铝酸洗废液处理工程.doc
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30吨的铝酸洗废液二效蒸发结晶技术方案 常州泰特环境设备工程有限公司日处理量30吨的铝酸洗废液处理工程二效负压石墨蒸发结晶装置（设计方案执行文件-初稿）委托单位：XXXXXXXX有限公司设计单位：西安九环科技有限公司常州泰特环境设备工程有限公司制造单位：常州泰特环境设备工程有限公司编 号：CZTT2013-XXXX-SLHL30-0903CG总 目 录第一章 概 述 21.1 项目来源 21.2 盐酸酸洗废液处理的现有技术和背景技术： 21.3 设计和验收依据： 31.4 设计原则： 51.5 原液成分分析： 51.6 设计标准： 51.7 装置的工艺说明和特点： 61.8 废液污染物质特性： 7第二章 方案设计 92.1 工艺设计： 92.2 装置的主要设备及相关配套： 122.3 工作范围： 162.4 性能保证指标： 162.5 提供的文件资料： 162.6 技术培训： 162.7 技术服务： 172.8 设备交货期及工程交付期： 172.9 付款方式： 172.10 服务承诺： 182.11 电气设计： 182.12 仪表及自动控制： 19第三章 效果预测 193.1 冷凝液出液量： 193.2 冷凝液出液标准： 193.3 装置处理效果： 19第四章 投资估算 194.1 关于机电设备及管道安装投资估算的说明： 194.2 关于土建投资的说明： 194.3 关于钢平台、楼梯、护手材料的说明： 204.4 主要设备明细一览表 ： 204.5 工程造价预算： 21第五章 综合效益分析 215.1 经济效益（估算）： 215.2 社会效益（分析）： 225.3 环境影响（评估）： 22第六章 防火防爆安全注意事项 22第七章 公司简介和公司业绩 237.1 公司简介： 237.2 酸洗废液及相关行业工程实例一览表 24第八章 价格及保密说明： 25第九章 自主知识产权的专利技术： 2511第一章 概 述1.1 项目来源XXXXXXXX有限公司新接一客户的盐酸酸洗铝制品酸洗废液处理项目。
实际生产情况如下：31﹪的盐酸酸洗铝制品，每一个酸槽酸量为3500公斤，每一次酸洗以后铝制品失重80公斤根据方程式：2AL＋6HCL=2ALCL3＋3H2计算，80公斤纯铝需要消耗氯化氢324公斤，三氯化铝395公斤，可得六水三氯化铝含量为20﹪，氯化氢含量下降至21.3﹪，废酸量（3500-324+395=）3571公斤该公司根据现有的生产状况，经充分考虑和测算要求酸洗废液日处理量需要达到30吨设计参数按上述计算的数据为设计依据：六水三氯化铝含量为20﹪，氯化氢含量为21.3﹪；处理要求蒸发结晶到固液分离，提取六水三氯化铝结晶物，获取清洁盐酸；经测算装置的处理能力需达到1500公斤/小时；蒸发水量需达到1200公斤/小时 该公司在考虑投资费用、生产能耗、运行费用、安全生产、清洁生产等因素，委托我单位对该酸洗废液处理进行综合设计我单位经过多次实验结果、和相关研究结构综合讨论，拟定用二效负压蒸发结晶加尾气吸收的工艺技术处理该酸洗废液提高回收酸的氯化氢浓度，最大限度降低车间污染。
结合本公司蒸发结晶的专利技术和多年同类产品工程实例的实践经验，经过综合比较设计专业和设计实力，特委托西安九环科技有限公司负责该装置的全程设计，并协助我公司编制完成该装置的设计方案和施工方案供环评单位、设计部门、业主单位和主管部门决策参考1.2 盐酸酸洗废液处理的现有技术和背景技术： 酸洗工艺在我国许多工业部门中被广泛应用，钢铁工业、金属制品业在生产过程中需要清除金属材料表面氧化层而使用盐酸进行酸洗，酸洗过程中会产生大量的酸洗废液，盐酸酸洗废液的成分主要是：游离酸、金属盐和水其含量随酸洗工艺、操作温度、金属材质、规格不同而异依据国家环保条例规定，酸洗废液不允许直接排放而我国此类酸洗废液的产出量惊人，偷排现象屡禁不止如钢材行业：一般生产一吨钢材可产生酸洗废液约46～72kg据有关部门统计，仅重点钢铁企业每年产出的酸洗废液量就有一亿多吨 对于这类酸洗废液的处理，以前国内普遍采用两种方法来处理：一是焙烧法，二是中和法焙烧法均采用加热蒸发、喷雾燃烧的方式，目前国内的大规模酸洗废液再生装置都是引进的，其工艺是对酸洗废液利用天然气进行直接焚烧回收盐酸和氧化金属，少数大型钢铁联合企业采用鲁奇法和鲁特纳法。
该处理工艺过于复杂，前期投入过于巨大，运行成本高、运行维护费用高、设备损坏严重一般中小企业难以承受中和法不仅需要配备一套中和装置，而且还要经常性地购入碱性化工原料对酸洗废液进行中和处理，达到规定的PH值才能排放，并要处理大量无用的废渣，这种方法虽然解决了环保问题，但很不经济目前国内的中小企业大都采用石灰中和法，使酸洗废液中和后达标排放但此法需消耗大量的石灰，并产生大量的含水率99﹪的泥渣需干化或者焚化处理该方法处理设施投资和处理成本都较高，且酸洗废液中的有用资源未能回收利用我国在二十世纪九十年代末期开始，有提出蒸发结晶法回收稀盐酸和金属盐结晶物的工艺方法此工艺也引起国内外相关行业的普遍关注，国内有多家大专院校、研究所、行业从业人员申请过多项国家专利虽然采用的工艺亦为蒸发结晶法，但因为主体设备和管道材料的需耐强腐蚀性、设备设计及制造的局限性、处理费用较高、回收产品附加值低而未得到大规模应用 本公司经过多次的实验、多年的工程实例经验结合本公司的专利技术和国内外的新材料、新工艺、新技术，就酸洗废液处理蒸发结晶装置的主要工艺及主体设备进行了大规模的改造和创新，成功开发了高效节能型盐酸酸洗废液多效负压石墨蒸发结晶装置。
