CN109023373A - 用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理的系统。电解过程中生成的氯气进行过三级处理，首先，电解后的刻蚀液在再生液处理系统中被浓缩分离出高酸度蚀刻液和低酸度蚀刻液，高酸度蚀刻液可直接用作蚀刻液，而低酸度蚀刻液在一级处理系统中与氯气相混合生成高酸度蚀刻液，也被用作蚀刻液，降低了生产成本；未被完全溶解的氯气再次与氢氧化钠溶液混合，进一步降低氯气的含量，最后，流经三级处理系统排入大气，基本实现氯气零排放，保护了大气环境。另外，由于射流器的使用，大大提高了氯气与低酸度蚀刻液或氢氧化钠溶液的混合均匀性，提高了氯气的吸收率。
Description
技术领域
本发明涉及工业废水、废气处理领域，特别涉及一种用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理的系统。
背景技术
酸性蚀刻液是一种用于印制电路板精细线路制作、多层板内层制作的蚀刻液。在印刷电路板酸性蚀刻废水的再生工艺中，电解槽阳极会生成大量氯气，既污染了空气，恶化了工作环境。市面上现有氯气回收系统大多结构复杂，造价较高，且处理过程中不能有效地对氯气进行二次利用，造成了资源浪费。因而，亟待技术人员解决上述问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理的系统，其结构设计简单，处理效率高，基本能实现零排放，且部分氯气能够得到二次利用，提高了资源利用率。
为了解决上述技术问题，本发明涉及了一种用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理的系统，其由依序设置的一级处理系统，二级处理系统和三级处理系统构成。其中，一级处理系统包括低酸度刻蚀液存储装置，第一射流器及第一泵。低酸度刻蚀液在第一泵的作用下通过进行循环，第一射流器设置于第一泵的下游，生成真空度，经铜离子分离系统排出的氯气自动进入第一射流器的吸入口，且与低酸度刻蚀液进行混合；二级处理系统包括氢氧化钠溶液存储装置，第二射流器及第二泵；氢氧化钠溶液在第二泵的作用下通过进行循环，第二射流器设置于第二泵的下游，生成真空度，经第一处理系统排出的氯气自动进入第二射流器的吸入口与氢氧化钠溶液进行混合；三级处理系统为塔处理系统，对经第二处理系统排出的氯气进行最终处理。
电解过程中生成的氯气进行过三级处理，首先，电解后的刻蚀液在再生液处理系统中被浓缩分离出高酸度蚀刻液和低酸度蚀刻液，高酸度蚀刻液可直接用作蚀刻液，而低酸度蚀刻液在一级处理系统中与氯气相混合生成高酸度蚀刻液，也被用作蚀刻液，降低了生产成本；未被完全溶解的氯气再次与氢氧化钠溶液混合，进一步降低氯气的含量，最后，流经三级处理系统排入大气，基本实现氯气零排放，保护了大气环境。另外，由于射流器的使用，大大提高了氯气与低酸度蚀刻液或氢氧化钠溶液的混合均匀性，提高了氯气的吸收率。
作为本发明的进一步改进，在低酸度刻蚀液存储装置内设置有第一喷淋装置，用于对经铜离子分离系统排出，且未流经第一射流器的氯气进行吸收。在氢氧化钠溶液存储装置内设置有第二喷淋装置，用于对经上述一级处理系统排出，且未流经第二射流器的氯气进行吸收。第一喷淋装置和第二喷淋装置均包括多个呈线性排列的高压喷头，用于分别对低酸度刻蚀液、氢氧化钠溶液进行雾化。
采用上述方式设置，将低酸度刻蚀液及氢氧化钠溶液进行雾化，而后与氯气进行溶合，从而尽可能地提高氯气与低酸度刻蚀液及氢氧化钠溶液之间的溶合度，提高氯气溶解量。
作为本发明的进一步改进，高压喷头包括呈上大下小的圆锥形喷头本体，在喷头本体的内壁上开设有螺旋状凹槽。
采用上述方式设置，使得低酸度刻蚀液及氢氧化钠溶液通过高压喷头呈螺旋状喷出，使其具有较大的运动动能，提高雾化程度。
