《盐酸酸洗废液中回收氯化亚铁晶体和盐酸》专利

结合附图及实施例对本实用新型的从盐酸酸洗废液中回收氯化亚铁晶体和盐酸的处理系统结构加以说明。

本实用新型的从盐酸酸洗废液中回收氯化亚铁晶体和盐酸的处理系统工作原理主要是根据氯化氢易于挥发和易溶于水的特性，以及氯化亚铁在盐酸溶液中溶解度的规律，采用蒸汽加热蒸发浓缩工艺，使酸洗废液中的盐酸和铁盐分离。蒸发产生的含HCl的气体经适当冷凝分离得到10~15%的热稀盐酸，返回酸洗车间原酸洗工艺中，经配酸后再循环使用。含高浓度铁盐的酸洗废液浓缩到一定浓度后经冷却，使氯化亚铁以结晶的形式析出，再经离心分离获取氯化亚铁的结晶体。

如图1所示，本实用新型的从盐酸酸洗废液中回收氯化亚铁晶体和盐酸的处理系统，该系统结构包括有废酸储液罐1，该罐1通过管道经输送泵、流量控制装置依次连通有预热器2、换热器3、蒸发器4、冷却结晶釜5、过滤离心分离器6、在换热器3与蒸发器4之间设有往复连通管道，形成一个循环蒸发系统；与蒸发器4连接的还有向蒸发器4提供蒸汽的蒸汽热源8，在蒸发器4的上部设有与换热器3连通的余热蒸发管道，蒸发器4与预热器2之间设有连通管道，使蒸发出的气体通过预热器2、冷凝器10被冷凝成稀盐酸进入稀盐酸储罐11，再进入酸槽12。在过滤离心分离器6的一端与废酸储液罐1之间设有连通管道。为防止结晶体附着在管道壁和罐壁上，所述蒸发器3为三相惰性球蒸发器。所述换热器3和蒸发器4的位置设置为换热器3在上，蒸发器4在下的错落位置，采用非金属材质的换热器3和蒸发器4，其设备的耐腐蚀性强，使用寿命长。在换热器3的上部设有连通管道的乏气回收装置9，使余热得到更充分的利用。

本实用新型的从盐酸酸洗废液中回收氯化亚铁晶体和盐酸的处理系统是这样实现的。

来自酸洗槽的盐酸废酸液，首先进入废液储液罐1中，通过输送泵和流量控制装置计量给预热器2上料，上料流量通过流量计前后阀门的开口度大小来调节，料液经预热器2预热后，进入由三相惰性球蒸发器4和换热器3组成的一个自然循环蒸发系统，蒸汽热源8的蒸汽进入蒸发器4，料液在该蒸发系统中被循环加热。当料液达到一定的蒸发温度后，水和HCl的共沸物会从蒸发器4上部的气液分离装置中蒸出，这些含有大量热能的酸汽进入预热器2，对进入预热器2的原料酸液进行预热的同时，其自身又被冷却成气液混合物，然后再进入冷凝器10中被冷却成液体—稀盐酸，最后流到稀盐酸储罐11中，再进入酸槽12。由于在蒸发器4的上部设有与换热器3连通的余热蒸汽管道，在换热器3的上部设有连通管道的乏气回收装置9，使多余蒸汽得到更充分的利用。

在蒸出水和HCl气体的同时，来自预热器2预热后新的料液不断补充进所述的循环蒸发系统中，被蒸发器4浓缩的料液下沉经管道进入冷却结晶釜5之中，经冷却结晶釜5进一步降温冷却以至产生氯化亚铁结晶体（FeCl2·4H2O），降温到设定温度后，放至过滤离心分离器6中实现氯化亚铁结晶体与母液的分离，经离心甩干的氯化亚铁结晶体7可直接包装成商品出售。离心分离出的少量母液通过管道被收集到废酸储液罐1中，（也可作为高浓度液体氯化亚铁产品直接出售），与酸洗废酸混合后再经防腐输送泵打到预热器2进料口中，被加热后进入下一个循环处理流程，如此周而复始。在回收FeCl2结晶体的同时回收了稀盐酸，使废酸得到处理，整个系统可做到无外排放，基本上实现零污染。

盐酸酸洗废液在加热蒸发浓缩过程中温度较高，盐酸腐蚀性很强，采用耐高温和换热系数较高的非金属材质的换热器3和蒸发器4，使设备腐蚀程度大为降低，有效的延长了设备的使用寿命，降低了酸洗废液处理过程设备运行维护费用。

为防止盐酸酸洗废液在蒸发浓缩到一定程度后容易结晶堵塞换热器、影响传热效果、造成设备损坏、导致系统工艺不稳定的事故发生，采用内加热三相惰性球蒸发器，引入了惰性球介质。由于惰性球的上下运动将刚结晶到管壁、罐壁上的晶体被及时冲刷掉，不会形成结晶体附着在管壁、罐壁的可能。此外在工艺布置上采取加热器与蒸发器上高下低的错落布置，酸洗废液在重度差和温度差的双重作用及惰性球运动冲刷带动下，物料在蒸发浓缩中得到强制循环，根本上杜绝了物料在加热器管壁中结晶和堵塞蒸发室设备的可能性，使工艺、设备运行稳定。延长了蒸发系统设备寿命，降低了设备维修费用。

回收的再生盐酸纯度高，经配酸后可直接用于酸洗工序，再生盐酸利用的工艺由于氯化亚铁不易挥发，蒸发系统蒸出的氯化氢和水蒸汽经非金属材质的换热器、冷凝器冷凝而成的10~15%的稀盐酸，基本不含氯化亚铁，因而纯度较高，经配酸后返回生产线使用不会对酸洗工艺产生任何不利影响。

副产品氯化亚铁晶体采用编织袋包装，便于长距离运输，可直接使用作为电镀的原料、印染的煤染剂、陶瓷的着色剂等，也可经深加工生产三氯化铁、聚合氯化铁等高效水处理药剂以及铁系颜料、铁氧体等高附加值化工产品。

回收的热再生盐酸经适当配酸后直接回到酸洗槽中，省却了大量换酸时的升温加热。蒸发系统蒸发出的氯化氢和水蒸汽，被引入预热器中预热原料，节省了原料预热的能耗，缩短了蒸发的时间，使热能的利用率得到提高。此外再生盐酸的利用和副产氯化亚铁出售的价值可折抵处理成本，使该处理系统能保持较低的运行成本。