【正文】 排除空氣和不凝氣體，放凈后逐一關閉。設備布置時，考慮盡量利用重力自流，可以采用搭建鋼構平臺或在樓層上留出安裝孔來實現(xiàn)這一點。4H2O晶體產(chǎn)品貯槽。車間底層平面布置加料儲罐、幾種泵、濃、稀酸儲罐、鼓風機等。更衣室、廁所、浴室等可布置在廠房北面。鹽酸回收車間規(guī)模較小，而規(guī)模較小的車間多數(shù)是將輔助室、生活室集中布置在車間中的一個區(qū)域內，故本設計也采用這種方案。廠房布置廠房平面布置采用長方形外形布置，可以節(jié)約用地，這樣有利于設備的排列，縮短管線，易于安排交通的出入口，有較多地可供自然采光和通風的墻面。物料衡算數(shù)據(jù)及物料性質。4．協(xié)調好車間總體高程布置和與單體豎向設計，即便于正常排放又有利于檢修。2．協(xié)調好高程布置和平面布置的關系，做到既減少用地，有利于氣、液輸送，并有利于減少工程投資和運行成本。輔助設備包括廢酸儲罐，稀酸再生酸儲罐，濃酸再生酸儲罐，耐腐蝕泵若干。進料結束后,將主機增至高速進行分離、液體經(jīng)濾布、襯網(wǎng)和轉鼓壁上的小孔甩出鼓外、經(jīng)排液口排出, FeCl2： SXY—1000離心機技術參數(shù)SXY—1000離心機技術規(guī)格轉鼓直徑1000mm卸料轉速30~70轉/分有效高度450mm最大分離因數(shù)700進料轉速200~1120轉/分操作容積250L分離轉速1120轉/分裝料限度300kg主機外形尺寸228517001900(mm)液壓系統(tǒng)外形尺寸145011001400(mm)電器控制箱外形尺寸8006002000(mm)機器總重量3500kg操作原理及程序：懸浮液待主機開動至一定速度(中速或高速)后,由進料管進入轉鼓布料盤上,在離心力的作用下, FeCl24H2O從經(jīng)冷卻結晶后的料液中分離提取出來制成產(chǎn)品。過濾型轉鼓圓周壁上有孔，在內壁襯以過濾介質。由于離心機等設備可產(chǎn)生相當高的角速度，使離心力遠大于重力，于是溶液中的懸浮物、膠體或結晶體便易于沉淀析出：又由于比重不同的物質所受到的離心力不同，從而沉降速度不同，能使比重不同的物質達到分離。這種結晶器即可連續(xù)操作，又可間歇操作。而外循環(huán)釜式結晶器通過外部換熱器傳熱，由于溶液的強制循環(huán)，傳熱系數(shù)較大，還可根據(jù)需要加大換熱面積。設備運行過程中，冷卻結晶過程所需冷量由夾套或外部換熱器提供。4H2O的摩爾質量與FeCl2的摩爾質量之比，R＝將上述各量帶入結晶產(chǎn)品量公式可得：G＝＝即每小時可通過冷卻結晶設備獲得FeCl2由上述蒸發(fā)器物料衡算可知W即為從蒸發(fā)器中蒸發(fā)過程結束后的剩余液體量，W＝ V——單位進料中溶劑蒸發(fā)量，kg/kg原料溶液；在不移除溶劑的冷卻結晶過程中，V＝0。根據(jù)形成水合物結晶過程結晶產(chǎn)品量計算公式：G＝式中 G——結晶產(chǎn)品量，kg。冷卻結晶是通過降低溶液的溫度使溶液達到過飽和，進而析出一定的結晶體的操作過程，該方法適用于溶解度隨溫度降低而顯著減少的鹽類結晶操作。h＝55809KJ/h。h總傳熱量計算：Q＝Cp (t1－t2)mHClQ降溫＝(40－35)＝Q溶解＝247。／mol。查閱資料得知氯化氫氣體在35℃的溫度下溶解于水生成20％~25％的稀鹽酸，／mol。