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磷酸,硝酸,硫酸,盐酸,电镀液,化学液体回用技术一、前言目前,在机械制造、电子、仪表、金属表面处理、电镀等行业中,金属的酸洗和精制、矿石浸提、化工、人造丝工业等生产流程中,经常产生强酸和相应盐的废酸和废水。这些含有重金属的高浓度酸废液处理是环保领域的难题之一,通常采用碱中和或石灰中和处理。前者可回收重金属,但处理费用超过回收价值,后者成本低,重金属却难以回收,且带来大量渣泥。我公司专研无机分离技术多年,熟金属酸洗废酸之综合利用,针对不同行业,已成功开发多种废酸回收纯化设备,这些装置能从溶解有金属的溶液中分离游离酸,使之与金属分离,将酸和(或)金属返回使用,并在应用中获得经济效益。现已广泛应用于硫酸的铝阳极氧化液、硫酸和盐酸的洗钢液、电解铝箔废酸回收、含钛废酸回收、湿法冶金废酸以及电镀废水处理等行业。二、工艺流程及工作原理1、酸回收工艺流程↓纯水酸洗槽→酸洗废液→提升泵→酸处理塔→含金属常压正压浓缩回收系统稀酸废水→中和回收↑ ↓ ←————————————— 回收浓酸2、工作原理回收系统采用的是一种能从溶液中吸附酸,而不吸附这些酸中金属盐的特种盐树脂。当酸液通过树脂床时,溶液中的游离酸被树脂所吸附,含有较多金属常压正压浓缩回收系统的废液被排走。吸附的酸再经水置换,游离酸则被纯化回收。如下为酸回收设备控制图:酸回收设备流程控制三、设备特点1、操作费用较低,本设备运行费用只须1KW动力及水,不需任何化学品。2、游离酸回收率达80%以上, 无须彻底清换酸液,可大量节省用酸量。3、使酸处理成本最小化,同时减轻废酸处理负荷及处理成本。4、采用自动控制,不须专人操作,且有自动侦错功能,无论缺水、缺料或任何点故障都具有自动侦知、自动报警、自动停机功能。5、设备占地面积小。安装简单和启动费用低。6:树脂寿命长:使用多年无需更换。 四、金属精加工过程中回收酸的案例结果应用系统组分原液(g/L)成品液(g/L)副产品(g/L)阳极氧化/化学抛光磷酸H2SO419018213 AL105.56洗钢酸液HCL12711610 Fe3610.521洗钢酸液H2SO414014210.3 Fe45.633.520.4电镀架腐蚀液/化学镍 电镀铬酸HNO351450010 Fe9947.570.8黄铜蚀刻液H2SO416615717.2 H2O212.411.61.4 Cu26.613.613 Zn5.92.93.3五:主要应用1、不锈钢清洗过程:硝酸、氢氟酸混合液2、盐酸、硫酸清洗工艺。3、硫酸、磷酸阳极氧化过程4、从电解沉积和电解精制系统中回收酸5、从TiO2生产系统中回收酸6、湿法冶金工业废液回收酸和金属。六、设备投资:常压正压浓缩回收废酸纯化回收设备,每台处理量约为20-30吨/天,单价仅为同样处理量扩散渗析法设备价格的约1/3,动力等运行费用仅为扩散渗析之约1/5,性能优越性,不言可喻。七、设备寿命本公司生产的常压正压浓缩回收废酸纯化回收设备,在行业使用至今已多年,行业绝大部分废酸都采用此法回收,关键材料常压正压浓缩回收系统交换树脂目前全都在正常使用中,而扩散膜渗析膜法设备,在此行业仅有短短二、三年历史,许多已上线的设备,甚有数月即堵塞或破损、老化、更换维修困难,进而报废,目前已有很多设备被停用。八、典型离交法回收酸系统案例:1、设计处理能力:25m3/d适用原料:盐酸,硫酸,硝酸等澄清溶液,温度10~40℃,不可含强氧化剂或有害常压正压浓缩回收系统交换树脂之成分,如硝酸,氯气,螯合剂等。进酸浓度:H2SO4=10~30%, AL=5~20g/L 处理量:1100kgs/Hr±20%酸回收率:>75%(废酸游离酸浓度须为10~30%)铝去除量:>10kg/hr(以铝浓度20g/L计算,视进料废酸铝浓度而正比变动)2、主要设备配置: (操作方式: 全自动控制)序号设备名称序号设备名称1酸分离塔5PLC控制器2报警装置6专用酸泵3电控控装置7水泵4分离材料保护器8底座及板面支架酸回收设备占地尺寸: 4m长×1.5m宽×1.5 m高((或依场地而定)。