怎样拆除硫酸罐?
首先,清除残留的硫酸,放净。
用稀碱液泵入罐中和塔中,循环碱洗,半个小时测一下碱液PH,若呈酸性再补加些碱,直至中型或偏碱性,碱洗时间不少于1小时
洗完之后,碱洗液排掉,加入自来水洗,循环0.5-1小时即可
拆除,要先拆管路,最后拆罐体,水焊切割即可
楼主~明白了吗?
为减少泄漏,硫酸入口一般设置在罐顶,并使管口距离罐壁至少1200mm。但有时由于条件限制,也将人口设置在靠近顶部的罐壁处。
硫酸入口一般应采用汲取管的方式,即将管口内伸至液面下。对侧壁入口,则可用90℃弯头使管线在罐内保持竖直状态并达到上述要求。
为保护罐底,在罐底正对入口管末端的相应位置设置防冲板。为防止介质的虹吸现象,硫酸人口管线应开放空孔,一般只需要在管线的上部开一个12mm的孔即可。
简介
硫酸储罐是化工等行业存储硫酸的罐体,目前国内市场或企业储存硫酸(90%以上)的硫酸储罐都采用玻璃钢制造而成。浓硫酸具有强氧化性,会与铝等金属发生钝化作用,形成一种致密性的钝化膜(金属氧化物薄膜),起到隔绝反应物的作用,保护膜内的介质不再与罐体产生化学反应,起到很好的储存硫酸介质的作用。
废硫酸和硫酸废水除具有酸性外,还含有大量的杂质。根据废酸、废水组成和治理目标的差异,目前国内外采用的治理方法大致可分为3大类:回收再用、综合利用和中和处理。
1 废硫酸的回收再用
废硫酸中硫酸浓度较高,可经处理后回收再用。处理主要是去除废硫酸中的杂质,同时对硫酸增浓。处理方法有浓缩法、氧化法、萃取法和结晶法等。
1.1 浓缩法
该法是在加热浓缩废稀硫酸的过程中,使其中的有机物发生氧化、聚合等反应,转变为深色胶状物或悬浮物后过滤除去,从而达到去除杂质、浓缩稀硫酸的双重目的。这类方法应用较广泛,技术较成熟。在普遍应用高温浓缩法的基础上又发展了较为先进的低温浓缩法,下面分别加以介绍。
1.1.1 高温浓缩法
淄博化工厂三氯乙醛生产过程中有废硫酸产生,其中H2SO4质量分数为65%~75%、三氯乙醛质量分数为1%~3%、其它有机杂质的质量分数为1%。该厂将其沉淀过滤后,用煤直接加热蒸馏,回收的浓硫酸无色透明,H2SO4质量分数大于95%,无三氯乙醛检出,而沉淀物经碱解、蒸馏和过滤后可回收氯仿。该厂废硫酸处理量为4000t/a,回收硫酸创利润55万元/a〔1〕。
日本木村-大同化工机械公司的废硫酸浓缩法是用搪玻璃管升膜蒸发和分段真空蒸发相结合,将废硫酸中H2SO4的质量分数从10%~40%浓缩到95%,其工艺可分为3段,前两段采用不透性石墨管加热器蒸发浓缩,后一段采用搪玻璃管升膜蒸发器浓缩,在每一段中H2SO4质量分数渐次升高,分别达到60%、80%和95%。加热过程采用高温热载体,温度为150~220℃,可将有机物转变为不溶性物质,然后过滤除去,该工艺以2t/h的规模进行中试,5a运转良好。该工艺适应能力很强,可用于含多种有机杂质的废硫酸的处理〔2〕。
1.1.2 低温浓缩法
高温浓缩法的缺点在于:硫酸的强腐蚀性和酸雾对设备和操作人员的危害很大,实际操作非常麻烦。因此,近年来开发出了一种改进的浓缩法,称为汽液分离型非挥发性溶液浓缩法(简称WCG法)〔3〕。
WCG法的原理和工艺如下:将废稀硫酸由储槽用耐酸泵打入循环浓缩塔浓缩,然后经换热器加热后进入造雾器和扩散器强迫雾化并进一步强迫汽化,分离后的气体经高度除雾后进入气体净化器,净化后排放。分离后的酸液再度回到循环浓缩塔,经反复循环浓缩蒸馏,达到浓度要求后,用泵打入浓硫酸储罐。浓硫酸可作为生产原料再利用。其工艺流程见图1。
WCG法浓缩装置主要由换热器、循环浓缩塔和引风机组成。换热器材质为石墨,浓缩塔材质为复合聚丙烯,泵及引风机均为耐酸设备。
