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摘要：酸洗-酸再生工序工艺协调控制是工业生产中至关重要的一步。传统的酸洗-酸再生工序工艺协调控制存在着资源浪费，耗能多，废料多等诸多方面的不足。因此有必要对酸洗-酸再生工序工艺协调控制进行系统上的优化。
关键词：酸洗；酸再生工序；优化
中图分类号：TG156.6 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 24-0105-02
酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化是一项长期的过程，设计在长期的时间生产中不断总结，不断改进，使之达到最优化的设计水平。酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化旨在提高酸洗板质量，降低废酸水的排放，降低能耗，实现资源的循环使用。酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化是符合科学发展观的生产方式，具有广阔的应用前景。本文以某公司引进了Turboffo公司的盐酸浅槽紊流连续酸洗技术及美国ISSI公司的盐酸再生技术为例，分析酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化。
1 相关背景
某公司引进了盐酸浅槽紊流连续酸洗技术及盐酸再生技术为例，实现了酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化。该盐酸再生项目由两部分构成，分别是化学脱胶以及喷雾焙烤。化学脱胶的能力达到14000L/h，而喷雾焙烤则是进行盐酸废液的热分解而生成再生盐酸及氧化铁粉，为此，还专门设计了2条能力分别为7500L/h的盐酸再生线进行脱硅酸液的再生处理。
将引进的盐酸再生技术投入生产时间之后，时间的过程中依旧与理论存在较大差距。为此，进一步对整个技术流程优化设计，利于提高酸洗质量，降低成本，提高竞争力。
2 工艺探讨
盐酸再生处理与盐酸酸洗过程组成一个闭路盐酸酸洗液循环系统，酸洗机组将酸洗的废酸液不断的送到盐酸再生设备，废酸液在再生设备中分离出溶解铁盐FeC1：，经焙烧后分解为氧化铁和氯化氢气体，氯化氢气体被水吸收后即为盐酸，可再返回酸洗机组继续使用，此工艺过程的化学反应式为：FeC12+H2O_+FeO+2HC1
目前世界上对盐酸酸洗废液的酸再生处理技术有喷雾焙烧法、流化床法和滑动床法三种。废液回收。将废酸送人装满铁屑的浸溶塔内，通过浸溶铁屑提供酸洗废液的pH值，反应式
为：
NH4OH + HCI =NH4CI+ H2O
2NH4OH +FeC12=2NH4CI+Fe（OH）2
中和掉废酸中的残酸，提高废酸的pH值，使pH值 3—4。定期打开沉积罐底部的阀门，将带有Fe（OH） 和SiO 的液体送人过滤挤压机，进行过滤、挤压。用废酸泵将废酸罐的废酸抽到废酸过滤器中，将剩余的固体颗粒和残渣送人预浓缩器，在预浓缩器中废酸和焙烧炉的炉气直接进行热交换，使废酸浓缩和炉气温度降低，炉气中的氧化铁和废气中的盐酸发生如下反应：
FeO + 2HC1= =FeC12+H2O
Fe2O3+4HC1=2 FeC12+2H2O +1/202
Fe3O4+8HCI=FeCI2+ 2FeC13+4H2O
该工艺生产的再生酸直接回用于酸洗槽，可节省大量新酸，降低了生产成本。其盐酸废液成分变化如表1所示。
表1 盐酸废液成分变化表
部位 HCI质量浓度（g/L） FeCI2质量浓度（g/L） FeCI2质量浓度（g/L） H2O质量浓度（g/L）
废盐酸 43.4 273.36 - 927.84
预浓缩液 102.01 368.15 51.11 862.96
再生酸 189.08 4.68 15.67 903.32
3 酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化方案
