本發明涉及廢酸回收領域，特別是涉及一種含鐵廢酸液回收連續生產化減壓蒸餾設備及工藝。

背景技術：

化工生產中，常常伴隨著廢鹽酸的產生，如電鍍、鋼鐵等行業大量使用鐵鑄件作為原材料，這些鐵鑄件使用前往往需要利用濃鹽酸進行浸漬和漂洗，去除表面鐵銹，清洗后產生廢鹽酸，該廢鹽酸洗液呈棕黃色，HCl濃度為0.8～3mol/L，二價鐵離子含量為70g/L～100g/L，三價鐵離子含量為0～10g/L。

由于這些廢酸中含有雜質，無法直接回收利用，而直接排放，一方面會造成資源浪費，另一方面會產生環境污染，因此廢酸在排放前必須加以處理。

目前常用的廢酸處理方法有傳統的中和法和資源化利用技術。由于傳統的中和法處理成本高，沉淀污泥處置難等弊端已被大多數企業淘汰。而高溫焙燒法由于前期投資大、設備以及工藝要求嚴格，即使回收鹽酸和氧化鐵粉的經濟價值高，也僅被大型鋼鐵企業工業化應用。蒸發結晶法結晶處理后外排液殘留鐵含量無法達標。離子交換法和膜處理法受到高濃度鐵含量的限制，易造成樹脂和膜污染。蒸發蒸餾法因其設備簡單、處理成本低等優勢，受到小型鋼鐵企業青睞，但鹽酸廢液蒸發蒸餾時，會遇到鹽酸-水恒沸物障礙，導致含酸餾分膨脹(膨脹是指含酸餾分體積與鹽酸廢酸得體積之比)，含酸餾分的濃度很低，無法回用，增加了后端的處理成本。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明提供一種處理成本低、處理效率高、安全生產要求低、無二次污染、能提高資源利用率的一種含鐵廢酸液回收連續生產化減壓蒸餾設備及工藝。

本發明所采用的技術方案是：一種含鐵廢酸液回收連續生產化減壓蒸餾設備，包括用于配置氯化亞鐵溶液的配料罐、連接于配料罐輸出端用于將氯化亞鐵溶液蒸發為濃縮液的蒸發反應釜、連接于蒸發反應釜輸出端用于濃縮液析出氯化亞鐵晶體的結晶釜、連接于結晶釜輸出端用于結晶后的氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液分離的固液分離罐、連接于分離罐輸出端用于收集分離后的氯化亞鐵溶液的氯化亞鐵溶液收集池和氯化亞鐵溶液收集罐，還包括連接于蒸發反應釜頂部用于輸出蒸發后的含酸蒸汽的排氣管、連接于排氣管用于收集含酸蒸汽的HCl收集罐。

對上述技術方案的進一步改進為，所述配料罐的輸入端連接一熱交換器，所述排氣管穿過熱交換器連接于HCl收集罐。

對上述技術方案的進一步改進為，所述熱交換器的進料端設有第一離心泵，所述配料罐與蒸發反應釜之間設有第二離心泵、所述蒸發反應釜與結晶釜之間設有第三離心泵、所述氯化亞鐵溶液收集池與氯化亞鐵溶液收集罐之間設有第四離心泵。

對上述技術方案的進一步改進為，所述蒸發反應釜內部設有第一攪拌裝置，所述結晶釜內部設有第二攪拌裝置。

對上述技術方案的進一步改進為，所述蒸發反應釜內部壓力為-0.01MPa～-0.08MPa。

對上述技術方案的進一步改進為，所述配料罐內部設有加熱裝置和保溫裝置。

一種含鐵廢酸液回收連續生產化減壓蒸餾工藝，包括以下步驟：①將待處理的含鐵廢酸液輸送至熱交換器加熱，再將加熱后的含鐵廢酸液輸送至配料罐；②向配料罐中加入氯化亞鐵晶體，得到氯化亞鐵溶液，再將氯化亞鐵溶液輸送至蒸發反應釜；③蒸發反應釜加熱蒸發，蒸發產生的含酸蒸汽經排氣管與熱交換器發生熱交換后進入HCl收集罐，蒸發后的濃縮液被輸送至結晶釜；④結晶釜冷卻結晶；⑤固液分離罐對結晶后形成的氯化亞鐵溶液和氯化亞鐵晶體進行分離；⑥分別收集分離后的氯化亞鐵溶液和氯化亞鐵晶體。