作为本发明的进一步改进，第一喷淋装置被分隔为多个独立的喷淋区。在两相邻的喷淋区之间均设置有第一左隔板与第一右隔板，从而形成氯气流通通道；第一左隔板与第一右隔板间隔设置；第一左隔板的上端距离第一喷淋装置的顶壁不小于5cm，且其下端插入到低酸度刻蚀液中；第一右隔板的上端从第一喷淋装置的顶壁向下延伸，且其下端距离低酸度刻蚀液的液面不小于5cm。
作为本发明的进一步改进，第二喷淋装置被分隔为多个独立的喷淋区。在两相邻的喷淋区之间均设置有第二左隔板与第二右隔板，从而形成氯气流通通道。第二左隔板与第二右隔板间隔设置。第二左隔板的上端距离第二喷淋装置的顶壁不小于5cm，且其下端插入到氢氧化钠溶液中；第二右隔板的上端从第二喷淋装置的顶壁向下延伸，且其下端距离氢氧化钠溶液的液面不小于5cm。
采用上述方式设置，从而尽可能的延长氯气与低酸度刻蚀液或氢氧化钠溶液的接触时间，使其溶解更加充分，从而提高氯气溶解量。
作为本发明的进一步改进，第一喷淋装置被分隔为三个独立的喷淋区。
作为本发明的进一步改进，第二喷淋装置被分隔为三个独立的喷淋区。
作为本发明的进一步改进，塔处理系统包括有依序设置的旋风筛板式洗涤塔、逆洗式洗涤塔。
作为本发明的进一步改进，在氢氧化钠溶液存储装置内设置有氢氧化钠浓度检测装置。
采用上述方式设置，可以实时地对氢氧化溶液的溶度进行检测，当低于标准值时，及时填入氢氧化钠，从而保证氯气在其中的溶解量。
作为本发明的进一步改进，氢氧化钠浓度检测装置连接有报警器。
采用上述方式设置，当氢氧化溶液的溶度低于标准值时，可自动发出警报，提醒操作人员进行人工干涉，确保处理系统可靠、稳定地运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理系统的结构示意图。
图2是本发明用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理系统中低酸度刻蚀液存储装置的结构示意图。
图3是本发明用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理系统中氢氧化钠溶液存储装置的结构示意图。
1-一级处理系统；11-低酸度刻蚀液存储装置；111-第一喷淋装置；112-第一左隔板；113-第一右隔板；12-第一射流器；13-第一泵；2-二级处理系统；21-氢氧化钠溶液存储装置；211-第二喷淋装置；212-第二左隔板；213-第二右隔板；22-第二射流器；23-第二泵；3-三级处理系统；31-旋风筛板式洗涤塔；32-逆洗式洗涤塔；4-铜离子分离系统。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：
图1示出了本发明用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理系统的结构示意图，其由依序设置的一级处理系统1，二级处理系统2和三级处理系统3构成。其中，一级处理系统1包括低酸度刻蚀液存储装置11，第一射流器12及第一泵13；二级处理系统2包括氢氧化钠溶液存储装置21，第二射流器22及第二泵23；三级处理系统3为塔处理系统。具体处理过程如下：电解后的刻蚀液在再生液处理系统中被浓缩分离出高酸度蚀刻液和低酸度蚀刻液，高酸度蚀刻液可直接用作蚀刻液，而低酸度蚀刻液在第一泵13的作用下通过进行循环，第一射流器12设置于第一泵13的下游，生成真空度，经铜离子分离系统4排出的氯气自动进入第一射流器12的吸入口，且与低酸度刻蚀液进行混合，生成高酸度蚀刻液，可以被重复利用；未被完全吸收的氯气进入二级处理系统2，氢氧化钠溶液在第二泵23的作用下通过进行循环，第二射流器22设置于第二泵23的下游，生成真空度，氯气自动进入第二射流器22的吸入口与氢氧化钠溶液进行混合；未被二级处理系统2吸收的氯气最后进入三级处理系统3(即塔处理系统)作最终处理，排入大气。这样一来，基本实现了氯气的零排放，保护了大气环境。在氯气与低酸度蚀刻液及氢氧化钠溶液混合过程中，由于射流器12、22的使用，大大提高了氯气与低酸度蚀刻液或氢氧化钠溶液的混合均匀性，提高了氯气的吸收率。
