CN111232927A - 一种废酸回收方法与系统 - Google Patents

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Abstract

一种废酸回收方法与系统，将废酸液先收集到废酸液收集池，再经过PP保安过滤器、陶瓷超滤膜除去酸液中的悬浮物、胶体及油质等物质，然后在废酸液中加入氯化钠均匀搅拌，氯化钠溶入废酸液后，泵入减压脱水干燥装置，利用该装置形成的真空条件，使废酸溶液的挥发温度降低，通过加热蒸发，溶液中盐酸以HCL气体形式蒸发出来，再经过冷凝装置，HCL气体用纯水进行吸收并逐渐生成所需浓度的盐酸；废酸液继续蒸发，液态水生成水蒸汽后，经过冷凝装置冷却成液态水回收，剩余物质为硫酸钠、磷酸二氢钠、氯化钠等固态物质。本发明实现了废酸的重复回收利用，利用减压脱水干燥装置降低了废酸的挥发温度，降低了水的沸点，节省了能源消耗。

Description

一种废酸回收方法与系统
技术领域
本发明涉及化工领域，特别是涉及一种废酸回收方法与系统。
背景技术
随着这些年我国对资源的回收利用的重视，同时对工业生产中的危废品的处理更加严格，许多浓液、废液的处理成为了日益严峻的问题，作为工业生产中的废酸液如果直接排放环境，对环境的危害是非常大的，进行综合无害化处理的成本也非常高昂。在线路板行业、电镀生产行业，每天都会产生一部分的浓液、废酸液，其中大多采用综合无害化处理或者委外处理，不但增加了企业的运行成本还造成了资源的浪费。为此，很多企业对生产中的浓液、废液的回收利用工艺研究越来越重视。目前废酸液的处理普遍采用浓缩法、萃取法、结晶法等工艺，但这些工艺有着较为复杂，运行费用高，操作难度较大的缺点。因此，发明一种新的废酸回收工艺替代旧工艺是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种废酸回收方法与系统，解决传统的废酸工艺较为复杂，运行费用高和操作难度较大的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种废酸回收方法，其步骤为：
先将废酸液收集池的废酸水泵入PP棉保安过滤器，去除废酸液中的杂质；
接着利用陶瓷超滤膜池过滤，进一步去除酸液中的悬浮物、胶体及油质；
然后将陶瓷超滤膜池过滤后的废酸液收集到超滤产水池中，并投加固体氯化钠并均匀搅拌，反应生成盐酸溶液；
接着将盐酸溶液泵入减压脱水干燥装置，利用减压脱水干燥装置内部形成的真空条件使盐酸溶液的挥发温度降低，同时缓慢加热并搅拌，控制温度低于水的沸点温度，盐酸随之蒸发成氯化氢气体；
接着将生成的氯化氢气体经冷却后用纯水吸收生成所需浓度的盐酸，通过盐酸收集装置收集；
进一步废酸液随着温度的不断升高继续蒸发，液态水沸腾后生成水蒸汽并冷却，通过水收集装置回收液态水；
最后随着水蒸汽的不断蒸发，生成硫酸钠、磷酸二氢钠、氯化钠等固态物质，综合回收利用。
进一步地，为了让废酸液与氯化钠能充分反应，在第三个步骤中加入的氯化钠为纯度99％以上的工业氯化钠，加入量为废酸液质量百分比的1～2％，并充分搅拌反应30min。
进一步地，为了降低HCL的蒸发温度，以及同时降低后续步骤水的蒸发温度，节约能耗，在第四个步骤中减压脱水干燥装置中的蒸汽压力控制在0.3～0.8MPa，真空压力控制在-90.0～-85.0KPa，蒸发温度控制在40～45℃。
本发明还提供一种用于实现上述方法的废酸回收系统，包括废酸液收集池、第一提升泵、PP棉保安过滤器、陶瓷超滤膜池、超滤产水池、第二提升泵、减压脱水干燥装置、第一冷凝装置、盐酸收集装置、第二冷凝装置、水收集装置，所述的废酸液收集池通过第一提升泵连接至PP棉保安过滤器的进口，所述PP棉保安过滤器的出口连接至陶瓷超滤膜池；所述的超滤产水池进口连接至陶瓷超滤膜池，出口通过第二提升泵连接至减压脱水干燥装置；所述的减压脱水干燥装置的其中一个出口连接有第一冷凝装置，所述的第一冷凝装置连接盐酸收集装置；所述的减压脱水干燥装置的另中一个出口连接有第二冷凝装置，所述的第二冷凝装置连接水收集装置。
进一步地，为了能更有效地过滤掉废酸液中的一些大颗粒悬浮物质、胶体物质等，所述PP棉保安过滤器的过滤精度为0.1～20微米。
进一步地，为了能更有效地过滤掉废酸液中的悬浮物、大分子、油质等物质，所述陶瓷超滤膜池中超滤膜的过滤精度为0.001～0.02微米。
使用本发明提供的处理方法与系统，实现了废酸的重复回收利用，利用减压脱水干燥装置降低了废酸的挥发温度，降低了水的沸点，节省了能源消耗。
附图说明
图1为本发明一种废酸回收方法与系统流程示意图。
具体实施方式
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
