本發(fā)明涉及廢酸液的再生利用技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種用于酸性廢液的回收裝置及工藝。

背景技術(shù)：

在工業(yè)制備各種產(chǎn)品過程中，生成的具有極強(qiáng)腐蝕性的含硝酸的酸廢液，若沒有得到合理處理，則對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，同時(shí)，由于含硝酸的廢酸大量排出，提高了酸洗成本。

在現(xiàn)有含硝酸的廢酸再生工業(yè)中，高溫?zé)崴鉃槠涑Ｓ梅椒ㄖ?，而采用高溫?zé)崴夥绞降姆磻?yīng)器雖分為兩級(jí)，但其按照蒸發(fā)與反應(yīng)轉(zhuǎn)化進(jìn)行爐體溫度區(qū)域劃分的方式，影響混酸的反應(yīng)效率；

同時(shí)，在含硝酸的廢酸液處理過程中，由于NO_x在高溫及微負(fù)壓條件下的氧化率較低，反應(yīng)速率慢，使得HNO₃的總體回收率偏低，一般僅為40％左右，而低的NO_x回收率意味著有大量的HNO₃被浪費(fèi)，同時(shí)增加了還原劑氨或尿素、脫硝系統(tǒng)中催化劑等的投入，成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：提供一種回收含硝酸的廢酸中的游離酸、化合酸以及金屬氧化物，且提高HNO₃回收率的用于酸性廢液的回收裝置及工藝。

為了解決上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明一種用于酸性廢液的回收裝置，包括：包括依次通過輸氣管道連接的高溫反應(yīng)器、負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器、吸收器、洗滌器以及硝酸轉(zhuǎn)化器，所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器的進(jìn)氣口通過管道與所述高溫反應(yīng)器的排氣口連通，用于向所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器內(nèi)提供熱量；

所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器的物料出口與所述高溫反應(yīng)器的物料進(jìn)口連通，用于將所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器內(nèi)濃縮的酸液運(yùn)輸至所述高溫反應(yīng)器內(nèi)回收金屬氧化物；

所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器的排氣口與所述吸收器的進(jìn)氣口連通，用于將所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器內(nèi)的氣體運(yùn)輸至所述吸收器內(nèi)回收再生酸，且所述吸收器內(nèi)剩余氣體通過管道依次經(jīng)過所述洗滌器、所述硝酸轉(zhuǎn)化器，完成對(duì)剩余氣體中NO_x的氧化，使得氧化吸收的HNO₃溶液通過所述硝酸轉(zhuǎn)化器的一支管運(yùn)輸至所述洗滌器后，再通過所述洗滌器的一支管運(yùn)輸至所述吸收器內(nèi)，用于對(duì)再生酸的回收。

一種用于酸性廢液的回收裝置的酸性廢液回收工藝，包括如下步驟：

廢酸通入所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器內(nèi)，在負(fù)壓作用下，與高溫反應(yīng)器內(nèi)輸送來(lái)的含酸的氣體熱交換，使廢酸中的大量水和游離酸蒸發(fā)以回收游離酸，同時(shí)對(duì)廢酸進(jìn)行濃縮，生成的濃縮酸液通過所述濃縮泵上的支管運(yùn)輸至所述高溫反應(yīng)器內(nèi)，回收金屬氧化物后并將其排出；同時(shí)，所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器內(nèi)生成的游離酸與所述高溫反應(yīng)器內(nèi)輸送來(lái)的含酸的氣體混合，且混合后的氣體通過管道運(yùn)輸至所述吸收器內(nèi)，回收再生酸至再生酸罐。

本發(fā)明用于酸性廢液的回收裝置及工藝，其優(yōu)點(diǎn)是：

①、采用此回收裝置，可同時(shí)回收游離酸、化合酸及金屬氧化物，增加資源回收；

②、根據(jù)不同的廢酸，來(lái)調(diào)整高溫反應(yīng)器內(nèi)溫度區(qū)域劃分，實(shí)現(xiàn)多種廢酸中酸的高反應(yīng)效率；

③、回收裝置內(nèi)氣體冷卻器、硝酸轉(zhuǎn)化器等的設(shè)置，大幅提高了硝酸回收率；

④、在硝酸轉(zhuǎn)化器前氣體冷卻器、冷卻泵、第一循環(huán)液冷卻器的設(shè)計(jì)，使氣體降溫后進(jìn)入硝酸轉(zhuǎn)化器后進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從硝酸轉(zhuǎn)化器排出的氣體的NO_x含量降低，減少了脫硝裝置內(nèi)催化劑的投入，同時(shí)，降低了氨或尿素的消耗量，成本低；