再經(jīng)過濃酸吸收器，在濃酸吸收器中吸收氯化氫氣體中的60％，生成3l％的濃鹽酸。一般地，混合氣體經(jīng)冷凝器冷凝等過程后，會有部分氯化氫氣體溶解到水中形成約10%左右的稀鹽酸，回流到降膜蒸發(fā)器中繼續(xù)與原料液共同蒸發(fā)。操作時吸收劑通過布膜器沿垂直列管內壁以薄膜狀下降，氣體自上而下（并流）或自下而上（逆流）通過內管空間，氣液兩相在流動的液膜上進行傳質。管內走吸收劑及吸收氣體，管間走冷卻劑；上部固定管板以下稱為吸收器頭部，內有分布裝置，保證吸收劑均勻地分布到每根吸收管內，并在管內壁形成薄膜往下流。該設備的結構按其所起作用分為兩部分。K)根據(jù)傳熱速率方程：S＝將上述各參數(shù)帶入得S＝＝取20%安全參數(shù)得S’＝120%＝根據(jù)上述一系列計算結果并結合本設計實際情況，查閱《化工單元操作實用技術》附錄—冷凝器規(guī)格，選定FLA400—25—25—2型冷凝器。K)將各參數(shù)代入上式：Q2＝55＝Q總＝Q1﹢Q2＝2124055KJ當冷凝器中兩流體做逆流操作時：熱流體溫度 95℃→40℃冷流體溫度 50℃←20℃兩端溫度差Δt1＝20℃Δt2＝45℃所以ΔTm＝＝＝查閱化工原理教材附錄—： 管殼式冷凝器K值經(jīng)驗表高溫流體低溫流體總傳熱系數(shù)范圍W/(m2ΔH水＋W水3（95－40）C水＝＋55＝2116445KJHCl氣體冷卻放出的熱量Q2：Q2＝WHCl（95℃－40℃）CHCl式中HCl的比熱容CHCl經(jīng)查閱《化工單元操作實用技術》附錄可得95℃到40℃(kg該冷凝操作在80kPa的負壓下進行，與蒸發(fā)器同步，擬定把溫度高達95℃的氣體混合物冷卻到40℃以下，而冷卻水溫度從20℃通過熱交換升高到50℃。在本設計工藝中，采用間壁式冷凝器，其工作原理等同于列管式換熱器。加熱方式：降膜蒸發(fā)器的加熱方式是從超級恒溫水浴的熱水走殼程，物料走管程，連續(xù)不斷地給物料加熱進行蒸發(fā)濃縮。有良好的加工性能。因為不銹鋼材質具有良好的耐腐蝕性能，無生銹現(xiàn)象。設置加熱蒸汽壓強300kPa,則加熱蒸汽冷凝溫度Ts＝℃，加熱溶液的沸點TC即為T1＝95℃。因此，可以認為加熱室兩側均為恒溫，則：ΔTm＝Ts－TB如果以下三點成立：第一，二次蒸汽從蒸發(fā)器流到冷凝器沒有摩擦損失，蒸發(fā)器分離室的壓力等于冷凝器內的壓力；第二，蒸發(fā)器加熱室中沒有液層的影響，加熱室溶液中的平均壓力等于分離室中的壓力；第三，沒有溶液濃度引起的溶液沸點升高，則蒸發(fā)器中溶液的沸點等于冷凝器操作壓力PC下水的沸點TC。ΔTm為加熱室兩側的平均溫度差；蒸發(fā)器加熱室的一側為蒸汽冷凝，其溫度為加熱蒸汽的冷凝溫度Ts,另一側為溶液沸騰，其溫度為溶液的沸點?！?水平沉浸加熱時600 ~2300標準式（自然循環(huán)）600 ~3000標準式（強制循環(huán)）1200 ~6000懸筐式600 ~3000外加熱式（自然循環(huán)）1200 ~6000外加熱式（強制循環(huán)）1200 ~7000升膜式1200 ~6000降膜式1200 ~3500蛇管式350 ~2300這里取總傳熱系數(shù)K＝1200W/(m2K)。K)。