硫酸稀酸凈化回收技術

一、概述

在硫酸生產(chǎn)爐氣凈化階段中會使用水洗或酸洗噴淋，這部分酸性廢水就會攜帶爐氣中洗滌下來的大量污染物如重金屬、砷、氟等，這些組分污染嚴重，其中有毒有害物質會危害人體健康，因此不能直接排放。雖然許多硫酸生產(chǎn)廠家采用石灰中和處理后排放，但仍可能會有少量污染物進入水體污染環(huán)境。隨著國家對環(huán)境保護的日益重視，對廢水排放的要求日益嚴格，簡單的中和處理已達不到要求�？紤]到企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對這股酸性中和廢水采取深度處理后回用已是一種可持續(xù)發(fā)展的需要。目前，硫酸系統(tǒng)爐氣濕法凈化采用酸洗凈化工藝，主要凈化設備包括動力波、填料塔和兩級電除霧器。隨著洗滌酸循環(huán)次數(shù)的增加，稀酸中必將含有很高的懸浮物及高濃度的重金屬離子；從而使得稀酸系統(tǒng)無法封閉循環(huán)，產(chǎn)生稀酸的外排，造成環(huán)境的污染和硫、水等資源的浪費。

依據(jù)多年對硫酸行業(yè)污酸污水的治理經(jīng)驗，研究出一套專門處理硫酸系統(tǒng)產(chǎn)生的高懸浮物及高濃度重金屬含量的稀酸凈化處理工藝從而，使得稀酸得到凈化回用，實現(xiàn)真正意義的稀酸封閉循環(huán)。

二、稀酸凈化的目的

依托已有工藝流程，對硫酸酸洗凈化流程進行改造設計。設計充分利用現(xiàn)場條件、現(xiàn)有裝置設備，以較少的投入，取得最大的效益。通過改造:

一是使得稀酸得到凈化回用，達到節(jié)能減排的目的；

二是減少新鮮水的用量，節(jié)約水資源；

三、現(xiàn)有酸洗⼯藝及流程

以冶煉煙氣為例。目前，硫酸系統(tǒng)爐氣濕法凈化采用酸洗凈化工藝，主要凈化設備包括動力波、填料塔和兩級電除霧器。由于，酸洗凈化采用封閉循環(huán)，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，稀酸中必將含有很高的懸浮物及高濃度的重金屬離子；從而使得稀酸系統(tǒng)無法封閉循環(huán)，產(chǎn)生稀酸的外排，造成環(huán)境的污染和資源的浪費。

煙氣中除含有大量的氮氣（N2）、二氧化硫（SO2）和氧氣（O2）外還含有一些固態(tài)和氣態(tài)的有害雜質。固態(tài)雜質主要是脈石粉塵，通稱礦塵。氣態(tài)雜質通常有三氧化二砷（As2O3）、氟化物、二氧化硒（SeO2）、三氧化硫（SO3）、水蒸汽（H2O），還含有二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）和有色金屬的氧化物以及汞的化合物。這些雜質對觸媒、設備和成品酸都造成一定的影響和危害，因此要盡可能完全把這些有害雜質除去，以實現(xiàn)凈化工段：除塵、降溫、除水和除酸霧及雜質的目的。

在生產(chǎn)的過程中，各凈化設備出來的稀酸含汞，并會流失到系統(tǒng)外，造成車間小環(huán)境汞污染，使生產(chǎn)工人和維修操作人員汞中毒。在鋅精礦汞含量高時，煙氣中汞含量也高，常常導致產(chǎn)品98%酸或93%酸中含汞超標而不達合格產(chǎn)品指標。鋅精礦中含汞高時，即使停車也需要考慮檢修設備存留的汞會因表面有水膜而不能完全揮發(fā)完，一旦打開設備檢修時，仍然有汞污染。因此必須提高脫汞率。

四、廢水水量及水質（某冶煉煙氣制酸廠稀酸未凈化前數(shù)據(jù)）

1、廢水水量從鉛鋅一級動力波循環(huán)泵排除的污酸量13.6m3/h。

2、廢水雜質成分含量見下表：

鋅系統(tǒng)(酸濃在（PH）2-10%)

鉛系統(tǒng)(酸濃在（PH）2-10%)

五、稀酸凈化工藝改造方案

1、稀酸封閉循環(huán)凈化改造方案：

在原有酸洗流程的基礎上，增加一臺精密過濾器，一臺板式換熱器。動力波洗滌下來的含污稀酸進入原有的稀酸受槽，進過精密過濾器液固分離。處理后的稀酸，象自來水一樣清澈明亮，污泥用泵打入板框壓濾機。稀酸經(jīng)過過濾、冷卻等環(huán)節(jié)，酸溫也可進一步降低至20℃左右。即可實現(xiàn)稀酸的封閉循環(huán)，達到稀酸的零排放。

2、稀酸封閉循環(huán)凈化設計流程：

3、工藝過程： 

來自電收塵器300～350℃的SO2煙氣進入動力波，經(jīng)過絕熱蒸發(fā)，煙氣中的塵、砷、氟等雜質被洗到循環(huán)液中。出動力波煙氣進入填料塔，與經(jīng)過稀酸板式換熱器降溫后的循環(huán)液逆向接觸，使煙氣進

