CN107324284A - 一种资源化处理含铁工业废盐酸的*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种资源化处理含铁工业废盐酸的***,第一酸洗塔用于对第一脱酸塔脱吸逸出并由压缩机压缩的含氯化氢的气体进行酸洗、浓缩,得到成品工业盐酸;曝气反应器用于使第一脱酸塔的废液与碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠或碳酸钠的晶体或溶液反应,生成氢氧化亚铁和氢氧化铁,在曝气氧化和鼓泡搅拌条件下生成氯化铵或氯化钠及氢氧化铁,并将反应生成的固液混合物依次输送至缓冲罐和固液分离装置;缓冲罐用于除沫、将分离出的二氧化碳和多余空气或氧气放空并分离出氯化铵或氯化钠溶液;固液分离器用于分离出氢氧化铁固体成品及氯化铵或氯化钠晶体。经酸洗塔回收的盐酸浓度为23wt%左右,回收了含铁废盐酸中95%左右的盐酸,降低了盐酸的采购量。
Description
技术领域
本发明属于环保领域,涉及工业含铁废盐酸的处理,尤其是一种资源化处理含铁工业废盐酸的***。
背景技术
盐酸作为一种常用的化工产品,广泛应用于碳钢冷轧、镀锌等工艺中。作为酸洗介质,盐酸和钢材表面产生氧化铁反应,生成氯化亚铁和氯化铁并溶解于酸液中。该反应所产生的盐酸废液中含有5%左右的盐酸和10-12%的氯化亚铁和氯化铁,若把该部分含铁盐酸废液直接排放,将对排放地区造成严重的环境污染。此外,废酸液中含有氯化亚铁和氯化氢,可认为是非常好的化工原料。因此,对含铁废盐酸的资源化处理和利用是保护环境、实现绿色发展的必然要求。
据统计,一条年产45万吨冷轧钢板的推拉酸洗机组,每年需要用盐酸2万吨左右,所产生的含盐酸废液也将近2万吨,而我国2010年冷轧钢板的产量已达5100万吨。据此计算,仅冷轧行业年产废盐酸已超220万吨。由此可见,对废盐酸的资源化处理,不仅关乎环保,还会对资源的利用和提升循环经济的发展具有非常重要的意义。
传统处理工业废盐酸的方法很多,有热分解法、高温水解法、萃取法、膜分离法、沉淀法和中和法。热分解法和高温水解法可分为焙烧法、流化床法等,这两种方法的工作原理是相同的,都是将含有氯化亚铁的废盐酸在高温下与氧气反应,并吸收浓缩挥发的氯化氢,其成品均为盐酸和铁红,其缺点是投资大、运行费高、技术难度大、管理及维修维护困难。萃取法是使用有机相组成的萃取液进行逆流萃取,而萃取相循环使用的方法投资仍然较高,操作也不方便,不太适用。膜分离法是利用膜的离子选择性地将铁和酸分离,其缺点是随着铁离子在膜两边渗透压的升高,需要较大的压力能输入,且对膜的材质与抗压性能提出了很高的要求,其初投资和运行费均较高。沉淀法是利用絮凝剂使废盐酸中的氯化亚铁絮凝,这种方法尽管利用了废盐酸中部分氯化亚铁,但由于在剩余的废酸液中仍然有小部分氯化亚铁,这使得后续废酸处理所生成的产品纯度级别一般不高,影响了产品的性能。中和法采用碱与废盐酸发生反应,这是处理酸洗废液最古老的一种方法,但由于废酸液中氯化氢、氯化亚铁未能得到利用,且易带来二次污染,目前这种方法基本不再使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处,提供一种绿色环保、投资小、运行费低的资源化处理含铁工业废盐酸的***。
为此,本发明的技术方案如下:
一种资源化处理含铁工业废盐酸的***,包括第一脱酸塔、第一酸洗塔、第一氯化氢压缩机、第一循环酸泵、第一物料泵、曝气反应器、缓冲罐和固液分离装置,
所述第一脱酸塔用于进行鼓泡搅拌、在吹气脱吸和负压条件下使盐析剂和含铁工业废盐酸混合后产生的氯化氢气体脱吸逸出,并通过所述第一物料泵将塔底的废液输送至所述曝气反应器;
