技术领域
[0001] 本实用新型涉及工业
酸洗废液再生利用技术领域，尤其涉及一种盐酸废液再生利用小型化工业装置。
背景技术
[0002] 目前全国拥有为数众多的
冷轧带
钢、酸洗带钢、钢管、钢丝等生产线，其产品在深加工过程中都需要对其表面进行酸洗以去除表面的
氧化
铁皮，最为常用的酸洗液为盐酸，产生大量酸洗后的废盐酸。在钢铁制造业中，钢铁
热轧所产生的酸洗废液一般含有0.05～0.5g/L的H+和60～250g/L的Fe2+，由于其具有严重的
腐蚀性，已被列入《国家危险废物名录》。另外有许多需要表面
镀铬的机械零部件、钢结构件，也都要对零部件进行表面酸洗除锈后才能进行表面镀铬，该工艺也会产生大量酸洗废酸需要再生处理。
[0003] 现有对酸洗废液的处理方法包括：1)直接
焙烧法；其是利用FeCl2在高温、有充足
水蒸气和适量氧气的条件下能定量
水解的特性，在焙烧炉中直接将FeCl2转化为盐酸和Fe2O3；2)回收铁盐法；其是利用加入铁粉、
蒸发浓缩、
扩散渗析等方法，获得氯化铁等产品。利用废液生产氯化铁等产品的方法虽然可行，但是存在着产品市场容量小，没有出路的问题。利用直接焙烧法无疑是解决废酸处理问题最彻底的方法，可以实现盐酸的回用，但是其
门槛较高；以每小时处理量3.2立方的处理装置为例，采用奥地利安德里兹的技术需要投入
8000万元左右，采用中冶南方建设的技术需要投入3000万元，这个投资规模不是一般中小型企业能够承受的，加之大多数的企业每天废酸产量不足十吨，无法实现规模化处理。
发明内容
[0004] 本实用新型提供了一种盐酸废液再生利用小型化工业装置，具有投资成本低、占地面积小、操作简单方便、盐酸废液处理效果好的特点，特别适合中小企业应用。
[0005] 为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
[0006] 一种盐酸废液再生利用小型化工业装置，包括水解
煅烧炉、旋
风分离器、多管
除尘器、文氏管预浓缩器、盐酸吸收塔和HCl脱除塔；所述水解煅烧炉的底部设
燃烧器，下部设液体
雾化喷嘴，液体
雾化喷嘴分别通过压缩空气管道连接空气
压缩机，通过液体管道连接文氏管预浓缩器底部的液体出口；水解煅烧炉顶部设烟气出口依次通过旋风分离器和多管除尘器连接文氏管预浓缩器的气体入口，文氏管预浓缩器下部设液体入口连接盐酸废液管道；文氏管预浓缩器的烟气出口连接盐酸吸收塔下部的烟气入口；盐酸吸收塔顶部的气体出口通过耐酸风机连接HCl脱除塔下部的气体入口，盐酸吸收塔底部设盐酸出口通过盐酸
泵连接盐酸外送管道；HCl脱除塔顶部设净气出口。
[0007] 所述水解煅烧炉中的燃烧器连接
燃料储罐；液体雾化喷嘴的喷射口位于水解煅烧炉中心
位置且朝向上方设置。
[0008] 所述液体管道上设有废液
齿轮泵和
循环泵，循环泵的另一出口连接文氏管预浓缩器的液体入口。
[0009] 所述HCl脱除塔底部设混合器，混合器分别连接烧
碱管道和脱盐水管道；HCl脱除塔底部的碱液出口通过碱液循环管道连接顶部的碱液入口，碱液循环管道上设碱液循环泵。
[0010] 所述空气压缩机、水解煅烧炉底部的燃烧器、旋风分离器、多管除尘器、文氏管预浓缩器、盐酸吸收塔、盐酸泵、耐酸风机、HCl脱除塔分别连接一键式
开关，一键式开关同时连接燃料储罐、废液齿轮泵、循环泵和碱液循环泵。
[0011] 与
现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0012] 1)将预浓缩后的盐酸废液雾化后向上喷入水解煅烧炉中与高温烟气充分