一步除塵降溫，然后經(jīng)兩級電除霧器除霧后完成整個煙氣凈化送往轉化工段。

酸洗凈化流程主要通過稀酸不斷的循環(huán)，將爐氣帶來的雜質全部捕收進入動力波的循環(huán)酸槽中。

本凈化處理方案是：動力波洗滌下來的稀酸經(jīng)過精密過濾器直接凈化，凈化后稀酸通過板式換熱器進行冷卻，然后進入新增加的稀酸循環(huán)槽，再用泵將凈化后的稀酸打回二級動力波，進行煙氣洗滌，從而實現(xiàn)稀酸凈化封閉循環(huán)。

稀酸循環(huán)槽內經(jīng)過凈化的上層清液一部分打回動力波循環(huán)洗滌、富余稀酸中雜質:Fe﹤0.005%; As﹤0.0001%; Hg﹤0.001%; Pb﹤0.005% 打入干吸段配酸。這樣即可以提高稀酸利用率，又可維持凈化段酸平衡。

六、精密過濾器簡介

1、自動反洗精密過濾器是一種新型低壓反洗液體過濾設備，它將表面過濾技術、工業(yè)自動控制技術及新型的閥門等各種附屬設備完美地結合在一起。其過濾方式為正壓，采用具有表面過濾性能的濾膜進行液固分離，可使液體中的懸浮物質全部截留在濾膜表面，是目前最有效的液固分離裝置。

與其他同類產(chǎn)品相比，自動反洗精密過濾器主要有以下優(yōu)點：

1）簡單的結構、齊備的系統(tǒng)：自動反洗精密過濾器由上桶體（含支撐板）、下桶體、過濾元件、氣控閥門、控制器及相關配管組成。

2）低壓過濾：自動反洗精密過濾器為正壓過濾，過濾壓力僅需0.05MPa～0.15MPa。

3）適應范圍廣：被過濾液體中的固體含量從20ppm到100000ppm均可被有效去除，過濾后清液清澈，懸浮物≤20mg/L。

4）適應溫度廣泛：自動反洗精密過濾器具有廣闊的操作溫度，可在260℃以下正常工作。

5）極佳的化學穩(wěn)定性：自動反洗精密過濾器的化學穩(wěn)定性好，能很好地耐酸、堿、鹽溶液。

6）自動化程度高：自動反洗精密過濾器是利用自身過濾的清液來完成反沖洗過程，反沖洗時不需排空過濾器，反沖洗過程可在數(shù)秒內完成，反沖洗結束后過濾器又可進行過濾，反沖洗下來的濾渣由排渣口排出，整個過程由電腦自動控制。

7）壽命長、使用成本低：自動反洗精密過濾器由于采用特種濾膜、使用壽命長、成本低。

8）體積小、占地省：自動反洗精密過濾器所用占地面積僅為相同處理量的傳統(tǒng)過濾裝置的十分之一。過濾器的體積也小于其它過濾裝置。

2、自動反洗精密過濾器的工作原理：

過濾：將過濾液打入過濾器下桶體，濁液經(jīng)過濾膜過濾，清液透過濾芯進入上桶體，液體中的固體物質被截流在濾膜表面形成濾餅。

反沖洗：以數(shù)秒的時間排液形成負壓，使清液反流，將濾餅全部從濾膜表面脫落。

排渣： 反沖洗后脫離濾膜表面的濾餅沉積在過濾器底部，當達到一定量時，被迅速 排出。

循環(huán)過濾：過濾與反沖洗循環(huán)交替，實現(xiàn)了過濾器的連續(xù)運行。

過濾濾芯：濾芯采用特種濾膜及支撐龍骨組成，濾芯材質可適應不同特征的液體，達到可靠的固液分離。

自動控制系統(tǒng)：采用PLC全自動控制，人機界面�？膳c各種上位機進行通訊，操作方便。

氣控閥門：氣動閥門是目前結構最簡單的閥門之一，利用閥體與內膽的氣壓，通過內膽的柔性接觸，使閥門在含有任何固體顆粒、纖維的液體時也能迅速達到100%的關閉。管閥同徑，安裝簡單，控制方便，可迅速、頻繁、高質量啟閉十萬次以上。

七、污酸凈化處理后數(shù)據(jù)

九、結論

1、采用精密過濾器進行稀酸凈化，實現(xiàn)封閉循環(huán)，簡單、可靠；

2、稀酸封閉循環(huán)，每年可節(jié)約大量用于處理污酸的石灰等費用；

3、稀酸凈化后，凈化段稀酸品質得到提高，稀酸濃度可以提高至10%-15%以上，凈化效率提高，提高硫利用率；

4、對于Fe ﹤0.005%;As ﹤0.0001%;Hg﹤0.001%;Pb ﹤0.005% 符合工業(yè)硫酸GBT534-2002質量標準的稀酸，直接竄酸到成品酸進行配酸，從而提高了硫酸產(chǎn)量，獲得更的好效益；

5、稀酸封閉零排放，每小時可以減少13.6m3/h新鮮水的補充量,公司每年可節(jié)約一筆可觀的水費和排污費。

6、效率高，成本低。同時保障合格產(chǎn)品酸和生產(chǎn)環(huán)境安全，可以實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益雙贏的目的。