CN102774908A - 一种微波加热含盐酸废液再生的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微波加热含盐酸废液再生的方法，在0.08MPa的负压作用下，将含盐酸废液通过微波加热至沸腾，产生的蒸气经冷凝后收集即得到再生盐酸。酸回收较为彻底，残液中氯离子含量低于0.2%；生产设备少，占地面积少，没有过多的换热环节，能源利用率和加热效率高；安全环保，清洁生产无污染，极大降低生产成本，提高工作效率，形成有效的资源综合利用。本发明可广泛应用到冶金、化工、医药及电子工业等行业中含盐酸、硝酸或氢氟酸废液回收有价酸再利用的生产工艺上，对企业节能减排，清洁生产，实现科学发展具有重大意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种微波加热废盐酸再生的方法，属于微波能应用技术领域。
背景技术
在某些金属冶炼企业生产过程中，不可避免会产生大量的废盐酸。若把其中的有价酸回收再利用将能有效控制环境污染，减少成本投入，实现循环经济。
对于含盐酸废液的再生处理，目前国内外主要有以下几种方法：
1、高温焙烧法：高温焙烧法是将废酸液在800℃左右的高温条件下焙烧，一方面，使废酸中的盐酸和水蒸发出来，另一方面，其中所含的金属氯化物在高温条件下与氧反应，同时产生HCl气体。焚烧过程中蒸发的盐酸蒸汽和水蒸汽以及产生的高温HCl气体通过水吸收，可得到浓度约为20%的盐酸。这种方法处理量大，且盐酸回收较彻底，但投资大，工作环境温度高、运行费用高，要求管理水平高，仅适合大型的企业使用。
2、离子交换法：离子交换法是利用某些例子交换树脂可从废酸液中吸收酸而排出金属盐的功能来实现酸与盐分离的一种方法。这种方法的优点是可常温处理，能耗低，工艺流程短，但回收的盐酸浓度偏低，回收率较差，生产过程中需添加较多的浓盐酸才能再次使用。
3、膜分离法：膜分离法是使废酸进入扩散渗析器，利用离子交换膜的选择透过性使游离酸不断由废酸相进入水相，该法能使废酸中游离酸的回收率达到80%以上，对金属盐的截留率大于90%。但不足之处是所有原料液需经微滤（≤5μm）处理，过程中最高使用温度仅为 40℃。使用温度过高可造成离子膜的过早损坏，缩短膜的使用寿命，运行过程中需对带有一定温度的料液进行降温处理。这样大大影响了生产效率，不利于生产的连续化进行。
4、热蒸气加热法：主要是通过燃煤锅炉产生高温水蒸气，利用石墨换热器将高温水蒸气的热量传递给废酸，废酸加热至沸腾后蒸发回收盐酸。但是在实际生产中，上述换热过程存在诸多问题：石墨换热器中的石墨抗冲击能力较低，因此在运输、安装与作业时，容易造成损坏；废酸中或多或少溶有盐类物质，在废酸蒸发至一定量以后会结晶析出，从而在循环的过程中堵塞石墨换热器管道，而且清理难度大，严重影响生产顺利进行，此外还会给安全生产带来隐患；锅炉产生的高温蒸汽经管道传输后，通过石墨换热器换热给废酸液，这样几次热传递后，热量利用率非常低，造成生产成本过高和能源的极大浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种微波加热含盐酸废液再生的方法，该方法能够对含盐酸废液进行直接加热回收盐酸，不存在换热过程，此外，解决了酸回收率不高，工作环境温度过高等问题，实现安全生产，资源循环利用，提高企业竞争力。
本发明通过下列技术方案实现：一种微波加热含盐酸废液再生的方法，经过下列步骤：在0.05～0.08Mpa的负压作用下，将含盐酸废液通过微波加热至沸腾，产生的蒸气经冷凝后收集即得到再生盐酸。
所述采用微波加热时，微波的工作频率为2450MHz。
所述含盐酸废液是指氯离子浓度为60～140g/L的废盐酸液。
所述含盐酸废液还含有浓度为10～50g/L的硫酸根离子及微溶的钙离子。
在负压条件下，微波加热可迅速有效地使废酸液的温度迅速升高，从而达到沸腾温度，此沸腾温度比常压条件下的沸腾温度约低20℃；利用微波加热原理，主要是利用微波对极性分子的作用，对废酸液直接加热至沸点温度并维持沸腾状态；这样有利于生产节能；在含盐酸废液发生从液态变为气态的相变过程，蒸气经冷凝后收集得到再生盐酸。
本发明采用微波加热，不需换热过程，也不需由表及里的热传导，而是通过微波在液体内部的能量耗散来直接进行加热，水和酸属于极性分子，它们的介电常数非常高，属于强吸波物质，微波加热可及时有效地使废酸液的温度迅速升高，从而达到沸腾温度。
本发明与现有技术相比，其主要优点是：采用微波加热，加热速度快，易于控制，操作方便；酸回收较为彻底，残液中氯离子含量低于0.2%；无锅炉和石墨换热器，生产设备少，占地面积少，没有过多的换热环节，能源利用率和加热效率高；安全环保，清洁生产无污染，极大降低生产成本，提高工作效率，形成有效的资源综合利用。本发明可广泛应用到冶金、化工、医药及电子工业等行业中含盐酸、硝酸或氢氟酸废液回收有价酸再利用的生产工艺上，对企业节能减排，清洁生产，实现科学发展具有重大意义。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
在0.08Mpa的负压作用下，将氯离子浓度为60g/L的含盐酸废液通过工作频率为2450MHz的微波加热至沸腾，产生的蒸气经冷凝后收集即得到再生盐酸。连续蒸发5h后测得残液中的氯离子浓度仅为0.08%。
实施例2
在0.05Mpa的负压作用下，将氯离子浓度为140g/L、硫酸根离子及微溶的钙离子浓度为10g/L的含盐酸废液通过工作频率为2450MHz的微波加热至沸腾，产生的蒸气经冷凝后收集即得到再生盐酸。连续蒸发4.5h后测得残液中的氯离子浓度仅为0.12%。
实施例3
在0.06Mpa的负压作用下，将氯离子浓度为100g/L、硫酸根离子及微溶的钙离子浓度为40g/L的含盐酸废液通过工作频率为2450MHz的微波加热至沸腾，产生的蒸气经冷凝后收集即得到再生盐酸。连续蒸发4h后测得残液中的氯离子浓度仅为0.10%。
实施例4
在0.08Mpa的负压作用下，将氯离子浓度为120g/L、硫酸根离子及微溶的钙离子浓度为50g/L的含盐酸废液通过工作频率为2450MHz的微波加热至沸腾，产生的蒸气经冷凝后收集即得到再生盐酸。连续蒸发5h后测得残液中的氯离子浓度仅为0.09%。
Claims (4)
1.一种微波加热含盐酸废液再生的方法，其特征在于经过下列步骤：在0.05～0.08Mpa的负压作用下，将含盐酸废液通过微波加热至沸腾，产生的蒸气经冷凝后收集即得到再生盐酸。
2.根据权利要求1所述的微波加热含盐酸废液再生的方法，其特征在于：所述采用微波加热时，微波的工作频率为2450MHz。
3.根据权利要求1或2所述的微波加热含盐酸废液再生的方法，其特征在于：所述含盐酸废液是指氯离子浓度为60～140g/L的废盐酸液。
4.根据权利要求3所述的微波加热含盐酸废液再生的方法，其特征在于：所述含盐酸废液还含有浓度为10～50g/L的硫酸根离子及微溶的钙离子。
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