所述第一酸洗塔用于对第一脱酸塔脱吸逸出并由所述第一氯化氢压缩机压缩的含有氯化氢的气体进行酸洗,使其中的氯化氢气体被水或稀盐酸吸收浓缩,得到成品工业盐酸,并将不凝性气体输送到所述第一脱酸塔底部做鼓泡气循环;
所述曝气反应器用于使来自所述第一脱酸塔的废液与碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠或碳酸钠的晶体或溶液反应,生成氢氧化亚铁和氢氧化铁,在曝气氧化和鼓泡搅拌条件下,生成氯化铵或氯化钠以及氢氧化铁,并将反应生成的固液混合物依次输送至所述缓冲罐和固液分离装置;
所述缓冲罐用于除沫、将分离出的二氧化碳和多余的空气或氧气放空,并分离出氯化铵或氯化钠溶液;
所述固液分离器用于分离出氢氧化铁固体成品以及氯化铵或氯化钠晶体。
根据本发明的一个优选方案,上述***还包括第二脱酸塔和第二酸洗塔,所述第二脱酸塔用于对第一脱酸塔处理后的废液进行二次脱酸,并将二次脱酸后的废液输送至所述曝气反应器;所述第二酸洗塔用于对二次脱酸后的含有氯化氢的气体进行二次酸洗,使其中的氯化氢气体进一步被水或稀盐酸吸收浓缩,得到成品工业盐酸。
根据本发明的另一个优选方案,上述***还包括第二脱酸塔、第二酸洗塔、第二氯化氢压缩机、第二循环酸泵和第二物料泵,所述第二脱酸塔、第二酸洗塔、第二氯化氢压缩机、第二循环酸泵、第二物料泵的连接关系和作用与所述第一脱酸塔、第一酸洗塔、第一氯化氢压缩机、第一循环酸泵、物料泵的连接关系和作用相同,所述第二脱酸塔的废液经第二物料泵输送至所述曝气反应器。
优选的是,所述固液分离装置由串联的一级固液分离器和二级固液分离器组成。
优选的是,在所述一级固液分离器和二级固液分离器之间还设置有一脱色罐,一级固液分离器上端设有将分离出来的氯化铵溶液或氯化钠溶液排出的排出口,该排出口与脱色罐之间连接有输送管道,在该输送管道上连接有将一部分氯化铵溶液或氯化钠溶液输送至所述第一脱酸塔作为盐析剂的管道;所述脱色罐用于脱去部分溶解的氢氧化铁,并将脱色后的氯化铵溶液或氯化钠溶液送至二级固液分离器,进一步提纯,得到浓缩的氯化铵或氯化钠溶液。
在本发明的一个实施例中,所述第一脱酸塔上分别设置有盐析剂、含铁工业废盐酸和鼓泡气的进口,在第一脱酸塔顶部设置有用于将氯化氢气体和鼓泡气体排出的排气口,该排气口经管道和第一压缩机连接所述第一酸洗塔。
在本发明的一个实施例中,所述第一酸洗塔的中部或下部一侧设置有用于接收含氯化氢气体的输入口,第一酸洗塔顶部设置有水或稀盐酸的进口,在第一酸洗塔的上部一侧和下部一侧分别设置有酸洗后氯化氢的排出口和输入口且该排出口和输入口通过装有第二压缩机的管道连接;在第一酸洗塔下部的另一侧设置有成品工业盐酸排出口;在第一酸洗塔顶部均设有不凝性气体排出口,该不凝性气体排出口经装有节流阀的管道分别连接所述第一脱酸塔上的鼓泡气进口,在第二酸洗塔顶部均设有不凝性气体排出口,该不凝性气体排出口经装有节流阀的管道分别连接所述第二脱酸塔上的鼓泡气进口。
在本发明的一个实施例中,所述曝气反应器底部设置有鼓泡气体入口,在曝气反应器上设置有碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠或碳酸钠的晶体或溶液的输入口,来自第一和/或第二脱酸塔的废液与所述碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠或碳酸钠的晶体或溶液反应生成氢氧化亚铁和氢氧化铁,在曝气氧化和鼓泡搅拌条件下,生成氯化铵或氯化钠以及氢氧化铁,在曝气反应器一侧设置有将反应生成的固液混合物排出的排出口,该排出口经管道连接所述缓冲罐。
优选的是,所述第一和第二脱酸塔的运行压力均为绝对大气压0.053-0.094MPa,所述第一和第二酸洗塔的运行压力均为绝对大气压0.121-0.398MPa。