接触，并能够使炉中高温烟气的流速从0.3m/s提高至3m/s以上，提高了水解反应效率；在保证相同反应效率的条件下能够炉体直径缩小2/3以上，大幅度降低了水解焙烧炉的投资成本；
[0013] 2)设有一键式开关，各设备之间实现连
锁控制，操作简单方便；
[0014] 3)装置结构紧凑，占地面积小，投资小，特别适合
电镀、钢丝等中小生产规模企业应用。
附图说明
[0015] 图1是本实用新型所述盐酸废液再生利用小型化工业装置的结构示意图。
[0016] 图中：1.水解焙烧炉 2.旋风分离器 3.多管除尘器 4.文氏管预浓缩器 5.循环泵 6.盐酸吸收塔 7.盐酸泵 8.耐酸风机 9.HCl脱除塔 10.碱液循环泵 11.废液齿轮泵 12.燃料储罐 13.空气压缩机 14.燃烧器 15.液体雾化喷嘴 16.一键式开关
具体实施方式
[0017] 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
[0018] 如图1所示，本实用新型所述一种盐酸废液再生利用小型化工业装置，其特征在于，包括水解煅烧炉1、旋风分离器2、多管除尘器3、文氏管预浓缩器4、盐酸吸收塔6和HCl脱除塔9；所述水解煅烧炉1的底部设燃烧器14，下部设液体雾化喷嘴15，液体雾化喷嘴15分别通过压缩空气管道连接空气压缩机13，通过液体管道连接文氏管预浓缩器4底部的液体出口；水解煅烧炉1顶部设烟气出口依次通过旋风分离器2和多管除尘器3连接文氏管预浓缩器4的气体入口，文氏管预浓缩器4下部设液体入口连接盐酸废液管道；文氏管预浓缩器4的烟气出口连接盐酸吸收塔6下部的烟气入口；盐酸吸收塔6顶部的气体出口通过耐酸风机8连接HCl脱除塔9下部的气体入口，盐酸吸收塔6底部设盐酸出口通过盐酸泵7连接盐酸外送管道；HCl脱除塔9顶部设净气出口。
[0019] 所述水解煅烧炉1中的燃烧器14连接燃料储罐12；液体雾化喷嘴15的喷射口位于水解煅烧炉1中心位置且朝向上方设置。
[0020] 所述液体管道上设有废液齿轮泵11和循环泵5，循环泵5的另一出口连接文氏管预浓缩器4的液体入口。
[0021] 所述HCl脱除塔9底部设混合器，混合器分别连接烧碱管道和脱盐水管道；HCl脱除塔9底部的碱液出口通过碱液循环管道连接顶部的碱液入口，碱液循环管道上设碱液循环泵10。
[0022] 所述空气压缩机13、水解煅烧炉1底部的燃烧器14、旋风分离器2、多管除尘器3、文氏管预浓缩器4、盐酸吸收塔6、盐酸泵7、耐酸风机8、HCl脱除塔9分别连接一键式开关16，一键式开关16同时连接燃料储罐12、废液齿轮泵11、循环泵5和碱液循环泵10。
[0023] 采用本实用新型所述一种盐酸废液再生利用小型化工业装置进行盐酸废液处理的工艺过程如下：
[0024] 盐酸废液进入文氏管预浓缩器4中与除尘处理后400℃的烟气混合并进行预浓缩，预浓缩后的盐酸废液引入水解煅烧炉1的液体雾化喷嘴15中，通过压缩空气雾化后向上喷入水解煅烧炉1中；同时，清洁燃料进入水解煅烧炉1底部的燃料器14燃烧生成
温度1100-1200℃的高温烟气，喷雾产生的
比表面积极大的液滴与高温烟气进行水解反应，水解再生后的氧化铁和含有HCl的烟气温度在400℃，自水解煅烧炉1顶部烟气出口排入旋风除尘器
2，脱除90％以上的氧化铁粉尘，然后进入多管除尘器3，继续脱除7％-8％的粉尘；两个除尘设备中的粉尘收集后作为铁红产品。
