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硫酸稀酸净化回收技术硫酸稀酸净化回收技术一、概述 在硫酸生产炉气净化阶段中会使用水洗或酸洗喷淋，这部分酸性废水就会携带炉气中洗涤下来的大量污染物如重金属、砷、氟等，这些组分污染严重，其中有毒有害物质会危害人体健康，因此不能直接排放。虽然许多硫酸生产厂家采用石灰中和处理后排放，但仍可能会有少量污染物进入水体污染环境。随着国家对环境保护的日益重视，对废水排放的要求日益严格，简单的中和处理已达不到要求。考虑到企业的可持续发展，对这股酸性中和废水采取深度处理后回用已是一种可持续发展的需要。目前，硫酸系统炉气湿法净化采用酸洗净化工艺，主要净化设备包括动力波、填料塔和两级电除雾器。随着洗涤酸循环次数的增加，稀酸中必将含有很高的悬浮物及高浓度的重金属离子；从而使得稀酸系统无法封闭循环，产生稀酸的外排，造成环境的污染和硫、水等资源的浪费。 依据多年对硫酸行业污酸污水的治理经验，研究出一套专门处理硫酸系统产生的高悬浮物及高浓度重金属含量的稀酸净化处理工艺从而，使得稀酸得到净化回用，实现真正意义的稀酸封闭循环。 二、稀酸净化的目的 依托已有工艺流程，对硫酸酸洗净化流程进行改造设计。设计充分利用现场条件、现有装置设备，以较少的投入，取得最大的效益。通过改造: 一是使得稀酸得到净化回用，达到节能减排的目的； 二是减少新鲜水的用量，节约水资源； 三、现有酸洗⼯艺及流程 以冶炼烟气为例。目前，硫酸系统炉气湿法净化采用酸洗净化工艺，主要净化设备包括动力波、填料塔和两级电除雾器。由于，酸洗净化采用封闭循环，随着循环次数的增加，稀酸中必将含有很高的悬浮物及高浓度的重金属离子；从而使得稀酸系统无法封闭循环，产生稀酸的外排，造成环境的污染和资源的浪费。 烟气中除含有大量的氮气（N2）、二氧化硫（SO2）和氧气（O2）外还含有一些固态和气态的有害杂质。固态杂质主要是脉石粉尘，通称矿尘。气态杂质通常有三氧化二砷（As2O3）、氟化物、二氧化硒（SeO2）、三氧化硫（SO3）、水蒸汽（H2O），还含有二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）和有色金属的氧化物以及汞的化合物。这些杂质对触媒、设备和成品酸都造成一定的影响和危害，因此要尽可能完全把这些有害杂质除去，以实现净化工段：除尘、降温、除水和除酸雾及杂质的目的。 在生产的过程中，各净化设备出来的稀酸含汞，并会流失到系统外，造成车间小环境汞污染，使生产工人和维修操作人员汞中毒。在锌精矿汞含量高时，烟气中汞含量也高，常常导致产品98%酸或93%酸中含汞超标而不达合格产品指标。锌精矿中含汞高时，即使停车也需要考虑检修设备存留的汞会因表面有水膜而不能完全挥发完，一旦打开设备检修时，仍然有汞污染。因此必须提高脱汞率。 四、废水水量及水质（某冶炼烟气制酸厂稀酸未净化前数据） 1、废水水量从铅锌一级动力波循环泵排除的污酸量13.6m3/h。 2、废水杂质成分含量见下表： 锌系统(酸浓在（PH）2-10%)
铅系统(酸浓在（PH）2-10%)
五、稀酸净化工艺改造方案 1、稀酸封闭循环净化改造方案： 在原有酸洗流程的基础上，增加一台精密过滤器，一台板式换热器。动力波洗涤下来的含污稀酸进入原有的稀酸受槽，进过精密过滤器液固分离。处理后的稀酸，象自来水一样清澈明亮，污泥用泵打入板框压滤机。稀酸经过过滤、冷却等环节，酸温也可进一步降低至20℃左右。即可实现稀酸的封闭循环，达到稀酸的零排放。
2、稀酸封闭循环净化设计流程：
