فناوری پردازش برای بازیابی اسید سولفوریک

May 11, 2024

پیام بگذارید

تکنیک‌های فرآوری متداول در کارخانه‌های متالورژی شامل کریستالیزاسیون خلاء با جت بخار، تبلور انجماد با غلظت تبخیر، سولفات آهن پلیمری، براده‌های آهن و دیالیز انتشاری است. روش احیای آمونیاک قرمز اکسید آهن نیز وجود دارد که به دلیل تجهیزات متعدد و مصرف انرژی زیاد کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. ظرفیت تجهیزات فرآوری معمولاً بر حسب مقدار اسید سولفوریک مصرفی در سال (غلظت 98 درصد) برای ترشی فولاد بیان می شود. به طور کلی، تجهیزات کوچک حدود 500 تن در ثانیه مصرف می کنند، در حالی که تجهیزات بزرگ، 1000-3000 تن در ثانیه مصرف می کنند.


روش کریستالیزاسیون خلاء جت بخار:روشی برای حفظ درجه مشخصی از خلاء در اواپراتور و کریستالایزر از طریق جت بخار و کندانسور. هنگامی که مایع زائد با دمای بیشتر از دمای تبخیر تحت این درجه خلاء عبور می کند، آب موجود در مایع زباله در حالت آدیاباتیک تبخیر می شود و در نتیجه دمای مایع زباله کاهش می یابد، غلظت آن افزایش می یابد و به همان نسبت کاهش می یابد. حلالیت سولفات آهن در همان زمان، اسید جدید به اواپراتور اضافه می شود تا اسیدیته محلول را افزایش دهد و بلورهای سولفات آهن فوق اشباع را رسوب دهد. جریان فرآیند در شکل 1 نشان داده شده است. مزیت این روش این است که می تواند مقدار زیادی مایع زباله را مدیریت کند و به طور مداوم هفت کریستال سولفات آهن (FeSO4 • 7H2O) و اسید بازسازی شده (حاوی 10٪ تا 20٪ H2SO4 و تولید کند). 44 تا 8 درصد FeSO). FeSO4 • 7H2O دارای خلوص بیشتر از 95% و حاوی کمتر از 1% H2SO4 است. بدون آلودگی ثانویه نقطه ضعف این است که اسید جدید باید در طول فرآیند اضافه شود و تمام اسیدشویی ها از اسید بازسازی شده استفاده می کنند. نازل انژکتور بخار مستعد ساییدگی و پارگی است.


روش تبلور انجماد با غلظت تبخیر:مایع زائد ابتدا در اواپراتور گرم می شود و آب با تبخیر خلاء حذف می شود تا اسیدیته و غلظت سولفات آهن افزایش یابد. سپس به مخزن کریستالیزاسیون فرستاده می شود و دمای مایع زائد با آب نمک منجمد تا 0-3 درجه کاهش می یابد تا کریستال های سولفات آهن رسوب کند. زمان تبلور انجماد به طور کلی 2 ساعت است. مزایای این روش این است که می تواند مقدار زیادی مایع زباله را پردازش کند، راندمان تبخیر بالایی دارد و سولفات آهن هفت کریستالی تولید می کند. در طول فرآیند تصفیه، اسید جدیدی مورد نیاز نیست و اسید جدید مستقیماً برای ترشی فولاد استفاده می شود. اسید بازسازی شده حاوی 16 تا 20 درصد H2SO4 و 5/5 تا 7 درصد FeSO4 است. FeSO4 • 7H2O دارای خلوص بیشتر از 95% و حاوی کمتر از 1% H2SO4 است. عیب آن این است که به مجموعه کاملی از تجهیزات مانند فریزر نیاز دارد که نیاز به سرمایه گذاری زیاد، هزینه بالا و عملیات پیچیده دارد. اواپراتورهای گرافیت مستعد انسداد توسط کریستال های سولفات آهن هستند. لوله مسی در مخزن کریستالیزاسیون توسط اسید خورده شده و عمر مفید کوتاهی دارد و نیاز به تعویض مکرر دارد.


روش سولفات آهن پلیمری:ابتدا مایع زائد پیش تصفیه می شود، سپس با اکسیژن اکسید می شود و NaNO2 به عنوان کاتالیزور برای تولید پلیمر سولفات آهن پایه، یعنی سولفات آهن پلیمری، که به عنوان یک عامل تصفیه آب استفاده می شود، استفاده می شود. جریان فرآیند در شکل 3 نشان داده شده است. این روش می تواند مایعات زباله تولید شده در موقعیت های مختلف را با عملیات متناوب و چرخه تولید 2 ساعت مدیریت کند. سولفات آهن پلیمری حاوی 12.5% ​​تا 13.5% Fe2O3، مقادیر کمی از Fe{9}}، چگالی 1.45 تا 1.50 گرم بر سانتی‌متر مکعب، قلیائیت 10% تا 13% است. و مقدار pH 0.5 تا 1.0. تجهیزات فرآیند آن ساده، با سرمایه گذاری کم و بدون آلودگی ثانویه است.


روش براده کردن آهن:اسید آزاد موجود در مایع زائد با براده‌های آهن واکنش می‌دهد و سولفات آهن را تشکیل می‌دهد که سپس با حرارت دادن متمرکز شده و به طور طبیعی خنک می‌شود تا متبلور و رسوب کند. این روش دارای آلودگی زیست محیطی جدی، شدت کار بالا است و مایع باقیمانده تخلیه شده حاوی حدود 0.15% H2SO4 و 421% FeSO است که نیاز به عملیات خنثی سازی دارد. فقط برای تصفیه حجم مایع زباله کم قابل استفاده است.


روش دیفیوژن دیالیز:با استفاده از غشای تبادل یونی، دیالیز انتشار، برای جداسازی اسیدهای آزاد و سولفات آهن در مایع زباله. مصرف انرژی پایین و کارکرد آسانی دارد. اسید بازسازی شده حاوی 140 تا 180 گرم در لیتر H2SO4 و بیش از 10 گرم در لیتر FeSO4 نیست. محلول باقیمانده حاوی 20-30 گرم در لیتر H2SO4 و 10-120 گرم در لیتر FeSO4 است و نیاز به عملیات خنثی سازی دارد. مناسب برای تصفیه مایع با حجم کم و مایع ضایعات ترشی ورق فولاد سیلیکونی.