廢硫酸濃縮方案的分析說明

廢硫酸濃縮方案的分析說明75%-8593%以上是可行的，從供給技術(shù)方案的各家公司來看，根本上都可以到達(dá)我公司提出的濃縮水平。只是，目前國內(nèi)能夠供給成套設(shè)備和工藝包的公司還比較少，這限制了公司的選擇余地和議價(jià)空間。通過分析和比較，我們選擇了幾家比較符合要求的公司，以待進(jìn)一步的評(píng)審。二、廢硫酸濃縮的工藝路線大體上是比較成熟的。當(dāng)前國內(nèi)廢硫酸濃縮技術(shù)依據(jù)熱的供給方式的不同，濃縮裝置分為兩種類型：第一類是通過熱氣與酸直接接觸傳遞熱量，稱為直接加熱式；其次類型通過設(shè)備壁傳熱將酸加熱，稱為間接加熱式。1。6096%以上的濃度。濃縮鍋可以承受燃燒重油、煤、煤氣加熱。因其在常壓高溫下操作，或氧化破壞酸中的高沸點(diǎn)有機(jī)雜質(zhì)，在濃縮的過程中即可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品酸的精制，得到的產(chǎn)品可完全回到產(chǎn)生廢酸的原生產(chǎn)工藝或作為商品酸出售。因二次蒸汽的露點(diǎn)高，也沒有二次蒸汽中的有機(jī)物堵塞冷凝器的難題。是目前中國最為普遍的中等濃度稀硫酸濃縮工藝。鍋式濃縮法優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)工藝簡潔、投資小、操作簡潔，出酸濃度90％w(H2SO4)≈80%，w(H2SO4)﹤80%的稀硫酸對(duì)濃縮鍋有嚴(yán)峻的腐蝕，由于稀硫酸腐蝕性強(qiáng)，濃縮設(shè)備的維護(hù)和更換費(fèi)用高。鍋式濃縮法常用鑄鐵濃縮鍋，濃縮鍋底必需8-10mm/a，只有濃縮鍋的壁相當(dāng)厚才能使3-5費(fèi)用高；濃縮鍋的壽命短，從一年〔或不到一年〕到三、五年不等，這取決于廢酸中存在的雜質(zhì)和硫酸最終濃縮的濃度。也可能在鍋底結(jié)垢后，由于熱沖擊而突然損壞。由于頻繁檢修等導(dǎo)致在檢修過程中對(duì)環(huán)境造成污染并對(duì)硫酸造成損失，再者由于在鑄鐵鍋內(nèi)加熱酸產(chǎn)生大量的硫酸鐵，造成硝化系統(tǒng)堵塞等不利生產(chǎn)狀況?；焖嵯到y(tǒng)由于硫酸鐵形成的酸渣每年必需停車清理一次，鋪張極大并對(duì)排污系統(tǒng)破壞很大，對(duì)于防腐設(shè)備進(jìn)水沖洗本身對(duì)防腐質(zhì)量也有肯定的損害，其自身濃縮系統(tǒng)由于酸渣隨時(shí)間增加堵塞會(huì)導(dǎo)致硫酸冷卻器不能使用。因而鍋式濃縮裝置存在不行回避的工藝缺陷。真空濃縮法工藝是在真空條件下操作，工藝的選擇是依據(jù)可得到的加熱介質(zhì)、冷卻水的溫度及產(chǎn)品酸要求的濃度和精制程度確定的。對(duì)于含有高沸點(diǎn)難揮發(fā)性有機(jī)雜質(zhì)的酸，使用相對(duì)高溫度的工藝將酸濃縮并精制。真空濃縮法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是操作溫度低，有利于設(shè)備材料的選擇，在真空狀態(tài)下，硫酸溶液的沸點(diǎn)可以降低，真空度越高，溶液的沸點(diǎn)越低。但是這樣，對(duì)真空泵或抽真空風(fēng)機(jī)的要求就較高，增加了操作費(fèi)用，而為了維持高真空，消耗的能源也就越高。另外，真空法是當(dāng)前一種比較先進(jìn)的工藝，其工藝流程也比鍋式濃縮法簡單，對(duì)技術(shù)的要求較高。