CN205472707U - 利用废氢氟酸制取冰晶石的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种利用废氢氟酸制取冰晶石的系统，包括废酸储罐1、与废酸储罐1连通的反应釜2、与反应釜2连通的过滤器4‑1、与过滤器4‑1连通的浓缩釜4‑2、与浓缩釜4‑2连通的结晶槽6、与结晶槽6在水平方向上并排放置的离心灌装机7、与浓缩釜4‑2连通的冷凝器8‑1、与冷凝器8‑1连通的冷凝液收集罐8‑2和与冷凝液收集罐8‑2连通的真空机组。本实用新型还包括去污水预处理池10和母液罐11。本实用新型通过废酸储罐的沉淀固体渣、反应釜的中和反应、浓缩釜的蒸发浓缩、结晶槽的晶体析出和离心灌装机的灌装将工业排出的废氢氟酸制取为冰晶石产品，充分利用废酸液制取为冰晶石产品，创造了可观的经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种废酸液的处理回收系统，具体地说是一种利用废氢氟酸制取冰晶石的系统。
背景技术
目前，我国的经济处于一个高速发展的阶段，工业生产则在经济发展中占据着重要的地位，然而工业生产在给我们带来巨大的经济效益的同时也带来了一系列的环境问题。其中，在工业生产中有许多生产装置会排放出大量的氢氟酸废液，这些废酸的来源广、数量大、含尘量高，并且净化处理及综合利用比较困难，而直接排放又会对环境造成极为严重的污染。
目前对于废氢氟酸的回收处理常采用的技术的双极性膜电渗析技术，其工艺流程是先将废酸通过管路输送到中和槽中，加入碱溶液进行中和反应，使金属沉淀，然后分离、过滤，将滤液导入由双极性膜、阳离子交换膜、阴离子交换膜组成的双极性膜电渗析池中，则酸与碱被分离，分离的酸回用到酸洗槽中，碱回到中和槽中循环使用。但是，利用这种方法回收的各种酸浓度和原有酸液相比浓度有所下降，很难回收再利用。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种利用废氢氟酸制取冰晶石的系统，以解决现有的废氢氟酸处理中存在的废氢氟酸由于不能得到有效的处理回收导致的浪费资源和污染环境的问题。
本实用新型是这样实现的：
一种利用废氢氟酸制取冰晶石的系统，包括废酸储罐、与所述废酸储罐连通的反应釜、与所述反应釜连通的过滤器、与所述过滤器连通的浓缩釜、与所述浓缩釜连通的结晶槽、与所述结晶槽在水平方向上并排放置的离心灌装机、与所述浓缩釜连通的冷凝器、与所述冷凝器连通的冷凝液收集罐和与所述冷凝液收集罐连通的真空机组；在所述结晶槽的外周设置有夹套层，在所述结晶槽的所述夹套层上设置有冷却水进口和冷却水出口；在所述冷凝液收集罐的底部设置有冷凝液排放口。
所述离心灌装机包括中空筒体、活动设置在中空筒体底部的离心转盘和固定设置在所述离心转盘中心并带动所述离心转盘转动的离心机芯，在所述离心灌装机的中空筒体的下部设置有出液口和出料口。
利用废氢氟酸制取冰晶石的系统还包括去污水预处理池，所述去污水预处理池与所述冷凝液收集罐底部的所述冷凝液排放口连通。
利用废氢氟酸制取冰晶石的系统还包括母液罐，所述母液罐的出口与所述过滤器连通，所述母液罐的进口与所述离心灌装机的出液口连通。
所述真空机组包括废气处理罐、真空泵和抽气管路，所述抽气管路设置为三通结构，冷凝液收集罐、所述废气处理罐和所述真空泵通过所述抽气管路连通在一起。
在所述废酸储罐和所述反应釜之间的输送管路上设置有打料泵。
在所述反应釜和所述过滤器之间的输送管路上设置有转料泵。
