CN112537814A - 含氟硝酸废液的处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了含氟硝酸废液的处理系统，其投资成本低、操作简便、可有效提高回收利用率；其包括汽提塔、预热器、冷凝器、真空缓冲罐和洗涤塔，汽提塔的上部设有填料柱，填料柱的填料自下而上分别为第一硅胶、二氧化硅和第二硅胶，填料柱出口与预热器的管程连通，汽提塔的进口与预热器的壳程连通，预热器的管程出口连接冷凝器的壳程进口，冷凝器的壳程第一出口连接第一成品罐，冷凝器的壳程第二出口连接真空缓冲罐的进口，真空缓冲罐的上部出口连接洗涤塔、真空缓冲罐的下部出口与冷凝器的壳程第一出口连通，洗涤塔连接第二成品罐。
Description
技术领域
本发明涉及工业废水处理技术领域，具体为含氟硝酸废液的处理系统。
背景技术
随着工业化蓬勃发展，半导体、光伏等行业会产生大量的含氟硝酸废液；目前对含氟硝酸废液的处理方法主要有：化学沉淀法、吸附法、冷冻法和电渗析法等；冷冻法和电渗析法因投入成本高且效益低而较少应用；沉淀法主要是通过添加熟石灰、即氢氧化钙，在中和强酸的同时与其中的氟氢酸（HF）反应生成氟化钙（CaF2）从而去除氟离子，由于在处理过程中不仅需要控制pH值，而且生成的氟化钙颗粒细小、不易沉淀，还需要加入其它混凝剂促使氟化钙沉淀，导致操作繁琐、利用率低。
发明内容
针对现有含氟硝酸废液的处理投资成本高、操作繁琐、利用率低的问题，本发明提供了含氟硝酸废液的处理系统，其投资成本低、操作简便、可有效提高回收利用率。
本发明采用如下技术方案：其特征在于：其包括汽提塔、预热器、冷凝器、真空缓冲罐和洗涤塔，所述汽提塔的上部设有填料柱，所述填料柱的填料自下而上分别为第一硅胶、二氧化硅和第二硅胶，所述填料柱出口与所述预热器的管程连通，所述汽提塔的进口与所述预热器的壳程连通，所述预热器的管程出口连接所述冷凝器的壳程进口，所述冷凝器的壳程第一出口连接第一成品罐，所述冷凝器的壳程第二出口连接所述真空缓冲罐的进口，所述真空缓冲罐的上部出口连接所述洗涤塔、所述真空缓冲罐的下部出口与所述冷凝器的壳程第一出口连通，所述洗涤塔连接第二成品罐。
其进一步特征在于：
所述填料柱包覆有保温套；
所述冷凝器的管程为冷却介质流经层；
所述真空缓冲罐和所述洗涤塔之间设有真空泵；
所述汽提塔的材质为钢衬四氟。
本发明采用上述结构后，含氟硝酸废液经汽提塔蒸发并经填料柱，与填料反应得到四氟化硅气体和硝酸蒸汽，然后通过换热和冷凝分离，分离后的硝酸和氟化物都能回收利用，不需要控制pH值，也不需要引入混凝剂即可回收利用含氟硝酸废液，操作简便，结构简单、投资成本低，避免引入杂质，有效提高了回收利用率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
如图1所示，本发明提供含氟硝酸废液的处理系统，其包括汽提塔1、预热器4、冷凝器5、真空缓冲罐6和洗涤塔8，汽提塔1的上部设有填料柱2，填料柱2包覆有保温套3；填料柱2的填料自下而上分别为第一硅胶2a、二氧化硅2b和第二硅胶2c，填料柱2出口201与预热器4的管程连通，汽提塔1的进口101与预热器4的壳程连通，预热器4的管程出口403连接冷凝器5的壳程进口504，冷凝器5的壳程第一出口501连接第一成品罐，冷凝器5的壳程第二出口503连接真空缓冲罐6的进口601，冷凝器5的管程为冷却介质流经层，优选的，冷却介质为乙二醇；真空缓冲罐