酸再生工艺设备培训
主讲人：贺君良
2016-6
1
主要内容
1 2 3
工艺流程 主要设备 工艺参数 运行指标
4
5 5 1
故障分析
1. 工艺流程
废混酸再生循环利用工艺流程
再生酸 达标排放 洗 再涤 生回 酸收 NOx处理
不锈钢原料酸洗
废混酸
天然气
焙 烧 炉
氧化铁粉
不锈钢冶炼
不锈钢成品酸洗 再生酸
功能：通过焙烧、吸收工艺将废混酸生成可以重新利用的混酸，同时产生铁粉。
①
袋式除尘器工作原理
过滤。低压脉冲袋式除尘器的气体净化方式为外滤式，含尘气体由导流管进入各单元过滤室，由 于设计中滤袋底离进风口上口垂直距离有足够、合理的气流通过适当导流和自然流向分布，达到 整个过滤室内空气分布均匀，含尘气体中的颗粒粉尘通过自然沉降分离后直接落入灰斗，其余粉 尘在导流系统的引导下，随气流进入中箱体过滤区，吸附在滤袋外表面。过滤后的洁净气体透过 滤袋经上箱体、排风管排出。 清灰。滤袋采用压缩空气进行喷吹清灰，清灰机构由气包、喷吹管和电磁脉冲控制阀等组成。过 滤室内每排滤袋出口顶部装配有一根喷吹管，喷吹管下侧正对滤袋中心设有喷吹口，每根喷吹管 上均设有一个脉冲阀并与压缩空气气包相通。清灰时，电磁阀打开脉冲阀，压缩空气经喷由清灰 控制装置(差压)按设定程序打开电磁脉冲喷吹，压缩气体以极短促的时间按次序通过各个脉冲阀经 喷吹管上的喷嘴诱导数倍于喷射气量的空气进入滤袋，形成空气波，使滤袋由袋口至底部产生急 剧的膨胀和冲击振动，造成很强的清灰作用，抖落滤袋上的粉尘。
燃烧 装置
DeNOx处理装置功能 去除烟气中NOx气体，使其达到排放标准 后从排放烟囱中排向大气 脱氮装置主要反应： NO+1/2O2→NO2 6NO2+8NH3→7N2+12H2O 4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
3. 技术参数
1、废混酸成份含量及温度
名称 HF（总计） HF（游离） HNO3（总计） HNO3（游离） Metal（铁、镍、铬） So42温度 平均 50g/L 25g/L 130g/L 125g/L 35g/L 50℃ 范围 30-70g/L 10-30g/L 60-220g/L 50-210g/L 10-60g/L ≦0.5g/L 20-6工艺流程
管道输出 汽车拉运 预沉淀
废混酸储罐
文丘里 预浓缩器
焙烧炉
氧化铁粉 收集装置
尿素 废气风机 氧化塔 （四级）
天然气 吸收塔 （一级） 喷淋塔 （二级） 冷却塔 （三级）
氮氧化物 处理装置
废气
天然气 再生酸储 罐 管道输送 汽车拉运 冷却水
冷却水
2. 工艺流程
一、氧化铁粉的产生 废酸通过泵输入浓缩器分离器，在预浓缩器内的废酸与焙烧炉产生的热 气体直接进行热交换酸液蒸发而进行浓缩。浓缩后的废酸通过泵供入焙烧炉 内，喷入焙烧炉内的酸液在高温条件下发生反应，产生固体颗粒的氧化铁， 落到焙烧炉底部通过部的旋转阀排出，由风机输送到氧化铁料仓。 二、再生酸的产生 焙烧炉内气体由水蒸气、HF、HNO3气体及燃烧废气组成，从焙烧炉顶部 离开进入到预浓缩器和气液分离器部分，在预浓缩器中，循环酸液与废气热 交换得以浓缩，同时洗涤气体中残留的氧化物固体颗粒，冷却和分离粉尘后 的气体进入到吸收塔。在吸收塔中，气体中 HF 、 HNO3被吸收形成再生酸。 含有燃烧废气和微量 HF 、 HNO3 的气体从吸收塔顶部离开依次进入喷淋洗涤 塔、冷却塔和氧化塔中，废气中的微量 HF 、 HNO3 气体进一步被吸收，，这 部分含酸水回用至吸收塔内，输送到再生酸罐； 三、废气处理 经氧化塔吸收后的废气进入氮氧化物处理炉去除 NOx气体，达到排放标 准后从烟囱排向大气。