该法与高温浓缩法相比,蒸发温度低(50~60℃),蒸汽消耗量少,费用低(浓缩每吨稀硫酸耗电和蒸汽的费用约为30~60元)。上海染化五厂生产分散深蓝H-GL产生的稀硫酸(H2SO4质量分数为20%),上海染化八厂、武汉染料厂、济宁染料厂生产染料中间体产生的稀硫酸,采用WCG法浓缩,都取得了明显的效果。
用WCG法浓缩稀硫酸应注意以下几点:
(1)在浓缩过程中若有固体物析出,会影响传热效果和废酸的分离;
(2)该装置非密闭,废酸中若有挥发性物质,会影响工作环境;
(3)装置的主体材料为复合聚丙烯,工作温度受主体材料的限制,不能超过80℃;
(4)该法仅适用于H2SO4质量分数小于60%的稀硫酸。
1.2 氧化法
该法应用已久,原理是用氧化剂在适当的条件下将废硫酸中的有机杂质氧化分解,使其转变为二氧化碳、水、氮的氧化物等从硫酸中分离出去,从而使废硫酸净化回收。常用的氧化剂有过氧化氢、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸盐、臭氧等。每种氧化剂都有其优点和局限性。
天津染料八厂采用硝酸为氧化剂对蒽醌硝化废酸进行氧化处理〔2,4〕,其操作过程为:将废酸稀释至H2SO4质量分数为30%,使所含的二硝基蒽醌最大限度地析出,经过滤槽真空抽滤后废酸进入升膜列管式蒸发器,在112℃、88.1kPa条件下浓缩,在旋液分离器中分离水蒸气和酸(此时H2SO4质量分数约为70%),废酸再流入铸铁浓缩釜(280~310℃,真空度为6.67~13.34kPa),用喷射泵带出水蒸气,使H2SO4质量分数达到93%,然后流入搪瓷氧化缸,加入浓硝酸(HNO3质量分数为65%)进行氧化处理,至硫酸呈浅黄色。反应中产生的一氧化氮气体用碱液吸收。
硫酸在高浓度(H2SO4质量分数为97%~98%)和高温条件下也具有较强的氧化性,它可以将有机物较为彻底地氧化掉。例如处理苯绕蒽酮废酸、分散蓝废酸及分散黄废酸时,将废酸加热至320~330℃,把有机物氧化掉,部分硫酸被还原成二氧化硫。这种方法由于硫酸浓度和温度太高,有大量的酸雾产生,会造成环境污染,同时还要消耗一定量的硫酸,使硫酸收率降低,因此其应用受到很大限制。
1.3 萃取法
萃取法是用有机溶剂与废硫酸充分接触,使废酸中的杂质转移到溶剂中来。对于萃取剂的要求是:
(1)对于硫酸是惰性的,不与硫酸起化学反应也不溶于硫酸;
(2)废酸中的杂质在萃取剂和硫酸中有很高的分配系数;
(3)价格便宜,容易得到;
(4)容易和杂质分离,反萃时损失小。
常见的萃取剂有苯类(甲苯、硝基苯、氯苯)、酚类(杂酚油、粗二苯酚)、卤化烃类(三氯乙烷、二氯乙烷)、异丙醚和N-503等。
大连染料八厂用氯苯对含二硝基氯苯和对硝基氯苯的废硫酸进行一级萃取,使废水中的有机物含量由30000~50000 mg/L下降到200~250mg/L〔2〕。济南钢铁厂焦化分厂用廉价的C-I萃取剂和P-I吸附剂处理该厂的再生硫酸也得到了良好的效果〔5〕。该工艺是将再生硫酸经C-I萃取剂萃取分离后再依次用P-I吸附剂和活性炭吸附处理得到纯净的再生硫酸。为防止腐蚀,萃取罐和吸附罐用铅作内衬。该厂废硫酸处理量为500t/a,回收硫酸250t,价值7.5万元。
与其它方法相比,萃取法的技术要求较高,萃取剂要同时满足上述4项要求并不容易,而且运行费用也较高。
1.4 结晶法
当废硫酸中含有大量的有机或无机杂质时,根据其特性可考虑选择结晶沉淀的方法除去杂质。