优选的是,在所述第一压缩机的入口管道上设置有与大气连通的装有阀门的三通,用于平衡所述第一脱酸塔和第一酸洗塔内的压力;在所述第二压缩机的入口管道上设置有与大气连通的装有阀门的三通,用于平衡所述第二脱酸塔和第二酸洗塔内的压力。
本发明的优点和积极效果是:
1、本发明利用了同离子效应,在盐析、负压解析和鼓泡搅拌气提的作用下,促使废酸中的氯化氢气体更易于逃逸,从而将进入脱酸塔中浓度为10wt%左右的盐酸降到0.5wt%以下。经酸洗塔回收的盐酸的浓度为23wt%左右,回收了含铁废盐酸中95%左右的盐酸,所得盐酸可再次进入生产环节,降低了企业盐酸的采购量。
2、本发明利用压缩机对从脱酸塔出来的氯化氢和循环鼓泡气体加压,在加压的条件下,并根据氯化氢溶解度远远大于不凝性气体的特点,提高了的回收盐酸的浓度,可得到浓度为23%左右的工业盐酸。从酸洗塔出来的不凝性气体,又被输送到脱酸塔做鼓泡循环,不会造成***生产中的盐酸逃逸,污染大气。
3、本发明采用往已经脱酸后的工业废盐酸中加入碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠或碳酸钠晶体或溶液,生成了溶解度极低的固形物(即:常温下溶解度为10-12mol/l的氢氧化铁)和可溶盐,因此,反应生成物容易分离。其中的部分可溶盐可作为脱酸塔的盐析剂,不需要专门采购盐析剂,做到了循环使用,降低了成本。
4、本发明将氧气或空气加压送入曝气反应器,将氢氧化亚铁氧化成溶解度更低的氧化亚铁,并在固液分离后,获得成品氢氧化铁。没有反应完全的空气或氧气作鼓泡搅拌,可提高反应速度。
5、本发明经加温提浓后的氯化铵或氯化钠,既可作为盐析剂,又可作为工业原料或肥料。
整个工艺过程没有废水、废渣、废气排出,全部废盐酸得到资源化使用。成品为氢氧化铁、浓度23%左右的盐酸、氯化铵或氯化钠。原料为碳酸氢铵或碳酸铵或碳酸氢钠或碳酸钠,原料成本与所获得的氯化铵或氯化钠收益基本持平,其它成本仅为压缩机、泵、风机等所耗电能,以及浓缩过程中用到的蒸汽等加热能耗,所以本发明运行成本非常低,且全部资源得到应用。因此,这是一种绿色、环保、节能的资源化废盐酸处理方式。
附图说明
图1为本发明一个实施例的***组成示意图;
图2为本发明另一实施例的***组成示意图;
图3是图2的局部放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的***作进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本发明的保护范围。
图1为本发明的一个实施例。如图所示的资源化处理含铁工业废盐酸的***,包括:第一脱酸塔10、第一酸洗塔11、第一氯化氢压缩机17、第一循环酸泵18、第一物料泵19、曝气反应器12、缓冲罐13和固液分离装置。
第一脱酸塔10用于进行鼓泡搅拌、在吹气脱吸和负压条件下使盐析剂和含铁工业废盐酸混合后产生的氯化氢气体脱吸逸出,并通过所述第一物料泵将塔底的废液输送至所述曝气反应器。第一酸洗塔11用于对第一脱酸塔脱吸逸出并由所述第一氯化氢压缩机压缩的含有氯化氢的气体进行酸洗,使其中的氯化氢气体被水或稀盐酸吸收浓缩,得到成品工业盐酸,并将不凝性气体输送到所述第一脱酸塔内做鼓泡气循环。曝气反应器12用于使来自第一脱酸塔10的废液与碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠或碳酸钠的晶体或溶液反应,生成氢氧化亚铁和氢氧化铁,在曝气氧化和鼓泡搅拌条件下,生成氯化铵或氯化钠以及氢氧化铁,并将反应生成的固液混合物依次输送至缓冲罐13和所述固液分离装置。缓冲罐13用于除沫、将分离出的二氧化碳和多余的空气或氧气放空,并分离出氯化铵或氯化钠溶液。所述固液分离器用于分离出氢氧化铁固体成品以及氯化铵或氯化钠晶体。