3、土建 本设备采用整机一体化,只需平整的地面,设备安装无需土建。4、电气及自动控制系统 本设备自带电箱及自控,安装需接入380伏电源及气源。5、给排水:给水根据生产工艺要示采用自来水或纯水,进水用D20管接入,主要用于回收酸压水用,废酸排金属废水接入中和池。6、劳动定员:系统全自动运行或设定运行周期自动停止。本系统定员1 人,进行现场设备维护及日常管理。九、目前国内外酸回收制程方法及成本比较长久以来(废)酸回收多采用加热之蒸发(馏)法,随着能源价格的高涨,已渐不符经济效益,随着科技的发展,近二、三十年来溶剂萃取、常压正压浓缩回收系统交换树脂、扩散渗析膜等技术逐渐发展成型,其中仅常压正压浓缩回收系统交换树脂法在处理量、寿命、价格、性能上优势,已被工业上大规模使用,其它方法因各有其性能上未能克服的原因,制约了工业化大量和长期使用。扩散渗析法于八十年代开发成功,早期在日本等国有些商业化实例,近年国内亦有厂家用在小量工业生产,最大设备每天仅能处理5吨;因产量小、膜寿命短、易老化、破损、堵塞、设备庞大笨重、维修困难等因素而限制了其在工业规模的大量和长期使用。常压正压浓缩回收系统交换树脂法是八十年代在西方成功商业化运转之技术,因其价格高昂、技术保密等因素一直未能进入中国;本公司领先开发成功,并随后在国内工业化运转,此设备因处理量大、价格低、占地小、维修易、运转成本低、寿命长、回收酸浓度高等综合性能的优势成为其它方法难望项背。因其各方面的优越性,广为各行业采用。已经是一项很成熟的工艺设备。以6N的HCl酸为例,我们可以这样认为若腐蚀反应前的配酸为6N,反应后的废酸成分(HCl=4.5N, Al=1.5N),在酸的平衡上说,参与腐蚀反应的有效酸为1.5N,经树脂法回收后,游离酸度4.5N,再需补充1.5N新酸, 若经扩散膜法回收后, 回收游离酸度为3.5N,需补充2.5N新酸; 在Al的平衡上,我们若取树脂法残Al量为0.45N, 扩散膜法0.2N为例,树脂法设备要多耗0.25N HCl去溶铝, 综合酸和铝因素,总结树脂法设备在游离酸上多回收1.0N,在Al上要多用0.25N,最终树脂法多回收酸1.0N-0.25N=0.75N,占参与溶铝有效游离酸的近半,即使用树脂法后酸须用1.5N0.25N=1.75N新酸,扩散膜法须用2.5N新酸,故树脂法设备需补充酸量比扩散膜法少用酸(2.5-1.75)/1.75=43%以上。以6N之H2SO4酸为例,我们可以这样认为若腐蚀反应前之配酸为6N,反应后之废酸成分(H2SO4=5N,Al=1N)。在酸的平衡上来说,参与腐蚀反应之有效酸为1.0N,经树脂法回收后,游离酸度4.4N,再需补充1.6N新酸, 若经扩散膜法回收后, 回收游离酸度为4N,需补充2N新酸; 在Al的平衡上,我们若取树脂法残Al量为0.25N, 扩散膜法0.15N为例,树脂法设备要多耗0.3N HCl去溶铝, 综合酸和铝因素,总结树脂法设备在游离酸上多回收1.0N,在Al上要多用0.3N,最终树脂法多回收酸1.0N-0.3N=0.7N,占参与溶铝有效游离酸之近半,即使用树脂法后酸须用1.6N0.1N=1.7N新酸,扩散膜法须用2 N新酸,故树脂法设备需补充酸量比扩散膜法少用酸[2N-(1.6N0.1N)]/1.6N=19%以上。上述方法以常压正压浓缩回收系统交换树脂法之设备投资及操作成本最低(只须纯水约1~1.5m3及1kw之电力),回收年限最短;其它如扩散透(渗)析膜法设备,虽然水、电消耗相似,但在腐蚀环境下,若数百片膜之一破裂,将使操作失效,且膜更换、维修困难,远不如常压正压浓缩回收系统交换树脂设备。 

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