来自电收尘器300～350℃的SO2烟气进入动力波，经过绝热蒸发，烟气中的尘、砷、氟等杂质被洗到循环液中。出动力波烟气进入填料塔，与经过稀酸板式换热器降温后的循环液逆向接触，使烟气进 一步除尘降温，然后经两级电除雾器除雾后完成整个烟气净化送往转化工段。 酸洗净化流程主要通过稀酸不断的循环，将炉气带来的杂质全部捕收进入动力波的循环酸槽中。 本净化处理方案是：动力波洗涤下来的稀酸经过精密过滤器直接净化，净化后稀酸通过板式换热器进行冷却，然后进入新增加的稀酸循环槽，再用泵将净化后的稀酸打回二级动力波，进行烟气洗涤，从而实现稀酸净化封闭循环。 稀酸循环槽内经过净化的上层清液一部分打回动力波循环洗涤、富余稀酸中杂质:Fe﹤0.005%; As﹤0.0001%; Hg﹤0.001%; Pb﹤0.005% 打入干吸段配酸。这样即可以提高稀酸利用率，又可维持净化段酸平衡。 六、精密过滤器简介 1、自动反洗精密过滤器是一种新型低压反洗液体过滤设备，它将表面过滤技术、工业自动控制技术及新型的阀门等各种附属设备完美地结合在一起。其过滤方式为正压，采用具有表面过滤性能的滤膜进行液固分离，可使液体中的悬浮物质全部截留在滤膜表面，是目前最有效的液固分离装置。 与其他同类产品相比，自动反洗精密过滤器主要有以下优点： 1）简单的结构、齐备的系统：自动反洗精密过滤器由上桶体（含支撑板）、下桶体、过滤元件、气控阀门、控制器及相关配管组成。 2）低压过滤：自动反洗精密过滤器为正压过滤，过滤压力仅需0.05MPa～0.15MPa。 3）适应范围广：被过滤液体中的固体含量从20ppm到100000ppm均可被有效去除，过滤后清液清澈，悬浮物≤20mg/L。 4）适应温度广泛：自动反洗精密过滤器具有广阔的操作温度，可在260℃以下正常工作。 5）极佳的化学稳定性：自动反洗精密过滤器的化学稳定性好，能很好地耐酸、碱、盐溶液。 6）自动化程度高：自动反洗精密过滤器是利用自身过滤的清液来完成反冲洗过程，反冲洗时不需排空过滤器，反冲洗过程可在数秒内完成，反冲洗结束后过滤器又可进行过滤，反冲洗下来的滤渣由排渣口排出，整个过程由电脑自动控制。 7）寿命长、使用成本低：自动反洗精密过滤器由于采用特种滤膜、使用寿命长、成本低。 8）体积小、占地省：自动反洗精密过滤器所用占地面积仅为相同处理量的传统过滤装置的十分之一。过滤器的体积也小于其它过滤装置。
2、自动反洗精密过滤器的工作原理：
过滤：将过滤液打入过滤器下桶体，浊液经过滤膜过滤，清液透过滤芯进入上桶体，液体中的固体物质被截流在滤膜表面形成滤饼。 反冲洗：以数秒的时间排液形成负压，使清液反流，将滤饼全部从滤膜表面脱落。 排渣： 反冲洗后脱离滤膜表面的滤饼沉积在过滤器底部，当达到一定量时，被迅速 排出。 循环过滤：过滤与反冲洗循环交替，实现了过滤器的连续运行。 过滤滤芯：滤芯采用特种滤膜及支撑龙骨组成，滤芯材质可适应不同特征的液体，达到可靠的固液分离。
自动控制系统：采用PLC全自动控制，人机界面。可与各种上位机进行通讯，操作方便。 气控阀门：气动阀门是目前结构最简单的阀门之一，利用阀体与内胆的气压，通过内胆的柔性接触，使阀门在含有任何固体颗粒、纤维的液体时也能迅速达到100%的关闭。管阀同径，安装简单，控制方便，可迅速、频繁、高质量启闭十万次以上。
七、污酸净化处理后数据
九、结论 1、采用精密过滤器进行稀酸净化，实现封闭循环，简单、可靠； 2、稀酸封闭循环，每年可节约大量用于处理污酸的石灰等费用； 3、稀酸净化后，净化段稀酸品质得到提高，稀酸浓度可以提高至10%-15%以上，净化效率提高，提高硫利用率； 4、对于Fe ﹤0.005%;As ﹤0.0001%;Hg﹤0.001%;Pb ﹤0.005% 符合工业硫酸GBT534-2002质量标准的稀酸，直接窜酸到成品酸进行配酸，从而提高了硫酸产量，获得更的好效益； 5、稀酸封闭零排放，每小时可以减少13.6m3/h新鲜水的补充量,公司每年可节约一笔可观的水费和排污费。 6、效率高，成本低。同时保障合格产品酸和生产环境安全，可以实现经济效益和环境效益双赢的目的。
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