参见图2和图3所示的本发明的另一实施例,在该实施例中,该***还包括第二脱酸塔21和第二酸洗塔22。第二脱酸塔21用于对第一脱酸塔处理后的废液进行二次脱酸,并将二次脱酸后的废液输送至曝气反应器12。即,在该实施例中,第二脱酸塔21串联在第一脱酸塔和曝气反应器12之间。第二酸洗塔22与第二脱酸塔21连接,用于对二次脱酸后的含有氯化氢的气体进行二次酸洗,使其中的氯化氢气体进一步被水或稀盐酸吸收浓缩,得到成品工业盐酸。采用这种两级串联的方式,含铁废盐酸的利用率可达98%。
虽然没有图示,在本发明的另一实施例中,为了提高废盐酸的处理量,还可以将第二脱酸塔与第一脱酸塔并联。也就是说,该***还包括第二脱酸塔、第二酸洗塔、第二氯化氢压缩机、第二循环酸泵和第二物料泵,所述第二脱酸塔、第二酸洗塔、第二氯化氢压缩机、第二循环酸泵、第二物料泵的连接关系和作用与所述第一脱酸塔、第一酸洗塔、第一氯化氢压缩机、第一循环酸泵、物料泵的连接关系和作用相同,所述第二脱酸塔的废液经第二物料泵23输送至所述曝气反应器12。第二酸洗塔22与第二脱酸塔21连接,用于对二次脱酸后的含有氯化氢的气体进行二次酸洗,使其中的氯化氢气体进一步被水或稀盐酸吸收浓缩,得到成品工业盐酸。采用这种并联方式可以大大提高处理含铁废盐酸的速度。
另外,在图1所示的实施例中,所述固液分离装置由串联的一级固液分离器和二级固液分离器14、16组成。在一级固液分离器14和二级固液分离器16之间还设置有一脱色罐15。一级固液分离器14上端设有将分离出来的氯化铵溶液或氯化钠溶液排出的排出口,该排出口与脱色罐之间连接有输送管道,在该输送管道上连接有将一部分氯化铵溶液或氯化钠溶液输送至第一脱酸塔10作为盐析剂的管道。脱色罐15用于脱去部分溶解的氢氧化铁,并将脱色后的氯化铵溶液或氯化钠溶液送至二级固液分离器,进一步提纯,得到浓缩的氯化铵或氯化钠溶液。
在第一脱酸塔10上分别设置有盐析剂、含铁工业废盐酸和鼓泡气的进口,在第一脱酸塔顶部10设置有用于将氯化氢气体和鼓泡气体排出的排气口,该排气口经管道和第一压缩机17连接第一酸洗塔11;在第一脱酸塔10底部设置有废液排出口,该废液排出口与输送管道连接。
所述第一酸洗塔11的中部一侧设置有用于接收脱酸塔10脱吸逸出的含氯化氢气体的输入口,第一酸洗塔11顶部设置有水或稀盐酸的进口,在第一酸洗塔11的上部一侧和下部一侧分别设置有酸洗后氯化氢的排出口和输入口且该排出口和输入口通过装有第二压缩机18的管道连接。在第一酸洗塔11下部的另一侧设置有成品工业盐酸排出口;在第一酸洗塔11顶部设有不凝性气体排出口,该不凝性气体排出口经装有节流阀的管道连接脱酸塔10上的鼓泡气进口。
所述曝气反应器12底部设置有鼓泡气体入口,在曝气反应器12上设置有碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠或碳酸钠的晶体或溶液的输入口,来自第一或第二脱酸塔的废液与所述碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠或碳酸钠的晶体或溶液反应生成氢氧化亚铁和氢氧化铁,在曝气氧化和鼓泡搅拌条件下,生成氯化铵或氯化钠以及氢氧化铁,在曝气反应器12的一侧设置有将反应生成的固液混合物排出的排出口,该排出口经管道连接所述缓冲罐13。
通常,脱酸塔10的运行压力为绝对大气压0.053-0.094MPa。酸洗塔的运行压力为绝对大气压0.121-0.398MPa。