承受國產(chǎn)化稀硫酸真空濃縮技術(shù)，其技術(shù)優(yōu)點(diǎn)如下：〔1〕收率高，將各種工業(yè)系統(tǒng)中排出的濃度較低的含有不同有機(jī)及無機(jī)雜質(zhì)的廢硫酸，經(jīng)蒸發(fā)洗滌后使硫酸的w(H2SO490%以上。雖然真空濃縮投資額比鍋式濃縮高，但真空濃縮系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，操作人員少，能耗低，并且占地面積小。投資省，與國外引進(jìn)的同類裝置相比，投資節(jié)約了將近一半。以一樣的廢硫濃縮酸處理力量計(jì)算，真空濃縮流程的運(yùn)行費(fèi)用是鍋式5962%；與進(jìn)口設(shè)備相比，國產(chǎn)主裝置投資是1/31/2。承受多種性能優(yōu)越的防腐材料，受硫酸腐蝕影響小，避開設(shè)備腐蝕及頻繁更換，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。操作環(huán)境好，完全避開了酸煙的污染，幾乎沒有三廢的排放，滿足了環(huán)保的要求。直接加熱法的工藝，由于對(duì)待處理的廢硫酸的要求不同，不適合處理我公司的廢硫酸，因此不宜被承受。從供給技術(shù)方案的公司來看，也都沒有承受這些方法。②高硅鑄鐵:高硅鑄鐵對(duì)于一切濃度和溫度〔至沸點(diǎn)〕的硫酸都有優(yōu)良的耐腐蝕性，用途廣泛。主要用于高溫順輪番接觸稀、濃硫酸的操作。由于高硅鐵具有抗熱震驚性能差，機(jī)械性能不好的缺點(diǎn)，在高溫使用時(shí)應(yīng)盡量避開驟熱驟冷。假設(shè)硫酸內(nèi)含有氟，氟化物、亞硫酸等時(shí)，對(duì)高硅鐵腐蝕嚴(yán)峻，不能適用。③高鎳鑄鐵：適用于中等溫度以下極稀〔<10%〕的不充氣的硫酸和非氧化性的硫酸鹽。增高溫度、流速和空氣含量時(shí)，會(huì)使腐蝕增大。它對(duì)于濃硫酸的耐腐蝕性和一般鑄鐵相像，使用范圍約為70%-100%，70-100℃。含鎳量較高〔>28%〕的鑄鐵殼適用于高溫發(fā)煙硫酸，不會(huì)產(chǎn)生一般鑄鐵常會(huì)發(fā)生的腐蝕裂開。鉭鉭制廢酸濃縮裝置將原鍋式燃料直接加熱，改為鉭管加熱器，搪瓷釜用蒸汽加熱。由于真空度的提高，從而降低了消耗，同時(shí)在工藝設(shè)計(jì)中增加物料之間換熱，提高了熱效率，以節(jié)約能源。鉭材具有良好的抗腐蝕性韌性延展性和熱導(dǎo)性，熔點(diǎn)高。在各種無機(jī)酸生產(chǎn)裝置的設(shè)備中，鉭可用來替代不銹鋼，壽命比不銹鋼高幾十倍，鉭還有格外精彩的化學(xué)性質(zhì)，具有極高的抗腐蝕性，無論是在冷和熱的條件下，對(duì)鹽酸濃硝酸及王水都不反響，將鉭放入200℃的硫0.006mm.試驗(yàn)證明，鉭的耐腐蝕性格外優(yōu)良，和玻璃很相像，除了氫氟酸氟發(fā)煙硫酸堿外，幾乎能耐一切化學(xué)介質(zhì)的腐蝕,這樣的狀況在金屬材料中都是比較罕見的。在廢酸回收系統(tǒng)中，鉭是一種較好的耐蝕材料，由于它能在外表150℃-200℃85％的硫酸中，年腐0.01mm，20鉭是一種稀有難熔金屬，比較昂貴，鉭合金(鉭-鎢)也越來越受到人們的重視。從國內(nèi)外使用來看，鉭中增加加適當(dāng)?shù)逆u對(duì)耐硫酸腐蝕2％-1040%，從而40%，從而節(jié)約投資。石英玻璃石英玻璃是以含二氧化硅物質(zhì)，如水晶、硅石、四氧化硅為原料高溫熔制而成。其二氧化硅含量比一般玻璃高得多，一99.999%。