6的上部出口602连接洗涤塔8、真空缓冲罐6的下部出口603与冷凝器5的壳程第一出口501连通，洗涤塔8连接第二成品罐；真空缓冲罐6和洗涤塔8之间设有真空泵7；汽提塔1的材质为钢衬四氟，耐强酸腐蚀；含氟硝酸废液经汽提塔蒸发并经填料柱，与填料反应得到四氟化硅气体和硝酸蒸汽，然后通过两次换热和冷凝分离，分离后的硝酸和氟化物都能回收利用，不需要控制pH值，也不需要引入混凝剂即可回收利用含氟硝酸废液，操作简便，结构简单、投资成本低，避免引入杂质，有效提高了回收利用率。
其工作原理是，含氟硝酸废液通过预热器4的壳程进口404进入，并从预热器4的壳程出口402流入汽提塔1的进口101，热空气从汽提塔1的蒸汽入口102进入汽提塔1，通过汽提塔1对含氟硝酸废液进行汽提，得到的硝酸蒸汽和氢氟酸蒸汽流经填料柱2时，填料中的第一硅胶2a和第二硅胶2c可吸附水蒸气，对蒸汽进行充分干燥，填料中的二氧化硅2b则与氟化氢反应得到四氟化硅气体，高温的四氟化硅气体和硝酸蒸汽从预热器4的管程进口401进入，与流经预热器4壳程的含氟硝酸废液进行第一次热交换，使含氟硝酸废液预热的同时对四氟化硅气体和硝酸蒸汽进行初次冷凝，有效利用了热能，并可提高汽提的效果。
初次冷凝的四氟化硅气体和硝酸蒸汽通过预热器4的管程出口403和冷凝器5的壳程进口504进入冷凝器5，冷却介质从冷凝器5的管程进口502、管程出口505流经冷凝器5的管程，与四氟化硅气体和硝酸蒸汽进行第二次热交换，实现二次冷凝，气相的四氟化硅通过冷凝器5的壳程第二出口503进入真空缓冲罐6、液相的硝酸通过冷凝器5的壳程第一出口501回收进入第一成品罐，真空缓冲罐6中的的四氟化硅气体通过上部出口602并经真空泵7抽出、进入洗涤塔8中，与从喷洒口801喷淋的氢氟酸反应生成氟硅酸进入第二成品罐，氟硅酸可用于氟硅酸盐的制备，同时氟硅酸也可用于某些电镀的添加剂，例如将氟硅酸或氟硅酸盐作为添加剂用于镀铬。
真空缓冲罐6的下部出口603与冷凝器5的壳程第一出口501连通，可使进入真空缓冲罐中、夹带少量液相硝酸的四氟化硅气体在真空缓冲罐中分离，四氟化硅气体通过真空泵7抽出，液相的硝酸在真空缓冲罐6的底部逐渐堆积，然后通过下部出口603排出并与经冷凝器5回收的液相硝酸汇集进入第一成品罐。
Claims (5)
1.含氟硝酸废液的处理系统，其特征在于：其包括汽提塔、预热器、冷凝器、真空缓冲罐和洗涤塔，所述汽提塔的上部设有填料柱，所述填料柱的填料自下而上分别为第一硅胶、二氧化硅和第二硅胶，所述填料柱出口与所述预热器的管程连通，所述汽提塔的进口与所述预热器的壳程连通，所述预热器的管程出口连接所述冷凝器的壳程进口，所述冷凝器的壳程第一出口连接第一成品罐，所述冷凝器的壳程第二出口连接所述真空缓冲罐的进口，所述真空缓冲罐的上部出口连接所述洗涤塔、所述真空缓冲罐的下部出口与所述冷凝器的壳程第一出口连通，所述洗涤塔连接第二成品罐。
2.根据权利要求1所示的含氟硝酸废液的处理系统，其特征在于：所述填料柱包覆有保温套。
3.根据权利要求1所示的含氟硝酸废液的处理系统，其特征在于：所述冷凝器的管程为冷却介质流经层。
4.根据权利要求1所示的含氟硝酸废液的处理系统，其特征在于：所述真空缓冲罐和所述洗涤塔之间设有真空泵。
5.根据权利要求1所示的含氟硝酸废液的处理系统，其特征在于：所述汽提塔的材质为钢衬四氟。
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