另外,在第一压缩机17的入口管道上还设置有与大气连通的装有阀门的三通,用于平衡所述第一脱酸塔和第一酸洗塔内的压力;在所述第二压缩机的入口管道上设置有与大气连通的装有阀门的三通,用于平衡所述第二脱酸塔和第二酸洗塔内的压力。;
利用本发明的***资源化处理含铁工业废盐酸的方法包括以下步骤:
1、在负压、鼓泡条件下加入氯化铵或氯化钠溶液:
在绝对大气压0.053MPa到0.094MPa条件下,将氯化铵溶液或氯化钠溶液作为盐析剂与含铁工业废盐酸一起加入到脱酸塔中,鼓泡搅拌,在盐析、吹气脱吸和负压条件下使氯化氢脱吸逸出。
2、在加压条件下,氯化氢气体成为盐酸:
将步骤(1)中脱吸逸出的氯化氢和鼓泡循环气体用压缩机压送至酸洗塔。在酸洗塔内,氯化氢气体被水或稀盐酸吸收浓缩,成品为工业盐酸,酸洗塔运行压力为绝对大气压0.121MPa到0.398MPa。
3、步骤(2)中酸洗塔内的不凝性气体经管道节流输送至上述的脱酸塔内做鼓泡气循环,在节流管道上设有三通阀门排空装置。
脱酸塔与酸洗塔的压力平衡通过调节鼓泡气体循环回路上的节流阀开度来实现。鼓泡循环气体量是通过打开压缩机入口管道上与大气连通的三通上阀门使不凝性气体进入***,增大鼓泡气体量;或者是打开节流管道上三通排空阀门,减少鼓泡气体量来实现的。
4、曝气反应器内反应:
将步骤(1)剩余的液体输送至曝气反应器,将碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠或者碳酸钠的晶体或溶液输送至曝气反应器,反应生成氢氧化亚铁和氢氧化铁,将压缩空气或氧气通入曝气反应器底部,产生鼓泡,在曝气氧化和鼓泡搅拌条件下,生成氯化铵或氯化钠以及氢氧化铁。曝气反应器内有生成氢氧化亚铁和氢氧化铁的反应,也有氢氧化亚铁变成氢氧化铁的氧化反应,反应气体的作用是氧化和曝气搅拌。
5、缓冲罐和氢氧化铁固液分离器:
曝气反应器内的反应产物有大量的气泡和液沫,反应产物首先进缓冲罐除沫,然后进入固液分离器,分离出反应生成的二氧化碳和多余的空气或氧气,分离出来的固体为成品氢氧化铁,分离出的液体为氯化铵或氯化钠溶液。
6、脱色罐脱色:
把上述生成的氯化铵或氯化钠溶液的一部分再次加入到脱酸塔,作为脱酸塔的盐析剂。从固液分离器出来的氯化铵溶液或氯化钠溶液的另一部分输送至步骤脱色罐脱色,脱去其中的部分溶解的氢氧化铁。
7、氯化铵或氯化钠溶液进一步提纯浓缩和/或结晶,和/或盐析剂再循环:
将脱色后的氯化铵或氯化钠溶液依次输送至氯化铵或氯化钠固液分离器、浓缩器和/或结晶器进一步提纯、浓缩和或结晶,一部分浓缩后的高温、高浓度氯化铵或氯化钠溶液输送至至步骤(1)作为脱酸塔的盐析剂,另一部分是成品氯化铵溶液和/或晶体,或是成品氯化钠溶液和/或晶体。
本发明所涉及的资源化处理含铁工业废盐酸的方法,利用了在盐析、吹气脱吸和负压条件下,氯化氢更容易从废盐酸中脱吸逃逸;不凝性气体与低百分含量的氯化氢混合并经压缩机加压后,由于氯化氢溶解度远远高于不凝性气体,从而可获得高浓度的盐酸,盐酸可再次进入生产环节。没有溶解的不凝性气体则再次进入鼓泡循环。
本发明所涉及的资源化处理含铁工业废盐酸工艺,利用了碳酸氢铵或碳酸铵或碳酸钠或碳酸氢钠能溶解入水,且容易和氯化铁、氯化亚铁反应,并能和没有提取的微量氯化氢反应,产物为氯化铵或氯化钠、二氧化碳、溶解度极低的氢氧化铁和氢氧化亚铁沉淀。在加压空气或氧气作用下,在反应器底部鼓泡搅拌,生成二氧化碳搅动共同作用下,可加速反应,并能将溶解度高于氢氧化铁的氢氧化亚铁全部生成氢氧化铁。
若让氯化铁与碳酸氢铵溶液或晶体反应,则反应方程式为:
FeCl3+3NH4HCO3=Fe(OH)3↓+3CO2↑+3NH4Cl
若让氯化亚铁与碳酸氢铵溶液或晶体反应,则反应方程式为:
FeCl2+2NH4HCO3=Fe(OH)2↓+2CO2↑+2NH4Cl
若让氯化铁与碳酸氢钠溶液或晶体反应,则反应方程式为:
FeCl3+3NaHCO3=Fe(OH)3↓+3CO2↑+3NaCl
若让氯化亚铁与碳酸氢铵溶液或晶体反应,则反应方程式为:
FeCl2+2NaHCO3=Fe(OH)2↓+2CO2↑+2NaCl
若让氯化铁与碳酸铵溶液或晶体反应,则反应方程式为:2FeCl3+3H2O+3(NH4)2CO3=2Fe(OH)3↓+3CO2↑+6NH4Cl
若让氯化亚铁与碳酸铵溶液或晶体反应,则反应方程式为:
FeCl2+H2O+(NH4)2CO3=Fe(OH)2↓+CO2↑+2NH4Cl
若让氯化铁与碳酸钠溶液或晶体反应,则反应方程式为:
2FeCl3+3H2O+3Na2CO3=2Fe(OH)3↓+3CO2↑+6NaCl
若让氯化亚铁与碳酸钠溶液或晶体反应,则反应方程式为:
FeCl2+H2O+Na2CO3=Fe(OH)2↓+CO2↑+2NaCl
脱酸后剩余微量的氯化氢若和碳酸氢铵溶液或晶体反应,反应方程式为:
HCl+NH4HCO3=H2O+CO2↑+NH4Cl
脱酸后剩余微量的氯化氢若和碳酸氢钠溶液或晶体反应,反应方程式为:
HCl+NaHCO3=H2O+CO2↑+NaCl
脱酸后剩余微量的氯化氢若和碳酸铵溶液或晶体反应,反应方程式为:
2HCl+(NH4)2CO3=H2O+CO2↑+2NH4Cl
脱酸后剩余微量的氯化氢若和碳酸钠溶液或晶体反应,反应方程式为:
2HCl+Na2CO3=H2O+CO2↑+2NaCl
利用加压空气或氧气曝气后氢氧化亚铁成为氢氧化铁,反应方程式为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
至此,在曝气反应器内的氯化亚铁、氯化铁全部变成了溶解度极低的氢氧化铁晶粒。反应生成的氯化铵或氯化钠溶液以及反应中微过量的碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠或碳酸钠也是溶液的形式,溶液中的氯化氢也完全变成了可溶盐,很容易通过重力沉降或离心实现分离,其中的氢氧化铁经洗涤后可作为工业原料。若生成物是氯化铵,则可再次进入钢铁酸洗行业,酸洗企业可以不需要再采购酸洗过程中需要的氯化铵,其余的氯化铵可作为化肥或作为其它化工原料;若生成物是氯化钠,则可经结晶后作为工业盐使用,也可作为防冻剂或融雪盐。
上述方法中,还可以将氯化铵溶液作为盐析剂。
Claims (10)
1.一种资源化处理含铁工业废盐酸的***,其特征在于:包括第一脱酸塔、第一酸洗塔、第一氯化氢压缩机、第一循环酸泵、第一物料泵、曝气反应器、缓冲罐和固液分离装置,
所述第一脱酸塔用于进行鼓泡搅拌、在吹气脱吸和负压条件下使盐析剂和含铁工业废盐酸混合后产生的氯化氢气体脱吸逸出,并通过所述第一物料泵将塔底的废液输送至所述曝气反应器;
所述第一酸洗塔用于对第一脱酸塔脱吸逸出并由所述第一氯化氢压缩机压缩的含有氯化氢的气体进行酸洗,使其中的氯化氢气体被水或稀盐酸吸收浓缩,得到成品工业盐酸,并将不凝性气体输送到所述第一脱酸塔底部做鼓泡气循环;
所述曝气反应器用于使来自所述第一脱酸塔的废液与碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠或碳酸钠的晶体或溶液反应,生成氢氧化亚铁和氢氧化铁,在曝气氧化和鼓泡搅拌条件下,生成氯化铵或氯化钠以及氢氧化铁,并将反应生成的固液混合物依次输送至所述缓冲罐和固液分离装置;
所述缓冲罐用于除沫、将分离出的二氧化碳和多余的空气或氧气放空,并分离出氯化铵或氯化钠溶液;
所述固液分离器用于分离出氢氧化铁固体成品以及氯化铵或氯化钠晶体。
