一种提高不锈钢酸洗废液再生硝酸收率的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种提高不锈钢酸洗废液再生硝酸收率的系统，包括依次设置的水解焙烧炉、预浓缩器、酸吸收塔、洗涤塔、冷凝器、气液分离罐和催化脱硝器；本实用新型专利技术在烟气进行酸吸收前先进行降温，从而有效提高硝酸的吸收率，同时在烟气中喷入氧化剂，可以将NO氧化为N2O5等高价态物质，进一步提高硝酸的收率。

A system for increasing nitric acid yield of stainless steel pickling waste liquor

The utility model relates to a system for improving the recovery of nitric acid from the regeneration of stainless steel pickling waste liquor, which comprises a hydrolytic calciner, a pre-concentrator, an acid absorption tower, a washing tower, a condenser, a gas-liquid separating tank and a catalytic denitrifier arranged in sequence; the utility model lowers the temperature of the flue gas before acid absorption, thereby effectively improving nitric acid. Absorption rate, at the same time in the flue gas injection of oxidant, NO can be oxidized to N2O5 and other high-valent substances, further improve the yield of nitric acid.

【技术实现步骤摘要】
一种提高不锈钢酸洗废液再生硝酸收率的系统
本技术涉及金属酸洗废液再生处理
，尤其涉及一种提高不锈钢酸洗废液再生硝酸收率的系统。
技术介绍
在不锈钢退火酸洗生产线，需要通过酸洗去掉带钢表面的氧化铁皮、贫铬层，并对带钢表面进行钝化，提高钢板的耐蚀性。不锈钢冷带酸洗包括预酸洗和混酸酸洗。酸洗介质根据酸洗带钢品种不同而有所不同，目前冷带酸洗普遍采用Na2SO4电解预酸洗+(HNO3+HF)混酸酸洗。废酸洗液中含有大量游离酸以及化合态酸根，可以进行回收利用，以降低酸洗成本，减少废水处理成本。目前常用的不锈钢废混酸回收技术主要为喷雾焙烧废酸再生回收技术和树脂交换废酸净化回收技术两种。喷雾焙烧技术最早应用在碳钢酸再生回收系统，技术成熟可靠。而应用于不锈钢酸洗中是Ruthner(鲁兹纳)公司在1992年开始的，并取得成功，图1为喷雾焙烧法酸再生的工艺流程图，其酸再生过程具体可以分为以下几个步骤：1)酸洗产生的废混酸收集在废酸罐中，然后通过废酸泵将废酸从废酸罐输送到废酸过滤器进行预过滤，将其中的固体颗粒和不溶解的残留物从酸液中分离出来，然后废酸液被送入预浓缩器，在浓缩器内焙烧炉烟气将废酸加热进行预浓缩，部分水蒸气被蒸发。烟气温度由260℃降到80～90℃。2)在预浓缩器内浓缩后的废酸通过反应炉变频控制泵将被送入焙烧炉喷嘴，酸液通过喷嘴喷向焙烧炉内将废酸液雾化成酸雾。在焙烧炉内废酸和水被加热蒸发，同时废酸中金属盐颗粒缓慢分解：(1)蒸发：H2O(液)＝H2O(汽)HNO3(液)＝HNO3(汽)HF(液)＝HF(汽)(2)分解反应：2FeF3+3H2O＝Fe2O3+6HF2HNO3＝NO2+NO+O2+H2O分解出的Fe2O3粉落入焙烧炉底，并通过抽吸运送设备将其运送到氧化粉收集箱(在收集箱顶部有袋式过滤器)处理。