CN103432945B - 一种制备混酸的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于混合物制备技术领域，具体涉及一种制备混酸的设备和方法。本发明的技术方案为提供一种制备混酸的设备，包括制酸槽、进酸管、冷却盘管、循环管和循环泵，所述制酸槽与进酸管连接，所述冷却盘管螺旋状设置于制酸槽内部，所述循环泵通过循环管与制酸槽连接，所述制酸槽上设有排气口，所述循环管上设有控制阀。本发明有益效果为：本发明通过循环泵对制酸槽内酸液进行搅拌混合，并在制酸槽内设置有对酸液进行降温的冷却盘管，保证了酸液安全有效的混合，且制酸槽使用聚丙烯原材料制作，比其他材料更轻，更耐腐蚀，有利于节约成本，设备结构简单，操作方便。
Description
技术领域
本发明属于混合物制备技术领域，具体涉及一种制备混酸的设备和方法。
背景技术
液晶显示屏目前通常的减薄方法有两种，一为物理抛光研磨，一为化学蚀刻，其中化学薄化玻璃有以下几个特点：1、薄化时间短；2、薄化产量较高；3、成分简单，配制比较容易。
目前，有进行FPD玻璃减薄的厂家，大部分是以氢氟酸为主要原料，且有些仅使用单一氢氟酸溶液，这种做法存在以下缺点，直接接触氢氟酸，毒性高，且该药液易产生氢氟酸气体，生产过程中特别是配制时危险性高，如果辅以加热，则危险性更高。
现有技术中将浓硫酸、氢氟酸、硝酸、磷酸，这四种酸按一定比例混合大量用于目前的玻璃减薄行业，但是这几种酸要实现混合是有很大困难的，现有技术中两种或两种以上酸的混合或浓酸的稀释通常需要在带有搅拌装置的容器中进行，边混合边搅拌，工序繁琐，混合的均匀性也不是很好，并且搅拌其的运转耗费电能，不符合节能的要求，氢氟酸有剧毒且还有挥发性，浓硫酸遇水放热，如果几种酸的加入顺序不对，会没有采取一定的防护措施，就会造成酸液飞溅，造成人身伤害，产生的热量还需要导走，造成设备结构复杂，操作不方便。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种不需要搅拌设备搅拌，在混合各酸的过程中能有效控制温度的制备混酸的设备和方法。
本发明的技术方案为提供一种制备混酸的设备，包括制酸槽、进酸管、冷却盘管、循环管和循环泵，所述制酸槽与进酸管连接，所述冷却盘管螺旋状设置于制酸槽内部，所述循环泵通过循环管与制酸槽连接，所述制酸槽上设有排气口，所述循环管上设有控制阀。
优选的，上述的制备混酸的设备中，所述制酸槽采用聚丙烯材料制作。
优选的，上述的制备混酸的设备中，所述制酸槽上还设有液位计。
本发明的另一技术方案为提供一种上述的制备混酸的设备制备混酸的方法，包括以下步骤：
步骤1：配制质量分数为42%-52%的氢氟酸溶液；
步骤2：将步骤1的氢氟酸溶液加入到带有冷却盘管的制酸槽；
步骤3：将质量分数为98%的浓硫酸加入制酸槽，并且在制酸槽进硫酸同时使制酸槽内酸液进行循环；
步骤4：待制酸槽温度降到25-30度时加入质量分数为40%的硝酸、80%的磷酸，即可得混酸溶液。
优选的，上述的混酸的制备方法，所述步骤1具体为：配制质量分数为47%的氢氟酸溶液。
优选的，上述的混酸的制备方法，所述步骤4中各酸的质量分数为：氢氟酸27.3%，硝酸7.9%，硫酸13.7%，磷酸6.6%。这样浓度的混酸减薄速度较快，面板不易形成模糊的一层纱。
本发明有益效果为：本发明通过循环泵对制酸槽内酸液进行搅拌混合，并在制酸槽内设置有对酸液进行降温的冷却盘管，保证了酸液安全有效的混合，且制酸槽使用聚丙烯（pp）原材料制作，比其他材料更轻，更耐腐蚀，有利于节约成本，设备结构简单，操作方便。且本发明方法配制的一定浓度的混酸减薄速度较快，面板不易形成模糊的一层纱，比单独使用氢氟酸减薄速度增强了3倍，并且表面异常光滑。
