Tehnologija predelave za pridobivanje žveplove kisline

May 11, 2024

Pustite sporočilo

Običajno uporabljene tehnike predelave v metalurških obratih vključujejo vakuumsko kristalizacijo s parnim curkom, zamrznjeno kristalizacijo s koncentracijo izparevanja, polimerni železov sulfat, železove opilke in difuzijsko dializo. Obstaja tudi metoda regeneracije rdečega železovega oksida z amoniakom, ki se manj pogosto uporablja zaradi več opreme in visoke porabe energije. Zmogljivost predelovalne opreme je običajno izražena v količini porabljene žveplove kisline na leto (koncentracija 98 %) za luženje jekla. Na splošno majhna oprema porabi približno 500 t/a, medtem ko velika oprema porabi 1000-3000t/a.


Metoda vakuumske kristalizacije s parnim curkom:metoda vzdrževanja določene stopnje vakuuma v uparjalniku in kristalizatorju s pomočjo parnega curka in kondenzatorja. Ko gre odpadna tekočina s temperaturo, ki je višja od temperature izhlapevanja pod to stopnjo vakuuma, voda v odpadni tekočini izhlapi v adiabatnem stanju, kar povzroči znižanje temperature odpadne tekočine, povečanje koncentracije in ustrezno zmanjšanje topnost železovega sulfata. Istočasno se v uparjalnik doda nova kislina, da se poveča kislost raztopine in oborijo prenasičeni kristali železovega sulfata. Potek procesa je prikazan na sliki 1. Prednost te metode je, da lahko obdeluje veliko količino odpadne tekočine in neprekinjeno proizvaja sedem kristalnih vodnih železovega sulfata (FeSO4 • 7H2O) in regenerirano kislino (ki vsebuje 10 % do 20 % H2SO4 in 44 % do 8 % FeSO). FeSO4 • 7H2O ima čistost večjo od 95 % in vsebuje manj kot 1 % H2SO4. Brez sekundarnega onesnaženja. Pomanjkljivost je, da je treba med predelavo dodati novo kislino, vsa kisla pranja pa uporabljajo regenerirano kislino. Šoba parnega injektorja je nagnjena k obrabi.


Metoda kristalizacije z zamrzovanjem koncentracije izhlapevanja:Odpadna tekočina se najprej segreje v uparjalniku, voda pa se odstrani z vakuumskim uparevanjem, da se poveča kislost in koncentracija železovega sulfata. Nato se pošlje v rezervoar za kristalizacijo in temperatura odpadne tekočine se zniža na 0-3 stopinj z zamrznjeno slano vodo, da se oborijo kristali železovega sulfata. Čas kristalizacije pri zamrzovanju je običajno 2 uri. Prednosti te metode so, da lahko predela veliko količino odpadne tekočine, ima visoko učinkovitost izhlapevanja in proizvede sedem kristalno vodnega železovega sulfata. Med postopkom obdelave ni potrebna nova kislina, nova kislina pa se neposredno uporabi za luženje jekla. Regenerirana kislina vsebuje 16 % do 20 % H2SO4 in 5,5 % do 7 % FeSO4. FeSO4 • 7H2O ima čistost večjo od 95 % in vsebuje manj kot 1 % H2SO4. Pomanjkljivost je, da zahteva celoten nabor opreme, kot je zamrzovalnik, kar zahteva veliko naložbo, visoke stroške in zapleteno delovanje. Grafitne uparjalnike lahko zamašijo kristali železovega sulfata. Bakreno cev v kristalizacijskem rezervoarju razjeda kislina in ima kratko življenjsko dobo, zato jo je treba pogosto menjati.


Metoda polimernega železovega sulfata:Najprej se odpadna tekočina predhodno obdela, nato oksidira s kisikom, NaNO2 pa se uporabi kot katalizator za ustvarjanje bazičnega železovega sulfatnega polimera, in sicer polimernega železovega sulfata, ki se uporablja kot sredstvo za čiščenje vode. Potek procesa je prikazan na sliki 3. Ta metoda lahko obravnava odpadne tekočine, ki nastanejo v različnih situacijah, s prekinitvami delovanja in proizvodnim ciklom 2 ur. Polimerni železov sulfat vsebuje 12,5 % do 13,5 % Fe2O3, sledi Fe2+, gostoto 1,45 do 1,50g/cm3, alkalnost 10% do 13%, in vrednost pH od 0,5 do 1,0. Njegova procesna oprema je preprosta, z nizkimi naložbami in brez sekundarnega onesnaževanja.


Metoda železnih opilkov:Prosta kislina v odpadni tekočini reagira z železovimi opilki in tvori železov sulfat, ki se nato koncentrira s segrevanjem in naravno ohladi, da kristalizira in se obori. Ta metoda povzroča resno onesnaževanje okolja, visoko delovno intenzivnost, izpuščena preostala tekočina pa vsebuje približno 0,15 % H2SO4 in 421 % FeSO, kar zahteva nevtralizacijsko obdelavo. Uporablja se samo za obdelavo majhne količine odpadne tekočine.


Metoda difuzijske dialize:z uporabo ionske izmenjevalne membrane, difuzijske dialize, za ločevanje prostih kislin in železovega sulfata v odpadni tekočini. Ima nizko porabo energije in enostavno upravljanje. Regenerirana kislina vsebuje 140 ~ 180 g/L H2SO4 in ne več kot 10 g/L FeSO4. Preostala raztopina vsebuje 20-30g/L H2SO4 in 10-120g/L FeSO4 in zahteva nevtralizacijsko obdelavo. Primerno za obdelavo odpadne tekočine z majhno prostornino in odpadne tekočine za luženje silicijeve jeklene pločevine.