上述射流器的原理如下：其利用流体来传递能量和质量的真空获得装置，采用有一定压力的液流，且通过对称均布成一定侧斜度的喷嘴喷出，聚合在一个焦点上。由于喷射水流速特别高，将压力能转变为速度能，使吸气区压力降低产生真空，经过文氏管收缩段与喉径充分混合压缩，进行分子扩散能量交换，速度均衡。
作为上述酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理系统的进一步优化，在借助第一射流器12进行混合的基础上，还可以在低酸度刻蚀液存储装置11内设置有第一喷淋装置111，用于对经铜离子分离系统4排出，且未流经第一射流器12的氯气进行吸收。在借助第二射流器22进行混合的基础上，还可以在氢氧化钠溶液存储装置21内设置有第二喷淋装置211，用于对经上述一级处理系统1排出，且未流经第二射流器22的氯气进行吸收。采用上述方式设置，将低酸度刻蚀液及氢氧化钠溶液进行雾化，而后与氯气进行溶合，从而尽可能地提高氯气与低酸度刻蚀液及氢氧化钠溶液之间的溶合度，提高氯气溶解量。更进一步，第一喷淋装置111和第二喷淋装置211均可以包括多个呈线性排列的高压喷头，用于分别对低酸度刻蚀液、氢氧化钠溶液进行雾化。
再者，高压喷头还可以作如下设置：其包括呈上大下小的圆锥形喷头本体，在喷头本体的内壁上开设有螺旋状凹槽，使得低酸度刻蚀液及氢氧化钠溶液通过高压喷头呈螺旋状喷出，使其具有较大的运动动能，提高雾化程度。
再者，为了尽可能的延长氯气与低酸度刻蚀液或氢氧化钠溶液的接触时间，使其溶解更加充分，从而提高氯气溶解量，对第一喷淋装置111作如下设计，如图2中所示：该第一喷淋装置111可以被分隔为三个独立的喷淋区。在两相邻的喷淋区之间均设置有第一左隔板112与第一右隔板113，从而形成氯气流通通道；第一左隔板112与第一右隔板113间隔5cm～10cm设置；第一左隔板112的上端距离第一喷淋装置111的顶壁不小于5cm，且其下端插入到低酸度刻蚀液中；第一右隔板113的上端从第一喷淋装置111的顶壁向下延伸，且其下端距离低酸度刻蚀液的液面不小于5cm。当然，除了上述被分隔为三个独立的喷淋区，根据具体需求，还可以被分隔为四个或五个独立的喷淋区。
氢氧化钠溶液存储装置与酸度刻蚀液存储装置的结构设置基本相一致，如图3中所示。第二喷淋装置211被分隔为多个独立的喷淋区。在两相邻的喷淋区之间均设置有第二左隔板212与第二右隔板213，从而形成氯气流通通道。第二左隔212板与第二右隔板213间隔设置。第二左隔板212的上端距离第二喷淋装置211的顶壁不小于5cm，且其下端插入到氢氧化钠溶液中；第二右隔板212的上端从第二喷淋装置211的顶壁向下延伸，且其下端距离氢氧化钠溶液的液面不小于5cm。
再者，上述塔处理系统可以设置有依序设置的旋风筛板式洗涤塔31、逆洗式洗涤塔32，另外还设置有吸真空装置。
另外，为了便于对氢氧化溶液的溶度进行检测，还可以在氢氧化钠溶液存储装置21内设置有氢氧化钠浓度检测装置，当低于标准值时，及时填入氢氧化钠，从而保证氯气在其中的溶解量。该氢氧化钠浓度检测装置还可以与报警器相连，当氢氧化溶液的溶度低于标准值时，可自动发出警报，提醒操作人员进行人工干涉，确保处理系统可靠、稳定地运行。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理的系统，其特征在于，由依序设置的一级处理系统，二级处理系统和三级处理系统构成；其中，所述一级处理系统包括低酸度刻蚀液存储装置，第一射流器及第一泵，所述低酸度刻蚀液在所述第一泵的作用下通过进行循环，所述第一射流器设置于所述第一泵的下游，生成真空度，经铜离子分离系统排出的氯气自动进入所述第一射流器的吸入口，且与所述低酸度刻蚀液进行混合；所述二级处理系统包括氢氧化钠溶液存储装置，第二射流器及第二泵；所述氢氧化钠溶液在所述第二泵的作用下通过进行循环，所述第二射流器设置于所述第二泵的下游，生成真空度，经所述第一处理系统排出的氯气自动进入所述第二射流器的吸入口，且与所述氢氧化钠溶液进行混合；所述三级处理系统为塔处理系统，对经所述第二处理系统排出的氯气进行最终处理。
