FeCl3-HCl体系除锈循环系统的再生利用研究

论文摘要

钢铁材料是基础设施建设、工业设备制造和人们日常生活中广泛使用的材料。但是钢铁材料容易生锈,在使用前应该进行防蚀处理。目前,企业主要采用常温的盐酸除锈。盐酸浓度一般在20%左右,这样高浓度的盐酸会产生大量的酸雾,影响工作环境及造成设备的腐蚀。FeCl3-HCl体系除锈液的研制避免了类似的问题发生,但是成本比较高。针对于此,本文对FeCl3-HCl体系除锈循环系统的再生利用进行了研究,并设计出了相应的设备。首先找出一种对铁离子浓度测定误差较小的方法。本文选择用重铬酸钾滴定法、邻菲啰啉分光光度计法和EDTA滴定法对原始溶液中的铁离子进行测量,通过测定结果比较,重铬酸钾滴定法的误差比较小,最终本实验的铁离子浓度测定采用重铬酸钾滴定法。在选择离子浓度测定方法后,通过对不同催化剂氧化后Fe2+转换率的比较,以及再生除锈液除锈后试样的表面质量、基体粗糙度等方面进行比较,确定出废液再生氧化的方式：以亚硝酸钠为催化剂,通入空气进行氧化,此催化氧化后的除锈液和原始溶液的除锈能力相当。制定出了FeCl3-HCl体系除锈循环系统的流程工艺,并设计出了相应的设备。除锈槽的尺寸为3m×2m×1m,内衬材料为玻璃钢,外壳采用混凝土。再生反应容器的内径为1600mm,高为4000mm,内衬为玻璃钢,外壳为Q235,由于密封的容器通入气体会产生一定的压力,在容器顶部设有压力表。本系统的设计,实现了废液的再生利用,并减少了有害气体对环境的污染。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 钢铁表面防护的重要性
• 1.2 钢材表面防护方法
• 1.2.1 热浸镀
• 1.2.2 化学镀
• 1.2.3 电镀
• 1.2.4 磁控溅射
• 1.2.5 非金属涂层
• 1.3 钢铁除锈
• 1.3.1 钢铁除锈的重要性
• 1.3.2 钢铁的表面状态
• 1.3.3 钢铁的除锈方法
• 1.4 除锈液的废液处理
• 1.4.1 中和氧化法
• 1.4.2 以废治废
• 1.4.3 资源化处理方法
• 1.5 课题研究意义及内容
• 1.5.1 课题研究的意义
• 1.5.2 课题研究的主要内容
• 第2章 试验材料和方法
• 2.1 试验材料及设备
• 2.1.1 试样材料
• 2.1.2 试验试剂及设备
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 铁离子浓度的测试方法
• 2.2.2 除锈液的再生氧化
• 2.3 除锈剂对钢板基体性能影响的评价方法
• 2.3.1 拉伸试验
• 2.3.2 粗糙度检测
• 第3章 试验结果分析
• 3.1 除锈液的铁离子含量测定
• 3.1.1 Fe离子测定方法的选择
• 3.1.2 废液中铁离子含量的测定
• 3.2 再生氧化工艺的研究
• 3.2.1 氧化方式的选择
• 3.2.2 空气氧化法中催化剂的选择
• 3.2.3 亚硝酸钠做催化剂的空气氧化工艺
• 3.3 本章小结
• 第4章 除锈循环系统的设计
• 4.1 除锈循环系统的总设计
• 3-HCl体系循环系统的总工艺流程'>4.1.1 FeCl₃-HCl体系循环系统的总工艺流程
• 4.1.2 除锈循环系统工艺流程说明
• 4.2 除锈槽的设计
• 4.2.1 常用的耐蚀的材料
• 4.2.2 选材原则
• 4.2.3 设计尺寸的确定
• 4.3 再生反应器的设计
• 4.3.1 反应容器的筒体
• 4.3.2 压力容器零件的设计
• 4.4 反应容器的安全管理
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