3)通过焙烧反应的酸气离开炉顶，进入预浓缩器，焙烧气在这里与输送上来的废酸直接接触而被冷却。冷却后的气体继续前进到一级吸收塔，酸气从塔底进入，漂洗水从塔顶喷在填料上，在逆流过程中气体中的HF和HNO3经漂洗水吸收形成再生酸。再生酸通过再生酸泵打到再生酸罐，而燃烧废气和含有少量HF和HNO3的水蒸汽则从塔顶离开，进入到二级喷淋搭。在二级喷淋塔中废气中的微量HF和HNO3进一步被吸收，这部分含酸废水回用到吸收塔参与进一步喷淋；废气则进入最终洗涤塔进一步洗涤。4)废气净化排放：从最终洗涤塔出来的废气再进入DENOx脱氮设备。在DENOx系统内已经预热过的废气通过燃烧器进一步被加热，再同氨气混合，并且导入反应室。该反应室内充填有蜂窝状催化剂，在这里用固体金属氧化物作为催化剂，经过选择性催化还原(SCR)反应，将一氧化氮/二氧化氮转化成N2和水。其反应过程为：4NO+4NH3+O2＝4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2＝3N2+6H2O喷雾焙烧废酸再生不仅回收废酸中的游离酸，而且将金属盐分解成游离酸和金属氧化物，从而将游离酸和与金属离子结合的酸全部回收，回收率高。其中HF回收率高达为97％；而HNO3因为易分解，所以回收率低一些，约为60％(若采用H2O2作为强氧化剂则回收率可做到70％)。但是，实际运行中，喷雾焙烧法硝酸的收率总是不理想，一般在30％左右，分析其原因，在于烟气通过洗涤塔后温度还是较高，达到85℃以上，此时对于硝酸吸收会造成不利影响。
技术实现思路
本技术提供了一种提高不锈钢酸洗废液再生硝酸收率的系统，烟气进行吸收前先进行降温，从而有效提高硝酸的吸收率，同时在烟气中喷入氧化剂，可以将NO氧化为N2O5等高价态物质，进一步提高硝酸的收率。为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案实现：一种提高不锈钢酸洗废液再生硝酸收率的系统，包括依次设置的水解焙烧炉、预浓缩器、酸吸收塔、洗涤塔、冷凝器、气液分离罐和催化脱硝器；所述水解焙烧炉的高温烟气出口连接预浓缩器的高温烟气入口，预浓缩器的液体出口连接预浓缩循环泵的入口，预浓缩循环泵的出口连接预浓缩器的循环液体入口和焙烧炉给料泵的入口，焙烧炉给料泵的出口连接水解焙烧炉的液体入口；预浓缩器的烟气出口连接酸吸收塔的烟气入口，预浓缩器上还设有酸洗废液入口；酸吸收塔的再生酸液出口通过酸吸收循环泵连接酸吸收塔的循环酸液入口和预浓缩器的补充酸液入口；酸吸收塔的烟气出口连接洗涤塔的烟气入口，洗涤塔的洗涤液出口通过洗涤泵连接洗涤塔的循环洗涤液入口及酸吸收塔的吸收液入口；洗涤塔的烟气出口连接冷凝器的入口，且连接管道上设氧化剂加入口，洗涤塔还设有补充水入口；冷凝器的出口连接气液分离罐的入口，气液分离罐的冷凝液出口连接洗涤泵的入口；气液分离罐的气体出口通过引风机连接催化脱硝器的脱硝反应室入口，脱硝反应室下方设燃烧室，脱硝反应室的一侧设氮气入口，另一侧设尾气出口。与现有技术相比，本技术的有益效果是：烟气进行吸收前先进行降温，从而有效提高硝酸的吸收率，同时在烟气中喷入氧化剂，可以将NO氧化为N2O5等高价态物质，进一步提高硝酸的收率。附图说明图1是所述鲁兹纳喷雾焙烧法酸再生的工艺流程图。图2是本技术所述提高不锈钢酸洗废液再生硝酸收率的系统的结构示意图。图3是本技术所述提高不锈钢酸洗废液再生硝酸收率的系统的工艺流程图。图中：1.水解焙烧炉2.预浓缩器3.预浓缩循环泵4.焙烧炉给料泵5.酸吸收塔6.酸吸收循环泵7.洗涤塔8.洗涤泵9.冷凝器10.气液分离罐11.引风机12.