2.根据权利要求1所述的用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理的系统，其特征在于：在所述低酸度刻蚀液存储装置内设置有第一喷淋装置，用于对经铜离子分离系统排出，且未流经所述第一射流器的氯气进行吸收；在所述氢氧化钠溶液存储装置内设置有第二喷淋装置，用于对经所述一级处理系统排出，且未流经所述第二射流器的氯气进行吸收；所述第一喷淋装置和所述第二喷淋装置均包括多个呈线性排列的高压喷头，用于分别对所述低酸度刻蚀液、氢氧化钠溶液进行雾化。
3.根据权利要求2所述的用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理的系统，其特征在于：所述高压喷头包括呈上大下小的圆锥形喷头本体，在所述喷头本体的内壁上开设有螺旋状凹槽。
4.根据权利要求3所述的用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理的系统，其特征在于：所述第一喷淋装置被分隔为多个独立的喷淋区；在两相邻的喷淋区之间均设置有第一左隔板与第一右隔板；所述第一左隔板与所述第一右隔板间隔设置；所述第一左隔板的上端距离所述第一喷淋装置的顶壁不小于5cm，且其下端插入到所述低酸度刻蚀液中；所述第一右隔板的上端从所述第一喷淋装置的顶壁向下延伸，且其下端距离所述低酸度刻蚀液的液面不小于5cm。
5.根据权利要求4所述的用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理的系统，其特征在于：所述第一喷淋装置被分隔为三个独立的喷淋区。
6.根据权利要求3所述的用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理的系统，其特征在于：所述第二喷淋装置被分隔为多个独立的喷淋区；在两相邻的喷淋区之间均设置有第二左隔板与第二右隔板，从而形成氯气流通通道；所述第二左隔板与所述第二右隔板间隔设置；所述第二左隔板的上端距离所述第二喷淋装置的顶壁不小于5cm，且其下端插入到所述氢氧化钠溶液中；所述第二右隔板的上端从所述第二喷淋装置的顶壁向下延伸，且其下端距离所述氢氧化钠溶液的液面不小于5cm。
7.根据权利要求6所述的用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理的系统，其特征在于：所述第二喷淋装置被分隔为三个独立的喷淋区。
8.根据权利要求1所述的用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理的系统，其特征在于：所述塔处理系统包括有依序设置的旋风筛板式洗涤塔、逆洗式洗涤塔。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理的系统，其特征在于：在所述氢氧化钠溶液存储装置内设置有氢氧化钠浓度检测装置。
10.根据权利要求9所述的用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理的系统，其特征在于：所述氢氧化钠浓度检测装置连接有报警器。
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