如图1所示的一种废酸回收方法与系统，先将生产车间排放的废酸液(废酸液的主要成分为盐酸、硫酸、磷酸等)在废酸液收集池中收集，再用提升泵泵入PP棉保安过滤器，PP棉保安过滤器采用PP滤芯，具有很好的过滤效率和过滤精度，具有良好的亲水性，能实现油水分离，对水质无污染，耐酸耐碱和有机溶剂，抗腐蚀，过滤阻力小，滤流量大，纳污量大，使用寿命长，工作压力为0.2MPa，工作温度可达80℃。为了能更有效地过滤掉废酸液中的一些大颗粒悬浮物质、胶体物质等，过滤精度优选为0.1～20微米。
接着微滤之后的废酸液进入陶瓷超滤膜池，陶瓷超滤膜具有抗酸碱、耐腐蚀、耐磨、耐有机溶剂的特性，可实现油水分离，化学性能稳定，且易清洗。为了能更有效地利用超滤膜过滤掉废酸液中的悬浮物、大分子、油质等物质，陶瓷超滤膜的过滤精度优选为0.001～0.02微米。
然后将陶瓷超滤膜的产水收集到超滤产水池中，池内安装有液位在线控制装置和机械搅拌装置，并控制搅拌机转速为50r/min；在该池中加入纯度为99％以上的工业氯化钠，加入的量约为废酸液质量百分比的1～2％，充分搅拌均匀反应30min后，用提升泵泵入减压脱水干燥装置。
接着减压脱水干燥装置以蒸汽为加热源，为了降低HCL的蒸发温度，同时降低后续水的蒸发温度，节约能耗，控制蒸汽压力优选为0.3～0.8MPa，并启动减压脱水干燥装置的真空泵，反应釜内呈真空状态，真空压力优选为-90.0～-85.0KPa，废酸液需一边蒸发一边不断搅拌，随着加热温度的不断升高，并控制蒸发温度低于水的沸点温度。优选地，在这一步骤中，控制加热蒸发温度控制在40～45℃，废液中产生的HCL气体不断地挥发出来。
然后HCL气体经过第一冷凝装置的冷却水进行冷却，在常压状态下HCL气体通入装有纯水的盐酸收集装置(可用盐酸收集桶)中，HCL气体溶入水中生成盐酸液，并随着HCL气体的增加盐酸浓度也不断增加，监测盐酸的浓度，直至达到所需浓度后，切换至另一盐酸收集桶，直至HCL气体被全部吸收，盐酸液可直接回用至生产中。
当HCL气体挥发完全之后，继续升高蒸发温度直至水的沸点，此时液态水不断形成蒸汽，水蒸汽经过第二冷凝装置的冷却水冷却后，在常压下生成液态水，液态水进入水收集装置中收集。
最后直到减压脱水干燥装置反应釜中的水蒸发完毕，生成硫酸钠、磷酸二氢钠、氯化钠等固态物质，此时停止蒸发，固态物质通过驱动装置排出反应釜，统一收集进行综合回收处理。
本发明中所述的所有装置都可以从市场销售上获得。
上面结合附图对本发明一种废酸回收方法与系统进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种废酸回收方法，其特征在于，步骤为：
(a)将废酸液收集池的废酸水泵入PP棉保安过滤器，去除废酸液中的杂质；
(b)利用陶瓷超滤膜池过滤，进一步去除酸液中的悬浮物、胶体及油质；
(c)陶瓷超滤膜池过滤后的废酸液收集到超滤产水池中，并投加固体氯化钠并均匀搅拌，反应生成盐酸溶液；
(d)将盐酸溶液泵入减压脱水干燥装置，利用减压脱水干燥装置内部形成的真空条件使盐酸溶液的挥发温度降低，同时缓慢加热并搅拌，控制温度低于水的沸点温度，使盐酸随之蒸发成氯化氢气体；
(e)将生成的氯化氢气体经第一冷凝装置冷却后用纯水吸收生成所需浓度的盐酸，通过盐酸收集装置收集；
(f)废酸液随着温度的不断升高继续蒸发，液态水沸腾生成水蒸汽并通过第二冷凝装置冷却，通过水收集装置回收液态水；
(g)随着水蒸汽的不断蒸发，生成硫酸钠、磷酸二氢钠、氯化钠等固态物质，综合回收利用。
2.根据权利要求1所述的废酸回收方法，其特征在于，在步骤(c)中加入的氯化钠为纯度99％以上的工业氯化钠，加入量为废液质量比百分比的1～2％，并充分搅拌反应30min。
3.根据权利要求1所述的废酸回收方法，其特征在于，在步骤(d)中减压脱水干燥装置中的蒸汽压力控制在0.3～0.8MPa，真空压力控制在-90.0～-85.0KPa，蒸发温度控制在40～50℃。
4.一种实现权利要求1所述方法的废酸回收系统，其特征在于，包括废酸液收集池、PP棉保安过滤器、陶瓷超滤膜池、超滤产水池、减压脱水干燥装置、第一冷凝装置、盐酸收集装置、第二冷凝装置、水收集装置，所述的废酸液收集池通过泵连接至PP棉保安过滤器进口，所述PP棉保安过滤器的出口连接至陶瓷超滤膜池；所述的超滤产水池进口连接至陶瓷超滤膜池，出口通过泵连接至减压脱水干燥装置；所述减压脱水干燥装置的一出口连接有第一冷凝装置，所述的第一冷凝装置连接盐酸收集装置；所述减压脱水干燥装置的另一出口连接有第二冷凝装置，所述的第二冷凝装置连接水收集装置。
5.根据权利要求4所述的废酸回收系统，其特征在于，所述PP棉保安过滤器的过滤精度为0.1～20微米。
6.根据权利要求4所述的废酸回收系统，其特征在于，所述陶瓷超滤膜池中超滤膜的过滤精度为0.001～0.02微米。
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