对于酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化的优化从酸罐级链系统开始进行。改变之前的新酸由通过气动阀门控制注入酸罐，流向酸罐，再经酸罐后通过气动阀门控制注人酸罐，酸洗后酸液由酸罐输送到酸再生车间。酸液在流动过程中浓度呈现梯度变化。为了优化这一设计，在新酸系统增加一条通向酸罐的管路且与原管路并联，并在两个级联管之间加装连通管及手动阀门。此外，废酸管路增加一条通向酸罐的管路且与原管路并联，废酸液可由或酸罐排出，这样便实现了原来工艺流程的优化，提高了各个浓度酸液的浓度梯度，提高了酸洗的质量，同时也增加了设备的稳定性。
对于酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化第二个关键在于酸泵无水密闭结构的改造。之前的酸泵无水密封机构是有双端面水洗式组合机械密封，酸机封与水机封通过分体轴套连接，实现密封作用。但是这样的机构显然存在着巨大的改进空间。将酸机封动、静环厚度增加，材质由石墨改为性能更优越的碳化硅，并取消水密封；轴套为一体式喷四氟结构，碟簧弹性系数增加，材质由304不锈钢改为304不锈钢外包耐酸四氟层，经过这样的改造，便能使得酸泵的运行时间与带密封的水酸泵运行时间相同，这样就是的设备的使用时间得以延长。同时配合以严格的检修纪律，这样就大大较少了酸循环中对于水的消耗，实现了资源的节约。
对于酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化其他方面方面在于对酸分离器的的改进，有原来的喷嘴性酸分离器改为更大角度的分离器。这样就可以增加酸液的回收，减少酸的消耗，并且降低成本，节约能耗。同时在酸洗线酸泵入口新增加过滤装置，这个过滤装置能够减少在实际声场中所带来的对于设备的频繁损耗，延长设备的寿命，同时提高酸洗的效率，避免因吸入杂志而形成堵塞，带来不必要的麻烦。另一方面，在酸槽与备用漂洗槽增加隔板也是对于酸洗-酸再生工序工艺协调控制有一部优化。这样的设计可以降低废液中水的含量并增加漂洗水中自由酸和铁离子的含量。与此同时，还在漂洗槽增加遮流板，使喷溅到槽盖的漂洗水全部回流到漂洗槽，从而使漂洗用脱盐水用量得到控制。
除了以上对于工艺设备的优化，在破磷机系统方面也进行了改进。由于在实际生产的过程中，由于破磷机化常常在打开和关闭的过程中导致受力不均而出现张力辊失张，从而使得整条生产线被迫停止。同时发现，张力辊失张的情况可以通过在对于液压系统的改进得以缓解，通过对吹扫装置以及洒水装置的优化得以解决。同时，为了避免张力辊在异常场合下的非正常打开和关闭，应保证检测系统的正常运行，这样可以起到降低成本的作用。
在酸再生稳定运行攻关及工艺控制优化同样进行了改进，其中余姚市酸再生配酸管道的改造。由于之前的配酸系统是通过预先设定特定的浓度，通过对于新酸供应阀的控制实现对于酸的在线配置。但是这样的系统，当无再生酸的情况下，效果很不理想。主要是因为新酸与水配酸时，由于新酸泵与再生酸泵的能力相差较大，操作工不易控制，配酸效果不好。为了优化这一情况，曾经经历先后两次管道改造。在保持原有罐管口设计的情况下，在新酸泵出口处通过引出一根新管道接到酸性地坑进入酸罐的管道上，这样的做法既节省了管道，也为施工带来了方便。与此同时，再加装一根由漂洗水泵出口进人酸罐的管道，通过合理调整管道和泵的连接。
除此之外，在酸再生文丘里泵出口管道方面、酸再生洗涤塔泵出口管道PPH蝶阀方面、酸再生主风机程序控制和相关控制网程序以及控制主风机叶轮腐蚀等方面的改进也是在酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化必不可少的重要环节。
4 结语
通过对于传统工业流程的认真分析，成功的实现了酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化，并且取得了显著地效果。酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化使得在实际生产中可以降低成本，并且提高产品质量，向着酸洗、酸再生实现清洁高效生产的目标大踏步迈进。
参考文献：
[1]王海燕.盐酸再生技术的特点及应用分析[J].河北冶金，2007（4）：51-52.
[2]張春青.宝钢冷轧厂酸再生工艺简介及设备特点[J].工业加热，2004，33（4）：56-58.