石英玻璃具有一系列優(yōu)良的物理、化學(xué)性能： ①耐高溫。石英玻璃的軟化點(diǎn)溫度約1730℃，可以在1100℃下長時(shí)間使用，短時(shí)間最高使用溫度可達(dá)1450℃。300的熱磷酸外，石英玻璃幾乎不與其他酸類物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反響。在高溫下，它具有優(yōu)良的耐硫酸，硝酸，鹽酸，王水，中性鹽類，碳和硫等侵蝕，耐驟熱、驟冷的特性，從而抑制了一般玻璃的很多缺點(diǎn)。其耐30150性，是其它任何工程材料都無法比較的。③熱穩(wěn)定性好。它耐高溫，耐熱震，熱膨脹系數(shù)特別小，能承受1100℃左右，放入常溫水中也不會(huì)炸裂。石英玻璃在化工方面具有廣泛的應(yīng)用：可做高溫耐酸性氣體的燃燒、冷卻和通風(fēng)裝置；酸性溶液的蒸發(fā)，冷卻吸取，貯存裝置；鹽酸、硝酸、硫酸等的制備和其它物理化學(xué)試驗(yàn)用品。以耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定80%的廢硫酸濃縮到97-98%，質(zhì)量完全可以到達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)。石英玻璃作為一種型廢硫酸濃縮回收裝置，投資小，設(shè)備占地面積小，操作簡潔，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，設(shè)備使用壽命長，而且徹底解決了跑、冒、滴、漏難題，可以自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)，不僅大大提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，而且更具顯著的社會(huì)效益。雖然石英玻璃的耐急冷急熱性能均格外好，但和其它物質(zhì)一起使用，必需考慮到其它物質(zhì)的膨脹系數(shù)，否則就會(huì)造成破損。建議，僅供參考。在工藝路線上，我們認(rèn)為承受真空法比鍋式濃縮法要經(jīng)濟(jì)合理。從本文的比照分析不難看出，真空法具有顯著的優(yōu)越性，鍋式法是國內(nèi)最早的、比較傳統(tǒng)的廢硫酸濃縮工藝，真空法是隨后進(jìn)展起來的一種比較先進(jìn)的濃縮工藝，其抑制了鍋式法的很多缺乏，代表了一種型的硫酸濃縮工藝進(jìn)展方向，盡管其初始投資較鍋式法大，但其經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)不僅要考慮其原始制造本錢，還應(yīng)考慮到后期保養(yǎng)修理，備品備件及相應(yīng)工作的勞務(wù)費(fèi)及檢修、停產(chǎn)損失等，特別是其對(duì)環(huán)境沒有污染，環(huán)保壓力小，符合綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在主體設(shè)備的材質(zhì)選擇上，通過上文各種耐酸材質(zhì)的綜合比較覺察，鉭材和石英玻璃要明顯優(yōu)于鑄鐵設(shè)備。因此，我們建議選用鉭材和石英玻璃的主體設(shè)備。鑒于鑄鐵設(shè)備不行避開的缺陷，選用鉭材和石英玻璃已經(jīng)成為很多成套設(shè)備制造商的首選。但是，任何一種材質(zhì)都不是十全十美的，鉭材盡管性能優(yōu)異但是價(jià)格昂貴，這會(huì)增加企業(yè)的初始投資本錢，考慮到鉭材設(shè)備耐酸腐蝕性強(qiáng)，使用壽命