该装置特点是节能，处理费用低；变废为宝，得到金属盐结晶物产品出售、稀酸回用，具有较好的经济效益和环保效益1.3 设计和验收依据：优先考虑与专业对口的工艺技术和相关设备，执行与蒸发结晶装置相关的国家、行业现行有效的设计、施工标准和规范，采用最新有效版本压力容器执行相关的国家、行业现行有效的设计、施工标准和规范，采用最新有效版本包括但不限于如下标准：《石墨制化工设备技术条件》HG/T2370-2005《圆块孔式石墨换热器标准》HG/T3113-2005《石墨砖板衬里化工设备》HG/T90-2005《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局《钢制压力容器》GB150《钢制压力容器-分析设计标准》JB4732《压力容器法兰》JB4700～4707《衬里钢壳设计技术规定》HG/T 20678《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG20592～20635《钢制人孔和手孔》HG/T21514～21535《钢制压力容器用封头》JB/T4746《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》JB4744《承压设备无损检测》JB/T4730.1～.6《压力容器用钢锻件》JB4726～4728《补强圈》JB/T4736 《鞍式支座》JB/T 4712 《支承式支座》JB/T 4724 《耳式支座》JB/T 4725 《压力容器波形膨胀节》GB16749《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709《压力容器涂敷与运输包装》JB/T4711《压力容器波形膨胀节》GB 16749《压力容器安全技术监察规程》（劳锅字（2000）8号）《压力容器设计单位资格管理与监督规则》（劳锅字（2000）12号）《压力容器无损检验》JB4730《压力容器油漆、包装、运输》JB2532《钢制化工容器设计基础规定》HG20580《钢制化工容器材料选用规定》HG20581《钢制化工容器强度计算规定》HG20582《钢制化工容器机构设计规定》HG20583《钢制化工容器制造技术要求》HG20584《换热器学会标准—蒸汽表面冷凝器标准》HEI 《管式换热器制造商学会标准》TEMA《管式换热器》GB1511.4 设计原则： 1.4.1 充分考虑循环经济的原则，尽量考虑节约运行费用。
1.4.2 设备选型和材质方面按盐酸酸洗废液的特点进行合理选用 1.4.3 选用性能优良的设备和管材，寻求经济、适用的和谐统一1.5 原液成分分析： 六水三氯化铝含量：20﹪，氯化氢含量：21.3﹪；进料温度按25℃计算 1.6 设计标准： 按六水三氯化铝含量：20﹪，氯化氢含量：21.3％，处理量：1.5吨 /小时为设计标准1.6.1 设计处理标准： 每天处理酸洗废液30吨：每小时处理酸洗废液1.5吨；每小时出氯化氢含量21～26﹪的盐酸1200公斤（降膜吸收后的成品酸为26.6﹪）；每小时出六水三氯化铝湿品300公斤1.6.2 设计的蒸发水量标准： 设计的系统总蒸发水量24吨/天；设计的平均蒸发水量1.2吨/小时1.6.3 设计的冷凝液标准： 设计的冷凝液出液量24吨/天氯化氢含量21～26％；固含量≤50mg/L1.6.4 设计的固体物标准： 设计的固体物以六水三氯化铝晶体析出，日产六水三氯化铝湿品6吨其中六水三氯化铝含量≥90%；三氯化铝含量≥50%。
1.6.5 装置的清洗设计：考虑到盐酸酸洗废液的特性，对装置主体设备进行针对设计，保证装置的机械清洗周期大于10天，必要时配备专用清洗工具同时也要保证分离器汽液分离室内有足够的高度，防止物料起泡及蒸发携带引起的冷凝液洁净度超标1.6.6 装置设计的蒸汽耗量：装置设计的汽耗比不大于0.48吨蒸汽/吨酸洗废液原液1.7 装置的工艺说明和特点：本技术方案提供的高效节能型盐酸酸洗废液二效负压石墨蒸发结晶装置，主要是对盐酸酸洗废液采用二效蒸发，节约能源，降低蒸汽的消耗二效蒸发就是在各效分离器内留出一个足够的空间进行气液分离，蒸汽自分离器顶部直接进入下一效蒸发器因分离器出气管道的横截面积比一般蒸汽管道要大2倍以上，通入下一级蒸发器无折转，距离近，大大降低蒸汽阻力，增加流量，提高加热效率且因气液分离是在分离器内完成，减少了引出蒸汽的热量损失一效蒸发器。
