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真空结晶蒸发法
真空蒸发结晶法废酸处理工艺简介 一、工艺原理 真空蒸发结晶法是一种溶液中溶质和溶剂分离的物理过程。它的基本原理是将含有FeCl2、HCL溶质的水溶液,在真空状态下加热,使溶液中可挥发性的溶质HCL和水蒸发,经冷凝回收后形成稀盐酸;随着溶液的体积减小,溶液中不可挥发的溶质FeCl2的浓度增加,形成FeCl2的饱和溶液。然后通过冷却,降低溶液的溶解度,在溶液过饱和状态下,使一部分FeCl2以含水结晶物四水氯化亚铁的晶体状态结晶析出,达到溶液中溶质和溶剂的分离。 二、工艺流程 1、工艺流程简图(设备占地50平方米) 2、生产工艺 将酸洗废液定量从贮池内抽取出来,进入预热器加热至50℃左右,并依次吸入I#、II#、真空蒸发器内分级蒸发浓缩。蒸发出来的HCL和水蒸汽混合高温气体。经预热器预热工作液后,进冷凝器冷凝成稀盐酸贮存,用于配制新酸。浓缩液放入贮池备用,浓缩液和结晶母液入调质槽调质至一定相对密度后,由预热器加热至60℃左右吸入真空结晶内加热真空蒸发结晶,蒸发出的HCL和水蒸汽高温混合气体,经预热器预热调质液后,进入冷凝器冷凝成15~18%的浓盐酸贮存配用。真空结晶器排出的晶浆流入结晶槽冷却后,生成的四水氯化亚铁晶体包装出厂。滤出的母液流入母液贮池,用于和浓缩液定量调配。 生产过程中的物料平衡由贮池、调节槽的控制加以保障,产出物的恒定通过控制料液和加热蒸汽的流量实现,并设立互锁装置,以保证符合工艺要求。 “硫酸复分解法”废酸处理工艺简介 一、工艺原理 “硫酸复分解法”废酸处理工艺是依据无机化学反应中的复分解反应原理,将硫酸和氯化物反应生成硫酸盐和盐酸后,利用盐酸的沸点低、挥发性强的物理特性,在反应放热和蒸发过程中将生成氯化氢气体和水蒸气冷凝、吸收后生成一定浓度的盐酸溶液,从而使盐酸废液中所有的氯化物转变为盐酸溶液得以回收。在高温(﹥65℃)反应中,硫酸盐以一水结晶形态析出为一水硫酸亚铁。 其主要化学反应式于下: FeCl2+H2SO4+H2O→FeSO4·H2O+2HCl↑ 二、工艺流程 (一)工艺流程简图 (二)生产流程简介 1、复分解反应 将废酸(d=1.30)和98%浓硫酸分别定量放入废酸计量槽和硫酸计量槽内。开启真空吸收机组,使系统真空压力恒定在?0.095Mpa左右,然后用真空抽吸将1m3废酸抽入复分解反应釜内,开启复分解反应釜加热器加热,使蒸汽压力恒定在0.15Mpa左右。当反应釜内废酸温度上升至50℃时,按1﹕0.2的比例,将0.2m3的98%
浓硫酸在30分钟内缓慢抽入反应釜内进行复分解反应。此时,可开启反应釜底部进气阀进行气体搅拌,开启进气阀搅拌时要缓慢调节,并使系统真空压力维持在?0.085Mpa左右,以防反应液暴沸造成事故。 2、蒸发浓缩 在蒸汽压力0.15~0.2Mpa范围内对反应液进行蒸发浓缩,当反应釜内反应液体积降至1m3以下时,开启调节母液贮罐抽液阀,利用真空将母液缓慢抽入反应釜内,进液量视反应釜蒸发量而定,以保持釜内反应液体积1m3左右为准。否则进液太快会发生冒顶。继续蒸发浓缩至反应液体积至0.8m3左右时,停止蒸汽加热,调节气体搅拌进气阀气量,在系统真空压力为?0.06~?0.07Mpa范围内进行气体搅拌,当反应液温度降至70℃时,蒸发浓缩过程完成。 3、固液分离 开启抽滤系统的真空机组和酸雾净化机组,使系统处于工作状态下。打开反应釜放空阀,使反应系统真空压力归零。同时,将反应釜的放料阀打开,将反应釜内浓缩料浆放入真空抽滤器内进行固液分离。放料过程中,如发现放料管排料不畅或堵塞,可关闭反应釜放空阀,使釜内压力上升至一定真空度后,气流反冲放料管使之畅通。 当反应釜内料液全部放出后,关闭排空阀、放料阀,恢复反应系统真空压力至?0.095Mpa后进入软反应处理过程。 抽滤系统继续工作,待滤料(硫酸亚铁晶体)滤干至呈灰白色分散粉末状态时,关闭真空机组,将滤料铲出装袋。 清理好真空抽滤器滤层表面,等待下次抽滤。抽滤出的滤液贮存在母液贮罐内用于复分解反应。
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