[3]谷开峰.1420冷轧酸再生预浓缩器液位异常分析及对策[J].宝钢技术，2005（6）：62-65.
关键词：酸洗；酸再生工序；优化
中图分类号：TG156.6 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 24-0105-02
酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化是一项长期的过程，设计在长期的时间生产中不断总结，不断改进，使之达到最优化的设计水平。酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化旨在提高酸洗板质量，降低废酸水的排放，降低能耗，实现资源的循环使用。酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化是符合科学发展观的生产方式，具有广阔的应用前景。本文以某公司引进了Turboffo公司的盐酸浅槽紊流连续酸洗技术及美国ISSI公司的盐酸再生技术为例，分析酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化。
1 相关背景
某公司引进了盐酸浅槽紊流连续酸洗技术及盐酸再生技术为例，实现了酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化。该盐酸再生项目由两部分构成，分别是化学脱胶以及喷雾焙烤。化学脱胶的能力达到14000L/h，而喷雾焙烤则是进行盐酸废液的热分解而生成再生盐酸及氧化铁粉，为此，还专门设计了2条能力分别为7500L/h的盐酸再生线进行脱硅酸液的再生处理。
将引进的盐酸再生技术投入生产时间之后，时间的过程中依旧与理论存在较大差距。为此，进一步对整个技术流程优化设计，利于提高酸洗质量，降低成本，提高竞争力。
2 工艺探讨
盐酸再生处理与盐酸酸洗过程组成一个闭路盐酸酸洗液循环系统，酸洗机组将酸洗的废酸液不断的送到盐酸再生设备，废酸液在再生设备中分离出溶解铁盐FeC1：，经焙烧后分解为氧化铁和氯化氢气体，氯化氢气体被水吸收后即为盐酸，可再返回酸洗机组继续使用，此工艺过程的化学反应式为：FeC12+H2O_+FeO+2HC1
目前世界上对盐酸酸洗废液的酸再生处理技术有喷雾焙烧法、流化床法和滑动床法三种。废液回收。将废酸送人装满铁屑的浸溶塔内，通过浸溶铁屑提供酸洗废液的pH值，反应式
为：
NH4OH + HCI =NH4CI+ H2O
2NH4OH +FeC12=2NH4CI+Fe（OH）2
中和掉废酸中的残酸，提高废酸的pH值，使pH值 3—4。定期打开沉积罐底部的阀门，将带有Fe（OH） 和SiO 的液体送人过滤挤压机，进行过滤、挤压。用废酸泵将废酸罐的废酸抽到废酸过滤器中，将剩余的固体颗粒和残渣送人预浓缩器，在预浓缩器中废酸和焙烧炉的炉气直接进行热交换，使废酸浓缩和炉气温度降低，炉气中的氧化铁和废气中的盐酸发生如下反应：
FeO + 2HC1= =FeC12+H2O
Fe2O3+4HC1=2 FeC12+2H2O +1/202
Fe3O4+8HCI=FeCI2+ 2FeC13+4H2O
该工艺生产的再生酸直接回用于酸洗槽，可节省大量新酸，降低了生产成本。其盐酸废液成分变化如表1所示。
表1 盐酸废液成分变化表
部位 HCI质量浓度（g/L） FeCI2质量浓度（g/L） FeCI2质量浓度（g/L） H2O质量浓度（g/L）
废盐酸 43.4 273.36 - 927.84
预浓缩液 102.01 368.15 51.11 862.96
再生酸 189.08 4.68 15.67 903.32
3 酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化方案