表3 酸再生焙烧炉运行技术参数
主烧嘴 温度/℃ 740±5 535±5 455±10 290±10 中部 氧化物烧嘴 头部温度
酸枪清洁水压 压力/KPa 430±30
酸枪浓酸压力
焙烧炉气管道
焙烧炉头部压力
480±20
-0.5
-0.2
4. 运行指标
主要控制项目 废混酸生产能力 硝酸回收率 氢氟酸回收率 燃料消耗 再生酸中金属含量 排 放
2.主要设备
混酸再生整套装置系统由四部分组成，主体设 备是酸再生本体。 酸再生本体：焙烧炉、文丘里预浓缩器、吸收塔、 洗涤塔、冷却塔和氧化塔等主要处理装置，以及过 滤器、酸泵、排气风机等。 酸储罐系统：废酸储罐、再生酸罐、酸泵等设备。 氧化铁粉站：氧化铁粉仓、除尘器、输送风机等设 备。 氮氧化物处理系统，尿素制备、储备装置和氮氧化 物炉。
5. 故障分析
问题：循环塔液位低于设定值 一、原因分析： ① 循环塔进酸管道被废酸中的杂质堵塞，流量低于设定值，液位下降 ： ② 循环塔对应的循环泵的电流和压力降低，上酸速度降低，液位降低 ； ③ 循环塔体底部的放散或取样阀门没有关严实，发生跑酸，液位降低 ； ④ 循环塔液位计发生故障，产生错误的反馈信号。 二、应对措施 ① 当班人员加强对循环塔以及循环泵各工艺参数（液位、流量、压力 ）的观察，发现参数异常首先打开参数曲线确定发生异常的时间， 联系维护人员进行调整； ② 将酸模式转换为水模式或再生酸模式冲洗循环管道，消除管道堵塞 ； ③ 在启动设备前确保放散和取样阀门关严实，进酸阀门达到合适的位 置
2、再生混酸成份含量及温度
名称 HF HNO3 Metal 平均含量 50g/L 100g/L ＜3g/L ＜60℃ 温度
3. 工艺参数
焙烧炉分解区温度 ：上部550 ℃、 中部700 ℃ 焙烧炉顶烟气温度： 290-295 ℃ 焙烧炉烟气负压： -0.8- -0.1kpa 氧化物管道负压： -0.45- -0.65kPa 除尘布袋差压： 1.6kPa-2.2kPa 酸枪压力： 460kPa—500kPa 文丘里后烟气温度： 90 ℃ 氮氧化物炉反应区温度 400-450 ℃
脱氮装置主要反应： NO+1/2O2→NO2 6NO2+8NH3→7N2+12H2O 4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
思考问题
• 如何提高设备维护水平，减少设备故障率
• 如何提高应对突发故障的能力，将危害降 到最低。
23 23
3、工艺参数
表1 酸再生循环塔液位 预浓缩器 正常液位 低报警液位 低低报警液位 70% 30% 25% 吸收塔 60% 30% 10% 表2 预浓缩器泵 电流/A 压力/KPa 63±2 280±40 洗涤塔 50% 30% 10% 冷却塔 40% 10% 6% 氧化塔 40% 30% 10&
酸再生机组循环泵运行技术参数 吸收塔泵 26±1 380±10 洗涤塔泵 28±1 320±10 冷却塔泵 120±2 340±10 氧化塔泵 50±2 340±10
② ③ ④ 检查压缩空气管路、气包是否漏气。 减少除尘器本体部分缝隙的漏风，做好密封 ； 保证焙烧炉底部炉温，铁粉足够干燥。
5. 故障分析
问题2、焙烧炉炉壁铁粉坍塌
一、原因分析 酸枪没有清洗好，喷雾效果差，酸液呈水柱形喷射到焙烧炉内，进入炉内的废酸液 不能立即发生反应，会和生成的铁粉粉尘在旋转的气流作用下附积在焙烧炉炉壁上 ，大量的铁粉由于重力作用最后会掉落在焙烧炉底部。 二、解决措施 a) 提升酸枪喷酸压力，由原先的3.5bar提升至4.5bar； b) 提升酸枪喷嘴清洗标准，由单一水洗改为水洗加高压风清洗，达到最佳喷雾效果.