對上述技術方案的進一步改進為，步驟①中配料罐內溫度為40℃～60℃，步驟②中氯化亞鐵溶液的溶質質量分數為40％～50％，步驟③中蒸發反應釜內部壓力為-0.01MPa～-0.08MPa，蒸發反應釜內部溫度為80～100℃，蒸發反應釜內部廢鹽酸溶液的沸點為75℃～100℃，含酸餾分的濃度為3mol/L～7mol/L。

對上述技術方案的進一步改進為，步驟③中蒸發反應釜內部通過第一攪拌裝置對溶液進行攪拌，步驟④中結晶釜內部通過第二攪拌裝置對溶液進行攪拌。

對上述技術方案的進一步改進為，步驟②中的氯化亞鐵晶體為步驟⑥中得到的氯化亞鐵晶體。

本發明的有益效果為：

1、本發明的一種含鐵廢酸液回收連續生產化減壓蒸餾設備，將待處理廢鹽酸導入配料罐，再加入一定量的氯化亞鐵晶體，配置所需濃度的氯化亞鐵溶液，經蒸發反應釜蒸發得到含酸蒸汽和濃縮液，含酸蒸汽經排氣管排出至HCl收集罐回收，濃縮液進入結晶釜結晶，固液分離罐分離結晶后的氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液。一方面，本發明能絕大部分分離出含鐵廢酸液里的主要組分，以實現HCl、氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液的分離和回收再利用，有利于提高資源利用率；第二方面，采用本發明的設備，分離出的氯化亞鐵晶體可重復利用，可間歇處理含鐵廢酸液，也可連續處理含鐵廢酸液，用戶可根據生產規模合理選擇，適用范圍廣，處理效率高，處理效果好；第三方面，處理過程中不引入新的物質，處理成本低，不會產生二次污染，有利于環境保護；第四方面，采用本發明的設備，處理過程不存在安全隱患，只需達到《建筑防火規范GB50016-2014》火災危險性分類丁類和儲存物品的火災危險性分類丁類即可，安全生產要求低，處理條件易實現；第五方面，得到的氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液，性質穩定能達到《HG/T4538-2013水處理劑氯化亞鐵》的標準，可直接用于水處理劑，且不局限僅用于染料脫色；第六方面，本發明利用氯化亞鐵產品內循環，由于當氯化亞鐵晶體加入到鹽酸和水的混合溶液中，會影響溶液的沸點變化，從而改變兩溶劑組分相互間的相對揮發度和汽液平衡時汽相的組成。一般情況下，鹽酸和水的混合溶液中的亞鐵離子會通過離子的靜電場，對極性較大的溶劑分子的作用力更大，從而增大其在汽相中的組成。加入氯化亞鐵晶體還會改變混合溶液中溶劑的互溶度，使得完全互溶的溶液變成部分互溶，使得部分互溶的溶液不互溶區擴大。這樣使得氯鹽酸的沸點降低，而水的沸點增大，從而鹽酸更加容易蒸餾出來，提高含酸餾分酸濃度，且含酸餾分體積不增大，含酸餾分能夠完全回用，進一步提高資源利用率。

2、配料罐的輸入端連接一熱交換器，所述排氣管穿過熱交換器連接于HCl收集罐，通過蒸發反應釜排出的高溫含酸蒸汽，在熱交換器內與溫度較低的含鐵廢酸液發生熱交換，快速提高含鐵廢酸液溫度，一方面，可縮短配料罐內的加熱時間，進一步提高處理效率，第二方面，充分利用含酸蒸汽的熱量，進一步有利于提高資源利用率。

3、熱交換器的進料端設有第一離心泵，所述配料罐與蒸發反應釜之間設有第二離心泵、所述蒸發反應釜與結晶釜之間設有第三離心泵、所述氯化亞鐵溶液收集池與氯化亞鐵溶液收集罐之間設有第四離心泵，通過各個離心泵加速物質的輸送速度，進一步提高處理效率。