⑤、氣體冷卻器、硝酸轉(zhuǎn)化器同時(shí)設(shè)置降低氣體溫度，使氣體內(nèi)大量水分冷凝進(jìn)入循環(huán)液，對(duì)循環(huán)液進(jìn)行補(bǔ)充，無(wú)需額外補(bǔ)水即可自行完成廢酸的處理，同時(shí)，有益于氣體達(dá)標(biāo)后排放；

⑥、氣體冷卻器前洗滌器的設(shè)置，可提前清除含酸的氣體所攜帶的固體雜質(zhì)，確保后續(xù)過程中的換熱效率，且避免設(shè)備的堵塞。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明用于酸性廢液的回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，

1、高溫反應(yīng)器，2、負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器，3、吸收器，4、洗滌器，5、硝酸轉(zhuǎn)化器，6、第一高溫反應(yīng)層，7、第二高溫反應(yīng)層，8、攪拌器，9、濃縮泵，10、吸收器泵，11、洗滌泵，12、氣體冷卻器，13、冷卻泵，14、第一循環(huán)液冷卻器，15、硝酸轉(zhuǎn)化器泵，16、第二循環(huán)液冷卻器。

具體實(shí)施方式

一種用于酸性廢液的回收裝置，包括：依次通過輸氣管道連接的高溫反應(yīng)器1、負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器2、吸收器3、洗滌器4以及硝酸轉(zhuǎn)化器5，所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器2的進(jìn)氣口通過管道與所述高溫反應(yīng)器1的排氣口連通，用于向所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器2內(nèi)提供熱量；

所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器2的物料出口與所述高溫反應(yīng)器1的物料進(jìn)口連通，用于將所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器2內(nèi)濃縮的酸液運(yùn)輸至所述高溫反應(yīng)器1內(nèi)回收金屬氧化物；

所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器2的排氣口與所述吸收器3的進(jìn)氣口連通，用于將所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器2內(nèi)的氣體運(yùn)輸至所述吸收器3內(nèi)回收再生酸，且所述吸收器3內(nèi)剩余氣體通過管道依次經(jīng)過所述洗滌器4、所述硝酸轉(zhuǎn)化器5，完成對(duì)剩余氣體中NO_x的氧化，使得氧化吸收的HNO₃溶液通過所述硝酸轉(zhuǎn)化器5的一支管運(yùn)輸至所述洗滌器4后，再通過所述洗滌器4的一支管運(yùn)輸至所述吸收器3內(nèi)，用于對(duì)再生酸的回收。

優(yōu)選地，所述高溫反應(yīng)器1分為上、下兩層，且上層設(shè)置為與第一熱源連接的第一高溫反應(yīng)層6，用于使金屬化合物反應(yīng)回收金屬氧化物；下層設(shè)置為與第二熱源連接的第二高溫反應(yīng)層7，在其中使剩余金屬化合物反應(yīng)，回收金屬氧化物。

進(jìn)一步地，所述第一高溫反應(yīng)層6工作時(shí)的溫度為500～850℃，所述第二高溫反應(yīng)層7工作時(shí)的溫度為350～500℃；所述高溫反應(yīng)器1底部設(shè)置有一依次貫穿所述第一高溫反應(yīng)層6、所述第二高溫反應(yīng)層7的攪拌器8，促進(jìn)金屬化合物反應(yīng)的同時(shí)，避免所述第一高溫反應(yīng)層6、所述第二高溫反應(yīng)層7底部物料的堆積，便于金屬氧化物的回收。

優(yōu)選地，所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器2串聯(lián)有一濃縮泵9，且所述濃縮泵9上的一支管與所述高溫反應(yīng)器1的物料進(jìn)口連通，用于所述高溫反應(yīng)器1與所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器2間物料的輸送，使得所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器2內(nèi)的物料經(jīng)所述濃縮泵9后運(yùn)輸至所述高溫反應(yīng)器1內(nèi)；