蒸發(fā)過程中，溶液的稀釋熱可以忽略，故只計算蒸汽與水的焓即可當溶液稀釋熱可忽略時，加熱蒸汽消耗量計算公式如下：Dr＝Wr’＋Fc0(T1－T0)＋QL式中 r’——二次蒸汽的汽化熱，KJ/kg 。X0——原料液的質量分數(shù)，即氯化亞鐵質量分數(shù)，18%；X1——完成液的質量分數(shù)；以氯化亞鐵質量分數(shù)為基準，擬定完成液氯化亞鐵質量分數(shù)為x1=95%帶入已知量：125018%=（1250W）95% 解得總蒸汽量W=在此過程中，一般認為此工藝HCl可蒸發(fā)90%以上，這里取90%，HCl揮發(fā)總量：WHCl=125015%90%=。 物料、熱量衡算圖Fx0=(FW)x1式中 F——原料液流量，kg/h。在這個過程中，在液體和加熱面之間會產(chǎn)生一層極薄的液層，從而形成溫差。也就是當液體進入降膜蒸發(fā)器中垂直的加熱管內，液體被管外的加熱源(蒸汽或熱載體)加熱而達到沸騰。4H2O的同時回收了稀鹽酸，使廢酸得到處理，整個系統(tǒng)可做到無外排放，實現(xiàn)零污染。離心分離出的少量母液通過管道被收集到廢酸儲液罐中，（也可作為高濃度液體氯化亞鐵產(chǎn)品直接出售），與酸洗廢酸混合后再經(jīng)防腐輸送泵打到降膜蒸發(fā)器進料口中，被加熱后進入下一個循環(huán)處理流程，如此周而復始。在蒸出水和HCl氣體的同時，被降膜蒸發(fā)器濃縮的料液下沉經(jīng)管道進入冷卻結晶釜中，經(jīng)冷卻結晶釜進一步降溫冷卻以至產(chǎn)生氯化亞鐵結晶體（FeCl2當料液達到一定的蒸發(fā)溫度后，水和HCl的共沸物會從蒸發(fā)器上部的氣液分離裝置中蒸出，這些含有大量熱能的酸汽進入氣體冷凝器，被冷卻成液體—稀鹽酸，經(jīng)冷凝器下部回流到蒸發(fā)器中再次蒸發(fā)。，努力提高商品設計的質量，使設計做到規(guī)范，切合實際。、可靠，各種數(shù)據(jù)和技術條件要正確、切合實際。4H2O冷卻結晶設備、過濾離心分離設備的選型整個工藝流程的工業(yè)化初步設計，畫出工藝流程圖、設備裝置圖等本設計依據(jù)的原則如下:，從符合黨和國家的政治方針和技術經(jīng)濟政策出發(fā)，處理好技術、經(jīng)濟及國家法令、標準、規(guī)定的允許范圍內精心設計，確保設計質量。 物料設計計算表原料液FeCl2HCl各種微量雜質質量分數(shù)18%15%1%以下，忽略不計處理回收稀鹽酸濃鹽酸FeCl24H2O等副產(chǎn)品。經(jīng)一系列資源化工藝處理后，分別獲得10~15%稀鹽酸。4H2O進行分離進而實現(xiàn)整套工藝的資源化利用。從而可利用降膜蒸發(fā)、降膜吸收等單元操作對其進行分離并對鹽酸進行提濃。氯化亞鐵作為鹽類,具有較高的熔點和沸點。HCl極易從液體中揮發(fā)。含高濃度鐵鹽的酸洗廢液濃縮到一定濃度后經(jīng)冷卻結晶設備冷卻，使氯化亞鐵以結晶的形式析出，再經(jīng)過濾離心分離獲取氯化亞鐵的結晶體。蒸發(fā)產(chǎn)生的含HCl的氣體經(jīng)適當冷凝分離得到10~15%的熱稀鹽酸。含鐵廢鹽酸資源化處理核心工藝的設計；處理系統(tǒng)整體流程的設計；主要處理設備、構筑物設計；主要配套設施設計；主副反應設備材料材質選型及非標構配件等設計；.工程投資概算與經(jīng)濟分析；圖紙，包括流程圖、平面圖、高程圖、主要反應器、設備的三視圖等；結合鹽酸酸洗廢液回收技術的國內外研究現(xiàn)狀和本設計的實際情況，選定蒸發(fā)結晶法作為本設計的核心工藝。