4、蒸發反應釜內部設有第一攪拌裝置，所述結晶釜內部設有第二攪拌裝置，通過第一攪拌裝置對待蒸發溶液進行蒸發，加速溶液內空氣流動，加速蒸發反應速度，提高處理效率，通過第二攪拌裝置對濃縮液進行攪拌，使得氯化亞鐵晶體能快速、均勻的析出，使得析出的氯化亞鐵晶體質地均勻、性質穩定，進一步提高處理效率和處理效果。

5、蒸發反應釜內部壓力為-0.01MPa～-0.08MPa，本發明采用減壓蒸發，當壓力降低時，HCl的沸點降低，使得HCl氣體更容易蒸發出來，酸回收蒸發器產生的含酸蒸汽體積不增大，含鹽酸濃度高，使得HCl收集罐收集的HCl可完全回收利用，進一步提高資源利用率。

6、配料罐內部設有加熱裝置和保溫裝置，通過加熱裝置加熱，保溫裝置防止配料罐內熱量散失，加速氯化亞鐵晶體的溶解，進一步提高處理效率。

7、一種含鐵廢酸液回收連續生產化減壓蒸餾工藝，①將待處理的含鐵廢酸液輸送至熱交換器加熱，再將加熱后的含鐵廢酸液輸送至配料罐；②向配料罐中加入氯化亞鐵晶體，得到氯化亞鐵溶液，再將氯化亞鐵溶液輸送至蒸發反應釜；③蒸發反應釜加熱蒸發，蒸發產生的含酸蒸汽經排氣管與熱交換器發生熱交換后進入HCl收集罐，蒸發后的濃縮液被輸送至結晶釜；④結晶釜冷卻結晶；⑤固液分離罐對結晶后形成的氯化亞鐵溶液和氯化亞鐵晶體進行分離；⑥分別收集分離后的氯化亞鐵溶液和氯化亞鐵晶體。一方面，本工藝能絕大部分分離出含鐵廢酸液里的主要組分，以實現HCl、氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液的分離和回收再利用，有利于提高資源利用率；第二方面，采用本發明的工藝，分離出的氯化亞鐵晶體可重復利用，可間歇處理含鐵廢酸液，也可連續處理含鐵廢酸液，用戶可根據生產規模合理選擇，適用范圍廣，處理效率高，處理效果好；第三方面，處理過程中不引入新的物質，處理成本低，不會產生二次污染，有利于環境保護；第四方面，采用本發明的設備，處理過程不存在安全隱患，只需達到《建筑防火規范GB50016-2014》火災危險性分類丁類和儲存物品的火災危險性分類丁類即可，安全生產要求低，處理條件易實現；第五方面，得到的氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液，性質穩定能達到《HG/T4538-2013水處理劑氯化亞鐵》的標準，可直接用于水處理劑，且不局限僅用于染料脫色；第六方面，本發明利用氯化亞鐵產品內循環，由于當氯化亞鐵晶體加入到鹽酸和水的混合溶液中，會影響溶液的沸點變化，從而改變兩溶劑組分相互間的相對揮發度和汽液平衡時汽相的組成。一般情況下，鹽酸和水的混合溶液中的亞鐵離子會通過離子的靜電場，對極性較大的溶劑分子的作用力更大，從而增大其在汽相中的組成。加入氯化亞鐵晶體還會改變混合溶液中溶劑的互溶度，使得完全互溶的溶液變成部分互溶，使得部分互溶的溶液不互溶區擴大。這樣使得氯鹽酸的沸點降低，而水的沸點增大，從而鹽酸更加容易蒸餾出來，提高含酸餾分酸濃度，且含酸餾分體積不增大，含酸餾分能夠完全回用，進一步提高資源利用率。