②
5. 故障分析
一、原因分析： ① 气包压力降低。 ② 外壳有空气漏入，滤袋受潮，致使灰尘不是松散地，而 是粘糊地附着在滤袋上，把织物孔眼堵死，造成清灰失 效，使除尘器压降过大，无法继续运行。 ③ 粉尘湿度大、糊袋。焙烧炉炉底温度低，铁粉没有足够 干燥。 二、 解决措施： ① 检查清灰机构，检查控制阀、脉冲阀以及定时器等的动 作情况，调大空气炮压缩空气压力 。
对废气进行冷却 吸收废气中的微量HNO3气体，主要反应 ： 3 NO2 + H2O→2 HNO3 + NO NO + ½ O2→NO2
氧化塔 塔体 ：PPH材质 填料：PVDF
2.主要设备
DeNOx处理装置规格与功能
名称 壳体 主体 催化器 助燃风机 烧嘴设备 规格 标准316L，12,300 mm 以TiO2为载体，以V2O5为活 性成分 碳钢
清理焙烧炉内铁粉
5. 故障分析
• 问题3：焙烧炉炉壳腐蚀 1、主要原因：废混酸中SO42- 浓度 超标，对焙烧炉造成严重的晶界腐蚀。 SO42-来源 ① HF酸新酸中SO42-浓度较高 （ ＞0.5g/L ）， CaF2﹢H2SO4→CaSO4﹢HF ① 混酸酸洗的前步酸洗为硫酸酸洗或电解硫酸钠酸洗，钢板将大量的 SO42-带入混酸槽 2、控制措施 • 选用高品质的HF • 定期跟踪化验废酸中SO42- 浓度（目前缺失） • 从酸洗工艺方面考虑降低废混酸中的SO42- 浓度。
作 业 率
控制指标 ≥7.5m3/h ≥60% ≥97% 处理1L 到预浓缩的废酸燃气消耗最大值3800 kJ ≤3g/l
≤20mg/Nm3 ≤100ppm ≤8mg/Nm3 72小时设备 作业率＞95%
烟粉尘 烟气氮氧化物
烟气中氢氟酸 机械设备
5. 故障分析
问题一、铁粉仓压差高
5. 故障分析
•
2.主要设备
焙烧炉
名称 主体
壳体 抓耙机
规格
进口高镍板（1.4876） +316L 高12米 直径8米 标准316L和碳钢 碳钢
燃烧 装置
助燃风机
烧嘴设备
最大1,980 kW 可耐温度 1000 – 1200 °C
焙烧炉功能
废酸在炉内喷雾焙烧，生成烟气和氧化铁粉
焙烧炉内部反应
蒸发反应 H2O(l)→H2O(g) HNO3(l)→HNO3 (g) HF(l)→HF(g) 分解反应 2FeF3+3 H2O→Fe2O3+6HF 2HNO3→NO2+NO+O2+ H2O NO2→NO+1/2O2