如南京轧钢厂酰洗工序排放的废硫酸中含有大量的硫酸亚铁,可采用浓缩-结晶-过滤的工艺来处理〔6〕。经过滤除去硫酸亚铁后的酸液可返回钢材酸洗工序继续使用。
重庆某化工厂将H2SO4质量分数为17%的钛白废酸在常压下浓缩、析出的结晶熟化后过滤,滤渣经打浆及洗涤后即为回收的硫酸亚铁。滤液再在93.4kPa真空度下浓缩结晶过滤,可得到H2SO4质量分数为80%~85%的浓硫酸,第二次过滤的滤渣也转至打浆工序回收硫酸亚铁〔7〕。
2 废硫酸及含硫酸废水的综合利用
从生产中排出的废硫酸或含硫酸废水,如果在原工序中已无法再直接使用,可以考虑用于对硫酸质量要求不高的其它生产工序中,这样既节约资源,又减少废酸的排放量。另外,一些以硫酸为原料的生产工艺,若对硫酸中的杂质要求不严,也可直接用废硫酸或将废硫酸稍加处理后用作原料。
例如Belenkov.D.A利用硫酸厂含砷5.2g/L的废酸液,分别加入8.78g/L Cr2O3、3.26g/L ZnO、3.00g/L CuCO3制成木材防腐液,该溶液的pH为1.7,松材经该液浸泡后能有效地防止霉菌的生长〔8〕。匈牙利Toth、Andras等人尝试用炼油厂的硫酸废水与褐煤飞灰混合反应,再加入水后与卜兰特水泥混合,生产具有高强度的混凝土,可用于铺路及建筑行业〔9〕。
Shimko,I.G.利用含硫酸的废气洗涤水与粘胶纤维厂排放的含Al(OH)3的污泥反应,生产Al2(SO4)3,用作水处理的混凝剂。该法中硫酸铝的回收率为85%~95%〔10〕。温州染化总厂利用明矾矿渣与废硫酸为原料,生产工业级硫酸铝,其工艺流程见图2〔11〕。
此外,许多硫酸盐工业品也可用废硫酸或硫酸废水进行生产。如印度的Mokanty、Bibhupada等人利用洗涤剂厂的含硫酸废水在反应塔中与铜粒和铜屑反应,溶液经结晶过滤后可制得硫酸铜晶体〔12〕。
济宁第二化工厂利用废硫酸(H2SO4质量分数为20%)与菱锰矿或软锰矿反应制取工业级硫酸锰,其工艺流程如下:菱锰矿或软锰矿与废硫酸混合进行酸解,将酸解后的料液压滤。滤渣经打浆和压滤后以废渣的形式排放,洗液返回酸解工序。滤液经去除杂质、过滤、蒸发结晶、离心分离和干燥后即制得产品硫酸锰〔13〕。
用氨中和废硫酸可制取硫酸铵肥料。废酸中的有机杂质一般在制得硫酸铵后除去,脱除杂质的方法主要有萃取法、氧化法、盐析法、凝聚法和离子交换法等。
3 废硫酸及含硫酸废水的中和处理
对于硫酸浓度很低,水量较大的废水,由于回收硫酸的价值不高,也难以进行综合利用,可用石灰或废碱进行中和,使其达到排放标准或有利于后续的处理。
以上海硫酸厂为例,该厂每天排放3600t含硫酸的废水,pH为2.6,其中还含有少量的砷、氟等。该厂用电石泥(主要成分为Ca(OH)2)进行中和,以聚丙烯酰胺为混凝剂,以Rs为氧化剂,采用中和-混凝沉淀-氧化工艺治理该废水,既中和了酸,又去除了氟、砷等,出水达到排放标准〔14〕。
4 结束语
除上述几种常用方法外,废硫酸及含硫酸废水的处理还有电解法、冷冻法、热解法、渗析法、气提法等〔16~19〕,但在我国,浓缩回收法及中和处理法目前仍是应用最广的方法。在生产中,应根据废硫酸或含硫酸废水的浓度、所含杂质的组成来选择回收或处理方法。特别是对精细化工行业产生的废硫酸或硫酸废水来说,由于所含的有机杂质成分极为复杂,硫酸的浓度变化很大,而处理量不大,这就更要注意根据具体情况选择投资较小、收效较大的方法。
参考资料需要用百度快照来看
硫酸罐是化工等行业存储硫酸的罐体,目前国内市场或企业储存硫酸的硫酸罐都采用碳钢制造成。浓硫酸具有强氧化性,会与铝、铁等金属发生钝化作用,使金属表面形成致密的钝化膜(金属氧化物薄膜),起到隔绝反应物的作用,保护膜内纯金属单质,不再与膜外的强氧化性酸反应,因此储存浓硫酸的铁罐与浓硫酸接触的地方会生成致密氧化膜从而不会被腐蚀。