8、步驟①中配料罐內溫度為40℃～60℃，此溫度是根據氯化亞鐵溶液的溶解曲線確定的，在此溫度下，氯化亞鐵晶體的溶解度最高，能形成飽和的氯化亞鐵溶液，便于后續蒸發結晶時析出更多的氯化亞鐵晶體；步驟②中氯化亞鐵溶液的溶質質量分數為40％～50％，選用步驟①中的溫度時，氯化亞鐵晶體完全溶解形成的飽和溶液中，氯化亞鐵溶液的溶質質量分數為40％～50％；步驟③中蒸發反應釜內部壓力為-0.01MPa～-0.08MPa，蒸發反應釜采用負壓蒸餾，能降低HCl的沸點，由于-0.01MPa～-0.08MPa壓力下，HCl沸點為75℃～100℃，蒸發反應釜內部溫度為80℃～110℃，能保證HCl絕大部分蒸餾出來，提高含鐵廢酸液的分離效果，同時，提高含酸餾分酸濃度，使得回收得到的HCl能夠完全回用，進一步提高資源利用率。各步驟中的沸點、濃度、壓力等參數相互吻合，使得分離后的物質性質穩定、分離效率高。

9、步驟③中蒸發反應釜內部通過第一攪拌裝置對溶液進行攪拌，步驟④中結晶釜內部通過第二攪拌裝置對溶液進行攪拌，通過攪拌，加速蒸發或結晶的快速進行，提高處理效率，同時，使得分離后的物質性質穩定，便于回收再利用。

10、步驟②中的氯化亞鐵晶體為步驟⑥中得到的氯化亞鐵晶體，在進行連續運行時，通過氯化亞鐵實現內循環，而不需引入新的物質，不會產生二次污染，且運行成本低。

附圖說明

圖1為一種含鐵廢酸液回收連續生產化減壓蒸餾設備的結構示意圖；

圖2為一種含鐵廢酸液回收連續生產化減壓蒸餾工藝的工藝流程圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明作進一步的說明。

具體實施例1：

如圖1所示，為本發明的一種含鐵廢酸液回收連續生產化減壓蒸餾設備的結構示意圖。

一種含鐵廢酸液回收連續生產化減壓蒸餾設備100，包括用于配置氯化亞鐵溶液的配料罐110、連接于配料罐110輸出端用于將氯化亞鐵溶液蒸發為濃縮液的蒸發反應釜120、連接于蒸發反應釜120輸出端用于濃縮液析出氯化亞鐵晶體的結晶釜130、連接于結晶釜130輸出端用于結晶后的氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液分離的固液分離罐140、連接于分離罐輸出端用于收集分離后的氯化亞鐵溶液的氯化亞鐵溶液收集池150和氯化亞鐵溶液收集罐151，還包括連接于蒸發反應釜120頂部用于輸出蒸發后的含酸蒸汽的排氣管160、連接于排氣管160用于收集含酸蒸汽的HCl收集罐170。

配料罐110的輸入端連接一熱交換器180，所述排氣管160穿過熱交換器180連接于HCl收集罐170，通過蒸發反應釜120排出的高溫含酸蒸汽，在熱交換器180內與溫度較低的含鐵廢酸液發生熱交換，快速提高含鐵廢酸液溫度，一方面，可縮短配料罐110內的加熱時間，進一步提高處理效率，第二方面，充分利用含酸蒸汽的熱量，進一步有利于提高資源利用率。

熱交換器180的進料端設有第一離心泵190a，所述配料罐110與蒸發反應釜120之間設有第二離心泵190b、所述蒸發反應釜120與結晶釜130之間設有第三離心泵190c、所述氯化亞鐵溶液收集池150與氯化亞鐵溶液收集罐151之間設有第四離心泵190d，通過各個離心泵加速物質的輸送速度，進一步提高處理效率。

蒸發反應釜120內部設有第一攪拌裝置121，所述結晶釜130內部設有第二攪拌裝置131，通過第一攪拌裝置121對待蒸發溶液進行蒸發，加速溶液內空氣流動，加速蒸發反應速度，提高處理效率，通過第二攪拌裝置131對濃縮液進行攪拌，使得氯化亞鐵晶體能快速、均勻的析出，使得析出的氯化亞鐵晶體質地均勻、性質穩定，進一步提高處理效率和處理效果。