对于酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化的优化从酸罐级链系统开始进行。改变之前的新酸由通过气动阀门控制注入酸罐，流向酸罐，再经酸罐后通过气动阀门控制注人酸罐，酸洗后酸液由酸罐输送到酸再生车间。酸液在流动过程中浓度呈现梯度变化。为了优化这一设计，在新酸系统增加一条通向酸罐的管路且与原管路并联，并在两个级联管之间加装连通管及手动阀门。此外，废酸管路增加一条通向酸罐的管路且与原管路并联，废酸液可由或酸罐排出，这样便实现了原来工艺流程的优化，提高了各个浓度酸液的浓度梯度，提高了酸洗的质量，同时也增加了设备的稳定性。
对于酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化第二个关键在于酸泵无水密闭结构的改造。之前的酸泵无水密封机构是有双端面水洗式组合机械密封，酸机封与水机封通过分体轴套连接，实现密封作用。但是这样的机构显然存在着巨大的改进空间。将酸机封动、静环厚度增加，材质由石墨改为性能更优越的碳化硅，并取消水密封；轴套为一体式喷四氟结构，碟簧弹性系数增加，材质由304不锈钢改为304不锈钢外包耐酸四氟层，经过这样的改造，便能使得酸泵的运行时间与带密封的水酸泵运行时间相同，这样就是的设备的使用时间得以延长。同时配合以严格的检修纪律，这样就大大较少了酸循环中对于水的消耗，实现了资源的节约。
对于酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化其他方面方面在于对酸分离器的的改进，有原来的喷嘴性酸分离器改为更大角度的分离器。这样就可以增加酸液的回收，减少酸的消耗，并且降低成本，节约能耗。同时在酸洗线酸泵入口新增加过滤装置，这个过滤装置能够减少在实际声场中所带来的对于设备的频繁损耗，延长设备的寿命，同时提高酸洗的效率，避免因吸入杂志而形成堵塞，带来不必要的麻烦。另一方面，在酸槽与备用漂洗槽增加隔板也是对于酸洗-酸再生工序工艺协调控制有一部优化。这样的设计可以降低废液中水的含量并增加漂洗水中自由酸和铁离子的含量。与此同时，还在漂洗槽增加遮流板，使喷溅到槽盖的漂洗水全部回流到漂洗槽，从而使漂洗用脱盐水用量得到控制。
除了以上对于工艺设备的优化，在破磷机系统方面也进行了改进。由于在实际生产的过程中，由于破磷机化常常在打开和关闭的过程中导致受力不均而出现张力辊失张，从而使得整条生产线被迫停止。同时发现，张力辊失张的情况可以通过在对于液压系统的改进得以缓解，通过对吹扫装置以及洒水装置的优化得以解决。同时，为了避免张力辊在异常场合下的非正常打开和关闭，应保证检测系统的正常运行，这样可以起到降低成本的作用。
在酸再生稳定运行攻关及工艺控制优化同样进行了改进，其中余姚市酸再生配酸管道的改造。由于之前的配酸系统是通过预先设定特定的浓度，通过对于新酸供应阀的控制实现对于酸的在线配置。但是这样的系统，当无再生酸的情况下，效果很不理想。主要是因为新酸与水配酸时，由于新酸泵与再生酸泵的能力相差较大，操作工不易控制，配酸效果不好。为了优化这一情况，曾经经历先后两次管道改造。在保持原有罐管口设计的情况下，在新酸泵出口处通过引出一根新管道接到酸性地坑进入酸罐的管道上，这样的做法既节省了管道，也为施工带来了方便。与此同时，再加装一根由漂洗水泵出口进人酸罐的管道，通过合理调整管道和泵的连接。
除此之外，在酸再生文丘里泵出口管道方面、酸再生洗涤塔泵出口管道PPH蝶阀方面、酸再生主风机程序控制和相关控制网程序以及控制主风机叶轮腐蚀等方面的改进也是在酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化必不可少的重要环节。
4 结语
通过对于传统工业流程的认真分析，成功的实现了酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化，并且取得了显著地效果。酸洗-酸再生工序工艺协调控制优化使得在实际生产中可以降低成本，并且提高产品质量，向着酸洗、酸再生实现清洁高效生产的目标大踏步迈进。
参考文献：
[1]王海燕.盐酸再生技术的特点及应用分析[J].河北冶金，2007（4）：51-52.
[2]張春青.宝钢冷轧厂酸再生工艺简介及设备特点[J].工业加热，2004，33（4）：56-58.
[3]谷开峰.1420冷轧酸再生预浓缩器液位异常分析及对策[J].宝钢技术，2005（6）：62-65.