本实用新型的利用废氢氟酸制取冰晶石的系统包括废酸储罐、与所述废酸储罐连通的反应釜、与所述反应釜连通的过滤器、与所述过滤器连通的浓缩釜、与所述浓缩釜连通的结晶槽、与所述结晶槽在水平方向上并排放置的离心灌装机、与所述浓缩釜连通的冷凝器、与所述冷凝器连通的冷凝液收集罐和与所述冷凝液收集罐连通的真空机组，通过废酸储罐能够初步对废氢氟酸液进行沉淀固体废渣，然后将过滤后的废酸液通过反应釜进行中和反应生成能够制取冰晶石的母液，再通过浓缩釜将反应釜输送的冰晶石母液进行蒸发浓缩，然后将浓缩的冰晶石母液输入结晶槽析出冰晶石晶体，最后通过离心灌装机得到纯度较高的冰晶石产品。本实用新型既解决了环境污染的问题又解决了厂房和设备的腐蚀问题，同时也带来了良好的经济效益，其利用废氢氟酸制取的冰晶石产品能够广泛地应用在工业生产中，冰晶石主要用作铝电解的助熔剂，也可用作研磨产品的耐磨添加剂，如用作砂轮的耐磨添加剂时可以有效提高砂轮耐磨和切削力，并延长砂轮的使用寿命和存储时间。此外，冰晶石还可用作铁合金及沸腾钢的熔剂、有色金属熔剂、铸造的脱氧剂和链烯烃聚合催化剂，以及用在玻璃抗反射涂层、搪瓷的乳化剂、玻璃的乳白剂、焊材的助熔剂陶瓷业的填充剂和农药杀虫剂等行业中。
本实用新型中的系统操作简单，通过废酸储罐的沉淀固体渣、反应釜的中和反应、浓缩釜的蒸发浓缩、结晶槽的晶体析出和离心灌装机的灌装将工业排出的废氢氟酸制取为冰晶石产品，改变了传统处理装置中废氢氟酸回收再利用较困难的问题，充分利用废酸液制取为冰晶石产品，创造了可观的经济效益，既减少废物排放又提高了经济效益，对引导节约能源和推进中国经济社会可持续发展具有积极意义。
附图说明
图1是本实用新型的系统构成示意图。
图2是本实用新型的系统结构框图。
图中：1、废酸储罐；2、反应釜；2-1、蒸汽进口；2-2、冷凝水出口；2-3、反应液排放口；3、打料泵；4-1、过滤器；4-2、浓缩釜；4-21、浓缩液排放口；5、转料泵；6、结晶槽；6-1、冷却水进口；6-2、冷却水出口；7、离心灌装机；7-1、出液口；7-2、出料口；8-1、冷凝器；8-2、冷凝液收集罐；9-1、废气处理罐；9-2、真空泵；9-3、抽气管路；10、去污水预处理池；11、母液罐。
具体实施方式
如图1所示，一种利用废氢氟酸制取冰晶石的系统，包括废酸储罐1、与废酸储罐1连通的反应釜2、与反应釜2连通的过滤器4-1、与过滤器4-1连通的浓缩釜4-2、与浓缩釜4-2连通的结晶槽6、与结晶槽6在水平方向上并排放置的离心灌装机7、与浓缩釜4-2连通的冷凝器8-1、与冷凝器8-1连通的冷凝液收集罐8-2和与冷凝液收集罐8-2连通的真空机组。本实用新型还包括去污水预处理池10和母液罐11。废酸溶液在反应釜2内与碱液通过中和反应生成用于制取冰晶石的母液，在废酸储罐1的底部设置有废渣排放口，在反应釜2的外周设置有夹套层，在反应釜2的夹套层的上部设置有蒸汽进口2-1，在反应釜2的夹套层的底部设置有冷凝水出口2-2；在反应釜2的底部设置有与反应釜2的内腔相通的反应液排放口2-3，在反应釜2的顶部设置有与反应釜2内部相通的人孔2-4，在反应液排放口2-3处设置有旋塞。在反应釜2的内部的中心处设置有电动搅拌桨，在反应釜2的靠近反应釜2进口处设置有压力表。在废酸储罐1和反应釜2之间的输送管路上设置有打料泵3，本实施例中废酸储罐1通过液体输送管与反应釜2连通，打料泵3设置在废酸储罐1和反应釜2之间的液体输送管上，在液体输送管的靠近打料泵3的进口处设置有旋塞。浓缩釜4-2用于对反应釜2输送的冰晶石母液进行蒸发浓缩，过滤器4-1的进口与出口异侧布置，在浓缩釜4-2的外周设置有夹套层，本实施例中，在浓缩釜4-2的夹套层的上部设置有蒸汽进口，在浓缩釜4-2的夹套层的底部设置有冷凝水出口；在浓缩釜4-2的底部设置有与浓缩釜4-2的内腔相通的浓缩液排放口4-21，在浓缩液排放口4-21处设置有旋塞。在浓缩釜4-2的内部的中心处设置有电动搅拌桨，在浓缩釜4-2的靠近浓缩釜4-2进口处设置有压力表。在反应釜2和过滤器4-1之间的输送管路上设置有转料泵5，本实施例中反应釜2通过液体输送管与过滤器4-1连通，转料泵5设置在反应釜2和过滤器4-1之间的液体输送管上，在液体输送管的靠近转料泵5的进口处设置有旋塞。结晶槽6与浓缩釜4-2连通，结晶槽6用于析出冰晶石晶体，在结晶槽6的外周设置有夹套层，在夹套层上设置有冷却水进口6-1和冷却水出口6-2，本实施例中结晶槽6通过液体输送管与浓缩釜4-2的浓缩液排放口4-21连通。