蒸發反應釜120內部壓力為-0.01MPa～-0.08MPa，本發明采用減壓蒸發，當壓力降低時，HCl的沸點降低，使得HCl氣體更容易蒸發出來，酸回收蒸發器產生的含酸蒸汽體積不增大，含鹽酸濃度高，使得HCl收集罐170收集的HCl可完全回收利用，進一步提高資源利用率。

配料罐110內部設有加熱裝置和保溫裝置，通過加熱裝置加熱，保溫裝置防止配料罐110內熱量散失，加速氯化亞鐵晶體的溶解，進一步提高處理效率。

本發明的一種含鐵廢酸液回收連續生產化減壓蒸餾設備100，將待處理廢鹽酸導入配料罐110，再加入一定量的氯化亞鐵晶體，配置所需濃度的氯化亞鐵溶液，經蒸發反應釜120蒸發得到含酸蒸汽和濃縮液，含酸蒸汽經排氣管160排出至HCl收集罐170回收，濃縮液進入結晶釜130結晶，固液分離罐140分離結晶后的氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液。一方面，本發明能絕大部分分離出含鐵廢酸液里的主要組分，以實現HCl、氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液的分離和回收再利用，有利于提高資源利用率；第二方面，采用本發明的設備100，分離出的氯化亞鐵晶體可重復利用，可間歇處理含鐵廢酸液，也可連續處理含鐵廢酸液，用戶可根據生產規模合理選擇，適用范圍廣，處理效率高，處理效果好；第三方面，處理過程中不引入新的物質，處理成本低，不會產生二次污染，有利于環境保護；第四方面，采用本發明的設備100，處理過程不存在安全隱患，只需達到《建筑防火規范GB50016-2014》火災危險性分類丁類和儲存物品的火災危險性分類丁類即可，安全生產要求低，處理條件易實現；第五方面，得到的氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液，性質穩定能達到《HG/T4538-2013水處理劑氯化亞鐵》的標準，可直接用于水處理劑，且不局限僅用于染料脫色；第六方面，本發明利用氯化亞鐵產品內循環，由于當氯化亞鐵晶體加入到鹽酸和水的混合溶液中，會影響溶液的沸點變化，從而改變兩溶劑組分相互間的相對揮發度和汽液平衡時汽相的組成。一般情況下，鹽酸和水的混合溶液中的亞鐵離子會通過離子的靜電場，對極性較大的溶劑分子的作用力更大，從而增大其在汽相中的組成。加入氯化亞鐵晶體還會改變混合溶液中溶劑的互溶度，使得完全互溶的溶液變成部分互溶，使得部分互溶的溶液不互溶區擴大。這樣使得氯鹽酸的沸點降低，而水的沸點增大，從而鹽酸更加容易蒸餾出來，提高含酸餾分酸濃度，且含酸餾分體積不增大，含酸餾分能夠完全回用，進一步提高資源利用率。

具體實施例2：

如圖2所示，為本發明的一種含鐵廢酸液回收連續生產化減壓蒸餾工藝的工藝流程圖。

一種含鐵廢酸液回收連續生產化減壓蒸餾工藝，①將待處理的含鐵廢酸液輸送至熱交換器180加熱，再將加熱后的含鐵廢酸液輸送至配料罐110；②向配料罐110中加入氯化亞鐵晶體，得到氯化亞鐵溶液，再將氯化亞鐵溶液輸送至蒸發反應釜120；③蒸發反應釜120加熱蒸發，蒸發產生的含酸蒸汽經排氣管160與熱交換器180發生熱交換后進入HCl收集罐170，蒸發后的濃縮液被輸送至結晶釜130；④結晶釜130冷卻結晶；⑤固液分離罐140對結晶后形成的氯化亞鐵溶液和氯化亞鐵晶體進行分離；⑥分別收集分離后的氯化亞鐵溶液和氯化亞鐵晶體。