碳钢硫酸罐对焊接工艺要求严格,如焊接部位出现砂眼将造成严重腐蚀问题,一旦泄露补焊难以有效解决。浓硫酸具有吸水性,空气中的水分也会浓硫酸变稀,对碳钢腐蚀性增大,从而严重影响设备的正常使用和使用寿命。
本工程主要包括酸洗机组、酸雾处理及废水处理三个部分,以下分别给予说明。
特别说明:本工程方案由于商业原因,并未完整详尽提供,请予理解。
△ 本公司可以提供包括设计,设备安装调试运行的全方位服务。
第一章 酸洗机组
一、酸洗材料:
酸洗材料材质:200、300、400系列不锈钢带。
规格:厚度2-3mm,宽度:1000-1350mm。
二、机组速度及产量:
工艺段速度:25M/min。产量:约25T/H。
三、酸洗机组组成
3.1酸洗段工艺组成:
——预清洗段(约3.5米)——硫酸酸洗段(约12米)——HF+HNO3混酸酸洗段(约14米)——清洗段(三段式约8米)——烘干段(约4米)
3.2酸洗段所包含的主要系统:
酸(清)洗钢制槽体(包括防腐及防撞)及平台;
酸路系统(包括新酸系统、酸循环系统、废酸系统);
酸雾收集系统(包括槽盖及收集管道);
其他辅助系统(包括挤干辊、刷辊、减速箱,蒸汽加热、烘干系统及气动系统等)。
机组所有设备基础为钢砼,由甲方提供,机组下地坪、地坑须防腐处理。
四、主要设备相关指标:
序号 名称 说明
1 酸(清)洗钢制槽体 1、所有槽体均为钢结构焊接件,内外衬耐酸(特别是耐HF)的玻璃钢,内部厚度不低于10mm,外部为三布四油;2、槽内设置PVC20防撞层;3、槽两侧设钢制隔栅平台;4、设备基础由甲方提供,地面须防腐处理。
2 酸路系统 酸路系统 1、酸泵选用50泵、80泵等国产优质泵类;2、酸管道采用耐酸(特别是耐HF)的玻璃钢;3、酸罐:硫酸新酸罐:30m3,1台,铝罐;硝酸新酸罐:30m3,1台,铝罐;HF新酸罐:30m3,1台,FRP;混酸配酸罐:15m3,1台,FRP ;硫酸循环罐:8m3,2台,FRP;混酸循环罐:8m3,2台,FRP ;清洗水循环罐:8m3,1台,FRP;废酸罐: 30m3,2台,FRP;4、酸循环采用蒸汽加热;5、补偿器采用四氟内衬。
3 酸雾收集系统 1、槽盖、风管均采用耐腐蚀耐酸玻璃钢,2、槽盖连接密封采用特制Q形密封圈;3、风管配备相应插板阀和水封接头;
4 其他辅助系统 1、减速机选用国产名牌和特制加工(电机及控制由甲方提供);2、烘干器及热风系统、辊类符合相关标准。3、气动系统压缩空气及加热蒸汽由甲方提供。
五、酸洗段供货及施工范围
项目 供货商 甲方 备注
BD DD SP IS BD DD SP IS
气动系统 ● ● ● ●
工艺段槽体设备 ● ● ● ●
工艺段配管 ● ● ● ●
酸槽及地面防腐(花岗岩) ● ● ● ●
设备地脚螺栓及螺母 ● ● ● ●
安装接结管道 ● ● ● ●
预埋件 ● ● ● ●
图纸(设备安装图全套) ● ● ● 原规格图1套
说明:BD指基本设计;DD指详细设计;SP指供货;IS指安装。安装交接点说明:
六、公用条件:
压缩空气:压力0.4-0.6Mpa;蒸 汽:压力0.45-0.55Mpa
七、工程概算(略)
第二章 酸雾处理
一、设计依据
1.1建设方提供的资料
1.1.1废气发生量:
根据建设方提供的资料,经计算废气的产生量:
L=L1+L2≈25000m3/h
L1:有害气体蒸发量(70℃)
L2:不密封面积控制风量
1.1.2废气污染物:
根据建设方提供的资料,所处理的废气含NOx 1035mg/l及少量HF,NOx氧化度大于90%,温度常温。
1.2排放标准
处理后废气要求达到《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)表2的二级标准:
氮氧化物:排放浓度≤240mg/m3,排放量≤0.77kg/h,排气筒高度15m;
氟化物:排放浓度≤9.0mg/m3,排放量≤0.10kg/h,排气筒高度15m。
周围200米内最高建筑物超过10米,排气筒高度应高于建筑物5米。
二、废气治理工艺
生产中产生的氮氧化物酸性废气确实较难治理,好多年来是个令人头疼的老大难问题。经过多年探索,本公司已完成多项酸性类废气治理工程,并取得了较理想的效果。
2.1氮氧化物酸性废气处理方法选择(略)
2.2废气处理工艺流程简述
生产车间内的酸性废气用风机经吸气罩吸入吸收塔内,废气经吸收塔处理后实现达标排放。
2.3设计处理效果
经本工程设施处理后废气达到《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)表2的二级标准:
氮氧化物:排放浓度≤240mg/m3,排放量≤0.77kg/h,排气筒高度15m。
氟化物:排放浓度≤9.0mg/m3,排放量≤0.10kg/h,排气筒高度15m。
三、电气控制及用水说明
3.1电气控制说明
由于该废气处理工程的操作较为简单,因此本电气控制采用手动控制(吸收液人工配制,人工更换)。
该项目总装机功率为40kw。
3.2用水说明
该项目用水主要为药剂配制,自来水最大使用量10m3/h,压力大于1kgf/cm2。
四、工程造价(略)
第三章 废水处理
一、概述
某厂计划投资建设一套年产15万吨不锈钢热轧不锈钢带钢生产线,该生产线建成后将产生大量的工业废水,预计酸(碱)性清洗废水20 m3/h,由于该废水PH较低,且水中含有铬、镍等一类污染物,若不有效治理,将对周围环境造成严重污染。
该厂领导高度重视环境保护工作,本着经济建设与环境保护协调发展的原则,决定筹建一套废水处理设施,严格执行“三同时”,实现经处理后达到排放标准。
根据建设方提供的水质水量和处理要求,结合多年环保工程设计施工的经验,特制定废水处理初步设计方案如下,请建设方及上级环保部门审阅。
二、工程概况
2.1设计依据
1、环境保护有关法律法规
2、《污水综合排放标准》(GB8978-1996)
3、《给水排水设计手册》
4、《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)
5、《室外排水设计规范》(GBJ14-87)
6、建设方提供的有关资料
2.2水量、水质
2.2.1设计水量
根据建设方提供的资料,确定该企业排放的酸性残液为15m3/d,酸性冲洗水为20m3/h;另外,考虑到本工程污泥处置系统采用带式压滤机,带式压滤机在工作时将产生约15m3/h的反冲废水;污泥浓缩上清液及带式压滤机滤液约5m3/h,故本工程设计处理能力为40m3/h,24小时连续运行(排放量为20m3/h)。
2.2.2设计水质
由于建设方未提供水质情况,故我们根据设计规范以及其他同类工程的水质状况,确定了该企业废水水质:
2.2.2.1酸性残
2.2.2.2酸性冲洗废水
单位: mg/l (PH、除外)
PH SS Cr(Ⅵ) TCr Ni 氟化物
1~2 200 0.5 5 3 50~500
2.3设计范围