2.根据权利要求1所述的***,其特征在于:还包括第二脱酸塔和第二酸洗塔,所述第二脱酸塔用于对第一脱酸塔处理后的废液进行二次脱酸,并将二次脱酸后的废液输送至所述曝气反应器;所述第二酸洗塔用于对二次脱酸后的含有氯化氢的气体进行二次酸洗,使其中的氯化氢气体进一步被水或稀盐酸吸收浓缩,得到成品工业盐酸。
3.根据权利要求1所述的***,其特征在于:还包括第二脱酸塔、第二酸洗塔、第二氯化氢压缩机、第二循环酸泵和第二物料泵,所述第二脱酸塔、第二酸洗塔、第二氯化氢压缩机、第二循环酸泵、第二物料泵的连接关系和作用与所述第一脱酸塔、第一酸洗塔、第一氯化氢压缩机、第一循环酸泵、物料泵的连接关系和作用相同,所述第二脱酸塔的废液经第二物料泵输送至所述曝气反应器;所述第二酸洗塔用于对二次脱酸后的含有氯化氢的气体进行二次酸洗,使其中的氯化氢气体进一步被水或稀盐酸吸收浓缩,得到成品工业盐酸。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的***,其特征在于:所述固液分离装置由串联的一级固液分离器和二级固液分离器组成。
5.根据权利要求4所述的***,其特征在于:在所述一级固液分离器和二级固液分离器之间还设置有一脱色罐,一级固液分离器上端设有将分离出来的氯化铵溶液或氯化钠溶液排出的排出口,该排出口与脱色罐之间连接有输送管道,在该输送管道上连接有将一部分氯化铵溶液或氯化钠溶液输送至所述第一脱酸塔作为盐析剂的管道;所述脱色罐用于脱去部分溶解的氢氧化铁,并将脱色后的氯化铵溶液或氯化钠溶液送至二级固液分离器,进一步提纯,得到浓缩的氯化铵或氯化钠溶液。
6.根据权利要求5所述的***,其特征在于:所述第一脱酸塔上分别设置有盐析剂、含铁工业废盐酸和鼓泡气的进口,在第一脱酸塔顶部设置有用于将氯化氢气体和鼓泡气体排出的排气口,该排气口经管道和第一压缩机连接所述第一酸洗塔。
7.根据权利要求6所述的***,其特征在于:所述第一酸洗塔的中部或下部一侧设置有用于接收含氯化氢气体的输入口,第一酸洗塔顶部设置有水或稀盐酸的进口,在第一酸洗塔的上部一侧和下部一侧分别设置有酸洗后氯化氢的排出口和输入口且该排出口和输入口通过装有第二压缩机的管道连接;在第一酸洗塔下部的另一侧设置有成品工业盐酸排出口;在第一酸洗塔顶部均设有不凝性气体排出口,该不凝性气体排出口经装有节流阀的管道分别连接所述第一脱酸塔上的鼓泡气进口,在第二酸洗塔顶部均设有不凝性气体排出口,该不凝性气体排出口经装有节流阀的管道分别连接所述第二脱酸塔上的鼓泡气进口。
8.根据权利要求7所述的***,其特征在于:所述曝气反应器底部设置有鼓泡气体入口,在曝气反应器上设置有碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠或碳酸钠的晶体或溶液的输入口,来自第一和/或第二脱酸塔的废液与所述碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠或碳酸钠的晶体或溶液反应生成氢氧化亚铁和氢氧化铁,在曝气氧化和鼓泡搅拌条件下,生成氯化铵或氯化钠以及氢氧化铁,在曝气反应器一侧设置有将反应生成的固液混合物排出的排出口,该排出口经管道连接所述缓冲罐。
9.根据权利要求8所述的***,其特征在于:所述第一和第二脱酸塔的运行压力均为绝对大气压0.053-0.094MPa,所述第一和第二酸洗塔的运行压力均为绝对大气压0.121-0.398MPa。
10.根据权利要求9所述的***,其特征在于:在所述第一压缩机的入口管道上设置有与大气连通的装有阀门的三通,用于平衡所述第一脱酸塔和第一酸洗塔内的压力;在所述第二压缩机的入口管道上设置有与大气连通的装有阀门的三通,用于平衡所述第二脱酸塔和第二酸洗塔内的压力。
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