步驟①中配料罐110內溫度為40℃～60℃，此溫度是根據氯化亞鐵溶液的溶解曲線確定的，在此溫度下，氯化亞鐵晶體的溶解度最高，能形成飽和的氯化亞鐵溶液，便于后續蒸發結晶時析出更多的氯化亞鐵晶體；步驟②中氯化亞鐵溶液的溶質質量分數為40％～50％，選用步驟①中的溫度時，氯化亞鐵晶體完全溶解形成的飽和溶液中，氯化亞鐵溶液的溶質質量分數為40％～50％；步驟③中蒸發反應釜120內部壓力為-0.01MPa～-0.08MPa，蒸發反應釜120采用負壓蒸餾，能降低HCl的沸點，由于-0.01MPa～-0.08MPa壓力下，HCl沸點為75℃～100℃，蒸發反應釜120內部溫度為80℃～110℃，能保證HCl絕大部分蒸餾出來，提高含鐵廢酸液的分離效果，同時，提高含酸餾分酸濃度，使得回收得到的HCl能夠完全回用，進一步提高資源利用率。各步驟中的沸點、濃度、壓力等參數相互吻合，使得分離后的物質性質穩定、分離效率高。

步驟③中蒸發反應釜120內部通過第一攪拌裝置121對溶液進行攪拌，步驟④中結晶釜130內部通過第二攪拌裝置131對溶液進行攪拌，通過攪拌，加速蒸發或結晶的快速進行，提高處理效率，同時，使得分離后的物質性質穩定，便于回收再利用。

步驟②中的氯化亞鐵晶體為步驟⑥中得到的氯化亞鐵晶體，在進行連續運行時，通過氯化亞鐵實現內循環，而不需引入新的物質，不會產生二次污染，且運行成本低。

一方面，本工藝能絕大部分分離出含鐵廢酸液里的主要組分，以實現HCl、氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液的分離和回收再利用，有利于提高資源利用率；第二方面，采用本發明的工藝，分離出的氯化亞鐵晶體可重復利用，可間歇處理含鐵廢酸液，也可連續處理含鐵廢酸液，用戶可根據生產規模合理選擇，適用范圍廣，處理效率高，處理效果好；第三方面，處理過程中不引入新的物質，處理成本低，不會產生二次污染，有利于環境保護；第四方面，采用本發明的設備100，處理過程不存在安全隱患，只需達到《建筑防火規范GB50016-2014》火災危險性分類丁類和儲存物品的火災危險性分類丁類即可，安全生產要求低，處理條件易實現；第五方面，得到的氯化亞鐵晶體和氯化亞鐵溶液，性質穩定能達到《HG/T4538-2013水處理劑氯化亞鐵》的標準，可直接用于水處理劑，且不局限僅用于染料脫色；第六方面，本發明利用氯化亞鐵產品內循環，由于當氯化亞鐵晶體加入到鹽酸和水的混合溶液中，會影響溶液的沸點變化，從而改變兩溶劑組分相互間的相對揮發度和汽液平衡時汽相的組成。一般情況下，鹽酸和水的混合溶液中的亞鐵離子會通過離子的靜電場，對極性較大的溶劑分子的作用力更大，從而增大其在汽相中的含量。加入氯化亞鐵晶體還會改變混合溶液中溶劑的互溶度，使得完全互溶的溶液變成部分互溶，使得部分互溶的溶液不互溶區擴大。這樣使得氯鹽酸的沸點降低，而水的沸點增大，從而鹽酸更加容易蒸餾出來，提高含酸餾分酸濃度，且含酸餾分體積不增大，含酸餾分能夠完全回用，進一步提高資源利用率。

具體實施例3：通過具體實驗對本發明蒸餾工藝的回收處理效果和工藝參數選取的合理性進行驗證。

實驗原理：

利用氯化亞鐵產品內循環，當氯化亞鐵加入到鹽酸和水的混合溶液中，會影響溶液的沸點變化，改變兩溶劑組分相互間的相對揮發度和汽液平衡時汽相的組成。鹽酸和水的混合溶液中的亞鐵離子會通過離子的靜電場，對極性較大的溶劑分子的作用力更大，從而增大其在汽相中的組成。

加入氯化亞鐵還會改變混合溶液中溶劑的互溶度，使得完全互溶的溶液變成部分互溶，使得部分互溶的溶液不互溶區擴大。這樣使得氯鹽酸的沸點降低，而水的沸點增大，從而鹽酸更加容易蒸餾出來，提高含酸餾分酸濃度，且含酸餾分體積不增大，含酸餾分能夠完全回用；