本设计为废水处理站主体工程设计,除废水处理系统自身产生废水外,所有废水均由建设方从各废水收集点用泵输送到废水处理站相应接点,处理后废水亦由建设方负责从排放池接点接至厂外排放口。
2.4排放标准
本工程的出水水质应达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准要求,主要参数如下表所示:
单位: mg/l (PH、除外)
PH SS Cr(Ⅵ) TCr Ni 氟化物
6~9 70 0.5 1.5 1.0 10
三、工艺流程的设定
3.1处理工艺的确定
一般在不锈钢酸洗过程中会产生酸性残液及酸性冲洗水两种废水,其中酸性冲洗水主要的污染物是PH、Cr、重金属离子和氟离子等;酸性残液与酸性冲洗水性质相近,但浓度较高。可先预处理后合并处理。
3.2工艺流程的说明(略)
3.3设计处理效果预测(略)
四、废水处理工程平面布置及高程布置
4.1平面布置
在满足工艺要求的前提下,各处理构筑物的布置尽量做到结构紧凑、布局合理,同时需考虑施工维护的方便。
各构筑物周围设置绿化带隔离,考虑到人流、物流运输方便。
具体平面布置根据实际场地布置,所需场地约4000m2(含道路绿化,见平面布置图)。
4.2高程布置
污水处理站为降低运行成本,应采取合理的高程设计,尽量利用重力流,减少动力提升。
设计地坪标高尽可能考虑土方平衡,减少土方作业量,并与周围场地道路标高相匹配。
五、建筑结构设计说明
5.1设计依据
5.1.1建设方提供的有关资料及有关部门的批准文件。
5.1.2工艺等相关专业的要求。
5.1.3现行建筑、结构设计、施工及验收规程。5.2建筑设计
建筑物为一般性生产用房,建筑装修标准无特殊要求;构筑物(水池)抗渗等级S6。
5.3结构设计
5.3.1建筑物
建筑物采用砖混结构,墙体为240砖墙,屋面C20砼现浇梁板结构,基础为现浇砼墙下条形基础。因无地质资料,地基承载力暂按fk=100kpa计算。
5.3.2构筑物
构筑物采用C30防水砼,抗渗等级不低于S6,必要处采用FRP3-6防腐处理。
因无地质资料,地基承载力暂按fk=100kpa计算。
六、供配电及控制系统设计
6.1供配电设计
污水处理工程范围内的所有动力设备;建、构筑物的照明电源由厂内变电站用电力电缆埋地引进,电源电压为380/220伏三相四线制。在污水处理站内设置总配电柜,各动力设备及照明电源均由总柜引出。为确保安全,系统中所有设备的金属外壳均与接地线PE相连,即采用TN-S系统(三相五线制线路)
6.2控制系统设计
为保证系统运行的可靠性、稳定性,本工程主流程为PLC自动控制,其他辅助设施(如配药、污泥处理)为手动控制。整个废水处理系统设立运行监视系统,监视各电器运行状态和各水池液位等情况。
七、工程运行成本测算
废水处理部分运行成本测算(不含人工及设备折旧、维护)见下表:
序号 项 目 运行成本
1 动力 装机功率 200kw 0.33元/吨水
使用功率 120kw
功率因子 0.5
电费 0.5元/度
2 药剂 石灰用量 500mg/l 0.20元/吨水
石灰价格 400元/吨
CaCl2用量 250mg/l 0.25元/吨水
CaCl2价格 1000元/吨
H2SO4用量 0.1‰ 0.05元/吨水
H2SO4价格 500元/吨
FeCl2用量 0.2‰ 0.06元/吨水
FeCl2价格 300元/吨
PAC用量 0.2‰ 0.40元/吨水
PAC价格 2000元/吨
PAM用量 5ppm 0.11元/吨水
PAM价格 22000元/吨
3 其他辅助材料 0.10元/吨水
总计 1.50元/吨水
注:药剂费用与水质污染浓度相关,以上数据仅供参考。