高酸洗和酸再生工艺技术的综合效用，推动地方的长久发展、进步。

参考文献

[1]孙聪聪，张宇峰，陈维雨思，赵泽华，李兵.钢铁酸洗废盐酸的酸再生及其资源化利用[J/OL].现代化工：1-9[2018-05-07].

[2]徐祥來，张虎，周士伟.酸洗和酸再生工艺技术改进[J].轧钢，2018，35（01）：85-87.

（作者单位：本钢浦项冷轧薄板有限责任公司）