催化脱硝器具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明：如图2所示，本技术所述一种提高不锈钢酸洗废液再生硝酸收率的系统，包括依次设置的水解焙烧炉1、预浓缩器2、酸吸收塔5、洗涤塔7、冷凝器9、气液分离罐10和催化脱硝器12；所述水解焙烧炉1的高温烟气出口连接预浓缩器2的高温烟气入口，预浓缩器2的液体出口连接预浓缩循环泵3的入口，预浓缩循环泵3的出口连接预浓缩器2的循环液体入口和焙烧炉给料泵4的入口，焙烧炉给料泵4的出口连接水解焙烧炉1的液体入口；预浓缩器2的烟气出口连接酸吸收塔5的烟气入口，预浓缩器2上还设有酸洗废液入口；酸吸收塔5的再生酸液出口通过酸吸收循环6泵连接酸吸收塔5的循环酸液入口和预浓缩器2的补充酸液入口；酸吸收塔5的烟气出口连接洗涤塔7的烟气入口，洗涤塔7的洗涤液出口通过洗涤泵8连接洗涤塔7的循环洗涤液入口及酸吸收塔5的吸收液入口；洗涤塔7的烟气出口连接冷凝器9的入口，且连接管道上设氧化剂加入口，洗涤塔7还设有补充水入口；冷凝器9的出口连接气液分离罐10的入口，气液分离罐10的冷凝液出口连接洗涤泵8的入口；气液分离罐10的气体出口通过引风机11连接催化脱硝器12的脱硝反应室入口，脱硝反应室下方设燃烧室，脱硝反应室的一侧设氮气入口，另一侧设尾气出口。如图3所示，基于本技术所述系统的提高不锈钢酸洗废液再生硝酸收率的工艺，包括如下步骤：a)酸洗废液进入预浓缩器2中，与水解焙烧炉1来的高温烟气接触进行浓缩，预浓缩器2的液体出口温度85～95℃，浓缩后的液体进入水解焙烧炉1中进行高温分解，炉顶温度250～350℃，炉底分解温度650～750℃，炉内表压-200～300Pa；分解产生固体粉末和高温烟气，其中固体粉末进行金属氧化物回收；b)将步骤a)分解后产生的含HF本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高不锈钢酸洗废液再生硝酸收率的系统，其特征在于，包括依次设置的水解焙烧炉、预浓缩器、酸吸收塔、洗涤塔、冷凝器、气液分离罐和催化脱硝器；所述水解焙烧炉的高温烟气出口连接预浓缩器的高温烟气入口，预浓缩器的液体出口连接预浓缩循环泵的入口，预浓缩循环泵的出口连接预浓缩器的循环液体入口和焙烧炉给料泵的入口，焙烧炉给料泵的出口连接水解焙烧炉的液体入口；预浓缩器的烟气出口连接酸吸收塔的烟气入口，预浓缩器上还设有酸洗废液入口；酸吸收塔的再生酸液出口通过酸吸收循环泵连接酸吸收塔的循环酸液入口和预浓缩器的补充酸液入口；酸吸收塔的烟气出口连接洗涤塔的烟气入口，洗涤塔的洗涤液出口通过洗涤泵连接洗涤塔的循环洗涤液入口及酸吸收塔的吸收液入口；洗涤塔的烟气出口连接冷凝器的入口，且连接管道上设氧化剂加入口，洗涤塔还设有补充水入口；冷凝器的出口连接气液分离罐的入口，气液分离罐的冷凝液出口连接洗涤泵的入口；气液分离罐的气体出口通过引风机连接催化脱硝器的脱硝反应室入口，脱硝反应室下方设燃烧室，脱硝反应室的一侧设氮气入口，另一侧设尾气出口。

【技术特征摘要】
1.一种提高不锈钢酸洗废液再生硝酸收率的系统，其特征在于，包括依次设置的水解焙烧炉、预浓缩器、酸吸收塔、洗涤塔、冷凝器、气液分离罐和催化脱硝器；所述水解焙烧炉的高温烟气出口连接预浓缩器的高温烟气入口，预浓缩器的液体出口连接预浓缩循环泵的入口，预浓缩循环泵的出口连接预浓缩器的循环液体入口和焙烧炉给料泵的入口，焙烧炉给料泵的出口连接水解焙烧炉的液体入口；预浓缩器的烟气出口连接酸吸收塔的烟气入口，预浓缩器上还设有酸洗废液入口；酸吸收塔的再生酸液出口通过酸吸收循环泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟剑，杨刚，王云山，孟祥全，张贺玉，刘坤，
申请(专利权)人：鞍山创新废酸除硅再生工程有限公司，中国科学院过程工程研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁,21