查得不同溫度(℃)時每100毫升水中FeCl2的溶解克數:

49.7g/0℃；59g/10℃；62.5g/20℃；66.7g/30℃；70g/40℃

78.3g/60℃；88.7g/80℃；92.3g/90℃；94.9g/100℃

實驗原料：

取江門某金屬制品公司的鋼鐵酸洗含鐵廢酸液，其含量為20％FeCl₂、7.3％HCl、微量重金屬離子，其余為水，按照表1中的配方配置A組、B組和C組原液各5000g。

實驗步驟：

①將待處理的含鐵廢酸液輸送至熱交換器180加熱，再將加熱后的含鐵廢酸液輸送至配料罐110；②向配料罐110中加入氯化亞鐵晶體，得到氯化亞鐵溶液，再將氯化亞鐵溶液輸送至蒸發反應釜120；③蒸發反應釜120加熱蒸發，蒸發產生的含酸蒸汽經排氣管160與熱交換器180發生熱交換后進入HCl收集罐170，蒸發后的濃縮液被輸送至結晶釜130；④結晶釜130冷卻結晶；⑤固液分離罐140對結晶后形成的氯化亞鐵溶液和氯化亞鐵晶體進行分離；⑥分別收集分離后的氯化亞鐵溶液和氯化亞鐵晶體。

步驟①中配料罐110內溫度為40℃～60℃，此溫度是根據氯化亞鐵溶液的溶解曲線確定的，在此溫度下，氯化亞鐵晶體的溶解度最高，能形成飽和的氯化亞鐵溶液，便于后續蒸發結晶時析出更多的氯化亞鐵晶體；步驟②中氯化亞鐵溶液的溶質質量分數為40％～50％，選用步驟①中的溫度時，氯化亞鐵晶體完全溶解形成的飽和溶液中，氯化亞鐵溶液的溶質質量分數為40％～50％；步驟③中蒸發反應釜120內部壓力為-0.01MPa～-0.08MPa，蒸發反應釜120采用負壓蒸餾，能降低HCl的沸點，由于-0.01MPa～-0.08MPa壓力下，HCl沸點為75℃～100℃，蒸發反應釜120內部溫度為80℃～110℃，能保證HCl絕大部分蒸餾出來，提高含鐵廢酸液的分離效果，同時，提高含酸餾分酸濃度，使得回收得到的HCl能夠完全回用，進一步提高資源利用率。各步驟中的沸點、濃度、壓力等參數相互吻合，使得分離后的物質性質穩定、分離效率高。

步驟③中蒸發反應釜120內部通過第一攪拌裝置121對溶液進行攪拌，步驟④中結晶釜130內部通過第二攪拌裝置131對溶液進行攪拌，通過攪拌，加速蒸發或結晶的快速進行，提高處理效率，同時，使得分離后的物質性質穩定，便于回收再利用。

步驟②中的氯化亞鐵晶體為步驟⑥中得到的氯化亞鐵晶體，在進行連續運行時，通過氯化亞鐵實現內循環，而不需引入新的物質，不會產生二次污染，且運行成本低。

實驗數據：

A組、B組和C組記錄的實驗數據分別如表2、表3和表4所示。

實驗結論：

1、蒸發反應釜內部廢鹽酸溶液的運行沸點為75℃～100℃，可得到含酸餾分的濃度介于3mol/L～7mol/L之間，完全能符合生產回用的要求；

2、通過本發明的蒸餾工藝生產得到的氯化亞鐵產品符合《HG/T4538-2013水處理劑氯化亞鐵》的使用要求；

3、分離出的氯化亞鐵晶體可重復利用，可間歇處理含鐵廢鹽酸，也可連續處理含鐵廢鹽酸；

4、配料罐的輸入端連接一熱交換器，在熱交換器內與溫度較低的含鐵廢鹽酸發生熱交換，可縮短配料罐內的加熱時間，充分利用含酸蒸汽的熱量，進一步有利于提高資源利用率，生產成本低。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。