優(yōu)選地，所述高溫反應(yīng)器1與所述濃縮泵9之間可設(shè)置一泵，用于物料的傳送。

優(yōu)選地，所述吸收器3上管道連接有一吸收器泵10，用于將所述吸收器3內(nèi)生成的再生酸輸送至再生酸罐。

優(yōu)選地，進(jìn)入所述吸收器3的氣體溫度為90～98℃。

優(yōu)選地，所述洗滌器4上串聯(lián)有一洗滌泵11，且所述洗滌泵11上設(shè)置一與所述吸收器3的噴淋吸收液入口連通的支管，用于向所述吸收器3提供噴淋吸收液。

優(yōu)選地，所述洗滌器4與所述硝酸轉(zhuǎn)化器5之間設(shè)置有一氣體冷卻器12，且所述氣體冷卻器12串聯(lián)有冷卻泵13、第一循環(huán)液冷卻器14，用于控制進(jìn)入所述硝酸轉(zhuǎn)化器5內(nèi)氣體的溫度，使得氣體進(jìn)入所述硝酸轉(zhuǎn)化器5之前降溫。

優(yōu)選地，所述氣體冷卻器12可采用氣液間接換熱器、氣液直接換熱器。

優(yōu)選地，所述硝酸轉(zhuǎn)化器5串聯(lián)有硝酸轉(zhuǎn)化器泵15、第二循環(huán)液冷卻器16，用于將所述硝酸轉(zhuǎn)化器5內(nèi)氣體中的NO_x氧化為HNO₃，同時(shí)將氧化吸收的HNO₃溶液通過所述第二循環(huán)液冷卻器16上的一支管運(yùn)輸至所述洗滌器4。

本發(fā)明用于酸性廢液的回收裝置的酸性廢液回收工藝，包括如下步驟：

廢酸通入所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器2內(nèi)，在負(fù)壓作用下，與高溫反應(yīng)器1內(nèi)輸送來(lái)的含酸的氣體熱交換，使廢酸中的大量水和游離酸蒸發(fā)以回收游離酸，同時(shí)對(duì)廢酸進(jìn)行濃縮，生成的濃縮酸液通過所述濃縮泵9上的支管運(yùn)輸至所述高溫反應(yīng)器1內(nèi)，回收金屬氧化物后并將其排出；同時(shí)，所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器2內(nèi)生成的游離酸與所述高溫反應(yīng)器1內(nèi)輸送來(lái)的含酸的氣體混合，且混合后的氣體通過管道運(yùn)輸至所述吸收器3內(nèi)，回收再生酸至再生酸罐。

進(jìn)一步地，上述工藝中，回收金屬氧化物，包括以下步驟：

①、濃縮酸液通過管道運(yùn)輸至所述高溫反應(yīng)器1內(nèi)，首先濃縮酸液進(jìn)入所述第一高溫反應(yīng)層6內(nèi)，在第一熱源的作用下，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含酸的氣體及金屬氧化物；

②、所述第二高溫反應(yīng)層7內(nèi)剩余的金屬化合物在第二熱源的作用下，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含酸的氣體及金屬氧化物；

③、回收所述高溫反應(yīng)器1內(nèi)的金屬氧化物，同時(shí)，生成的含酸的氣體經(jīng)所述高溫反應(yīng)器1的排氣口通過管道運(yùn)輸至所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器2內(nèi)，用于同所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器2內(nèi)的廢酸進(jìn)行熱交換。

回收再生酸，包括如下具體步驟：

所述負(fù)壓蒸發(fā)濃縮器2內(nèi)的氣體經(jīng)過管道運(yùn)輸至所述吸收器3內(nèi)，將回收的再生酸通過所述吸收器泵10運(yùn)輸至再生酸罐；同時(shí)，所述吸收器3內(nèi)剩余氣體通過管道經(jīng)過所述洗滌器4進(jìn)行除塵，再進(jìn)入所述氣體冷卻器12內(nèi)，在所述冷卻泵13、所述第一循環(huán)液冷卻器14的作用下降溫后進(jìn)入所述硝酸轉(zhuǎn)化器5，將氣體內(nèi)的NO_x氧化為HNO₃，同時(shí)將氧化吸收的HNO₃溶液通過所述第二循環(huán)液冷卻器16上的一支管運(yùn)輸至所述洗滌器4后，最后通過所述洗滌泵11上的一支管運(yùn)輸至所述吸收器3內(nèi)作為噴淋吸收液，用于再生酸的回收。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。