[0025] 除尘后的烟气进入文氏管预浓缩器4中与盐酸废液接触，然后降温至90-95℃后进入盐酸吸收塔6，与脱盐水接触后吸收烟气中的大部分HCl，获得18％-20％的盐
酸溶液；盐酸溶液通过盐酸泵7外送。
[0026] 文氏管预浓缩器4底部液体出口将预浓缩后的大部分盐酸废液送往水解煅烧炉1中，另外小部分盐酸废液经液体入口送回文氏管预浓缩器4中。
[0027] 脱除大部分HCl的烟气由耐酸风机8
增压后进入HCl脱除塔9中，HCl脱除塔9底部的混合室中脱盐水与烧碱混合后配制成烧碱溶液，烧碱溶液自HCl脱除塔9上方的碱液入口喷入塔中，烟气与烧碱溶液接触后，其中的HCl降低至5ppm后作为净烟气从HCl脱除塔9顶部的净气出口排出。烧碱溶液通过碱液循环泵10实现循环使用。
[0028] 以下
实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
[0029] 【实施例】
[0030] 本实施例采用所述盐酸废液再生利用小型化工业装置实现每天处理10m3盐酸废液，水解煅烧炉1中通过液体雾化喷嘴15使烟气流速达到2m/s，燃烧器14中的燃料使甲醇；水解煅烧炉1
炉膛内径800mm，外径1400mm，上部反应段高10m，内壁采用
不锈钢材质。燃料储罐12直径800mm，高1m；空气压缩机13为螺杆型，压缩空气同时作为喷雾和调节
阀气源，压缩空气流量1m3/min。
[0031] 文氏管预浓缩器4分为两个部分，喷淋部分直径300mm，高3m；气液分离部分直径400mm，高5m。盐酸吸收塔6与HCl脱除塔9均为直径600mm，高8m的喷淋塔；
[0032] 一键式开关采用模
块化控制，编制流程化程序，确定各设备开启顺序，通过设定温度、压
力、液位等参数的标准值，实现安全联锁控制，保证装置安全运行。
[0033] 预浓缩后的盐酸废液进入水解煅烧炉1进行高温煅烧，水解煅烧炉1炉底温度1100℃，炉顶温度400℃。水解煅烧炉1后的烟气温度为400℃，其气体中各组分的含量(体积分数％)为：HCl，8.00％；H2O，41.27％；N2，35.33％，CO2，7.16％。
[0034] 自外部引入的盐酸废液成分组成如下表所示：
[0035]组分 FeCl2 HCl
含量(g/L) 270 42
[0036] 盐酸废液进入文氏管预浓缩器4中进行预浓缩后溶液体积缩小30％，浓度为原来的1.2倍。盐酸废液与烟气接触后发生反应，气体中各组分的含量(
质量分数％)为：HCl，5.45％；H2O，53.30％；N2，31.1％。
[0037] 与烟气反应后的盐酸废液成分组成如下表所示：
[0038]组分 FeCl2 HCl FeCl3
含量(g/L) 4.59 190 13.2
[0039] 经盐酸吸收塔6与脱盐水反应后的气体中组分含量(质量分数％)如下表所示：
[0040]组分 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO Cl
含量(％) 99.25 0.008 0.009 0.01 0.2
[0041] 在HCl脱除塔9中，强碱溶液配制量为所处理气体量的60％(质量分数)，强碱溶液中NaOH浓度10％；经HCl脱除塔后，气体中HCl的含量降低至5PPm以下，烟气中各组分含量(质量分数％)为：HCl，0％；H2O，50.0％；N2：41.0％；CO2，8.0％。
[0042] 以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