由于廢鹽酸資源化的方法很多，所以各行業(yè)、各企業(yè)應根據(jù)自身的具體情況采用更適合自己企業(yè)發(fā)展的路線，在降低能耗節(jié)省成本的基礎卜，實現(xiàn)污染零排放。縱觀廢鹽酸再生利用發(fā)展的現(xiàn)狀，可以看出:廢鹽酸再生利用必將繼續(xù)向著資源化處理的方向邁進，在治廢的同時變廢為寶，在保護環(huán)境的同時充分利用資源。經(jīng)過生物氧化后的酸洗廢液中的主要化學成分為ρ(Fe3+)=,ρ(NH4+)=,ρ（總SO42)=。該工藝過程的主要反應為:2Fe3++2H20 = Fe2(OH)24++2H+Fe3++2SO42=Fe(SO4)2Fe2(OH)24++2SO42=Fe2(OH)2(S04)2Fe2(OH)24++Fe(SO4)2++NH4++4H20=NH4Fe3(OH)6(SO4)2+4H+NH4Fe3(OH)6(SO4)2=2/3Fe2(SO4)3+5/6Fe203+NH3+7/2H20在這種處理方法中，首先高達97%的鐵離子以黃銨鐵釩和Fe0HS04的形式沉淀析出。具體生產(chǎn)過程為:酸洗廢液的主要化學成分為: ρ(Fe3+)=,ρ(NH4+)=,ρ(總SO42)=。該生物氧化法的一個優(yōu)勢就是可以在很低的pH下進行，通?？傻椭羛H =。生物法通常的氧化酸洗廢液的方法都是在pH較高的條件下進行的。由于向濾液中加入氨水發(fā)生FeS04+2NH3② 攪拌的條件下，向其中加入氨水至溶液的pH11，升溫至60℃，通空氣氧化（流量3L/min),6h后抽濾反應液，用水將濾餅洗至pH=7，烘干研碎，制取針狀超細Fe00H粉末。制備針狀超細金屬磁粉利用酸洗廢液制備的針狀超細金屬磁粉是一種高附加值、高技術的產(chǎn)品，應用范圍很廣，無疑為鋼鐵廠酸洗廢液的利用與治理開辟了一條新途徑。濕法工藝操作中亞鐵鹽溶液純度、反應溫度、攪拌速度、氧化時間等條件的控制非常重要，直接影響氧化鐵產(chǎn)品的質量，如果條件控制得好，可以生產(chǎn)出符合電子行業(yè)用的軟磁鐵氧體用氧化鐵。濕法的反應時間一般較長，生產(chǎn)效率低。② 濕法濕法也就是氧化中和法，原理是使酸洗廢液中的亞鐵離子氧化為鐵離子，并在堿性物質(中和劑)的作用卜水解為氧化鐵。H20)，研磨粉碎后于700—800℃下鍛燒而得到鐵紅。其工藝流程為:在250300℃下將從酸洗廢液中提純得到的(FeS04其中常用的一種方法稱為綠礬鍛燒法，因以綠礬(FeS04用酸洗廢液生產(chǎn)氧化鐵系顏料的技術已經(jīng)比較成熟，在世界范圍內得到廣泛應用。pH值、m (Fe2+)/m(Fe3+)、共沉淀溫度、共沉淀時間等都對鐵磁流體的產(chǎn)率以及組成成分、磁性等特性構成影響，最佳共沉淀條件為: m (Fe3+)/m(Fe2+)=1 , pH=，溫度t=80℃，時間為5 min，在此條件下得到的共沉淀產(chǎn)物為單一Fe304,粒度為10μm左右， emu/g,完全達到了產(chǎn)品要求。： 鐵系無機高分子絮凝劑制備過程制備鐵磁流體王文生等研究了采用部分氧化鐵氧體共沉表而處理流程，用鹽酸酸洗廢液制備水基鐵磁流體的工藝。氧化劑可以用氧氣、空氣、氯氣、硝酸、亞硝酸鹽或過氧化氫等。它們分別是羥基部分取代SO42