附图说明
图1为本发明的制备混酸的设备的结构示意图；
1、制酸槽；2、冷却盘管；3、进酸管；4、循环泵；5、循环管；6、排气口；7、液位计；8、控制阀。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。
实施例1
请参阅图1，本发明提供一种制备混酸的设备，包括制酸槽1、进酸管3、冷却盘管2、循环管5和循环泵4，所述制酸槽1与进酸管3连接，所述冷却盘管2设置于制酸槽1内部，所述循环泵4通过循环管5与制酸槽1连接，所述制酸槽1上设有排气口6。所述冷却盘管2螺旋状设置于制酸槽1内，此种设置能有效的降低酸液温度。所述制酸槽1采用聚丙烯材料制作。所述制酸槽1上还设有液位计7，所述循环管上设有控制阀8。
浓硫酸、氢氟酸、硝酸、磷酸，这四种酸按一定比例混合可大量用于目前的玻璃减薄行业，但是实验证明，这几种酸要实现混合是有很大困难的，但使用上述的制备混酸的设备后，便可以很容易实现。
上述的制备混酸的设备制备混酸的方法：其中各酸初始质量分数为：98%浓硫酸、42%-52%的氢氟酸、40%的硝酸、80%磷酸；
第一步：配制好47%浓度的氢氟酸溶液，正负偏差允许5%。实验证明，浓度低于这个值时，反应相当剧烈，急剧放热，此时温度导致溶液沸腾，可能出现熔槽、爆槽现象；当高于这个浓度时会产生大量的烟雾，气体含有大量的氟化氢、二氧化氮等，从而导致产品失效，污染环境。
第二步：使用空气泵把配制好的氢氟酸溶液打入用pp材质制作带有冷却盘管2的制酸槽1。
第三步：用计量泵把浓硫酸也打入槽子，注意此时制酸槽1要边进酸边打循环，此时可发现浓硫酸进入制酸槽1后迅速与氢氟酸溶液混合，而产生的热量用冷却盘管2足以带走，用手触摸槽子发现只是微热状态。
第四步：等温度回到常温后（这个过程大约需要1小时时间/1吨硫酸），把硝酸、磷酸打进去即可，此时可发现只有微量的二氧化氮产生，尾气足以吸收，所得混酸中各酸质量分数为氢氟酸27.3%，硝酸为7.9%，硫酸为13.7%，磷酸为6.6%，配制完成。在加入了其他酸的情况下，大大增强了氢氟酸腐蚀能力，比单独使用氢氟酸减薄速度增强了3倍，并且表面异常光滑。
酸加入顺序不能调动，浓硫酸和硝酸混合无论浓度多少都会大量放热，产生气体。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (3)
1.一种制备混酸的方法，其特征在于，所述制备混酸的方法使用制备混酸的设备制备混酸，所述制备混酸的设备包括制酸槽、进酸管、冷却盘管、循环管和循环泵，所述制酸槽与进酸管连接，所述冷却盘管螺旋状设置于制酸槽内部，所述循环泵通过循环管与制酸槽连接，所述制酸槽上设有排气口，所述循环管上设有控制阀；
所述制备混酸的方法包括以下步骤：步骤1：配制质量分数为42％-52％的氢氟酸溶液；
步骤2：将步骤1的氢氟酸溶液加入到带有冷却盘管的制酸槽；
步骤3：将质量分数为98％的浓硫酸加入制酸槽，并且在制酸槽进硫酸同时使制酸槽内酸液进行循环；
步骤4：待制酸槽温度降到25-30度时加入质量分数为40％的硝酸、80％的磷酸，即可得混酸溶液。
2.根据权利要求1所述的制备混酸的方法，其特征在于，所述步骤1具体为：配制质量分数为47％的氢氟酸溶液。
3.根据权利要求1所述的制备混酸的方法，其特征在于，所述步骤4中各酸的质量分数为：氢氟酸27.3％，硝酸7.9％，硫酸13.7％，磷酸6.6％。
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