离心灌装机7与结晶槽6在水平方向上并排放置，离心灌装机7用于将冰晶石与母液分离开并进行灌装入库，离心灌装机7包括中空筒体、活动设置在中空筒体底部的离心转盘和固定设置在离心转盘中心并带动离心转盘转动的离心机芯，在离心灌装机7的中空筒体的下部设置有出液口7-1和出料口7-2。母液罐11的出口与过滤器4-1连通，母液罐11的进口与离心灌装机7的出液口7-1连通，本实施例中的母液罐11设置为地下式母液罐，即母液罐11的顶端与地面平齐。本实施例通过人工转移物料的方法将结晶槽6内的母液和晶体转移到离心灌装机7的中空筒体的内腔中，然后开启离心机芯，离心转盘随着离心机芯一起转动，母液和晶体在离心力的作用下进行分离，分离后的母液通过出液口7-1流到母液罐11中，分离后的晶体通过出料口流出并进行包装入库。
冷凝装置包括与浓缩釜4-2连通的冷凝器8-1和与冷凝器8-1连通的冷凝液收集罐8-2，冷凝装置用于将浓缩釜4-2内的气体冷凝成液体并排出，在冷凝液收集罐8-2的底部设置有冷凝液排放口，本实施例中，在冷凝器8-1的一端设置有蒸汽进口，在其相对端设置有冷凝液排放口，冷凝器8-1的蒸汽进口通过气体输送管路与浓缩釜4-2连通，冷凝器8-1的冷凝液排放口通过液体输送管路与冷凝液收集罐8-2连通。在冷凝器8-1的远离蒸汽进口处的底部设置有冷却水进口，在其靠近蒸汽进口处的顶部设置有冷却水出口，在冷凝器的蒸汽进口处、冷却水进口处和冷却水出口处均设置有旋塞。真空机组与冷凝液收集罐8-2连通，用于抽取并处理冷凝液收集罐8-2中的气体，真空机组包括废气处理罐9-1、真空泵9-2和抽气管路9-3，抽气管路9-3设置为三通结构，冷凝液收集罐8-2、废气处理罐9-1和真空泵9-2通过抽气管路连通在一起。去污水预处理池10与冷凝液收集罐8-2底部的冷凝液排放口连通。
如图1和图2所示，本实用新型的废氢氟酸制取冰晶石的生产流程为：利用打料泵3将酸含量为25%~35%的废氢氟酸打入反应釜2中，开启电动搅拌桨，当反应釜2内的温度达到40~50℃时缓慢加入固态Al（OH）3，当反应至溶液pH值为5~6时停止加入固态Al（OH）3。搅拌反应一段时间后再加入固态NaOH，当反应至溶液pH值为7~8时停止加入固态NaOH，继续搅拌反应。反应后通过过滤器4-1将反应液转至浓缩釜4-2，在90~100℃的负压条件下对浓缩釜4-2内的溶液蒸发浓缩，浓缩釜4-2产生的蒸汽经冷凝器8-1冷凝成液体流入冷凝液收集罐8-2并继续排入到去污水预处理池10，反应釜2和浓缩釜4-2在真空泵9-2的作用下能够形成负压。浓缩釜4-2内的浓缩液合格后流入结晶槽6，结晶槽6的夹套层通循环水冷却降温析出六氟铝酸钠晶体，六氟铝酸钠晶体通过人工转移物料的方式进入离心灌装机7，通过离心灌装机7将母液分离后包装入库，离心灌装机7分离的母液返回浓缩釜4-2做进一步的浓缩回收。
Claims (7)
1.一种利用废氢氟酸制取冰晶石的系统，其特征在于，包括废酸储罐、与所述废酸储罐连通的反应釜、与所述反应釜连通的过滤器、与所述过滤器连通的浓缩釜、与所述浓缩釜连通的结晶槽、与所述结晶槽在水平方向上并排放置的离心灌装机、与所述浓缩釜连通的冷凝器、与所述冷凝器连通的冷凝液收集罐和与所述冷凝液收集罐连通的真空机组；在所述结晶槽的外周设置有夹套层，在所述结晶槽的所述夹套层上设置有冷却水进口和冷却水出口；在所述冷凝液收集罐的底部设置有冷凝液排放口。
2.根据权利要求1所述的利用废氢氟酸制取冰晶石的系统，其特征在于，所述离心灌装机包括中空筒体、活动设置在中空筒体底部的离心转盘和固定设置在所述离心转盘中心并带动所述离心转盘转动的离心机芯，在所述离心灌装机的中空筒体的下部设置有出液口和出料口。
3.根据权利要求1所述的利用废氢氟酸制取冰晶石的系统，其特征在于，利用废氢氟酸制取冰晶石的系统还包括去污水预处理池，所述去污水预处理池与所述冷凝液收集罐底部的所述冷凝液排放口连通。
4.根据权利要求1所述的利用废氢氟酸制取冰晶石的系统，其特征在于，利用废氢氟酸制取冰晶石的系统还包括母液罐，所述母液罐的出口与所述过滤器连通，所述母液罐的进口与所述离心灌装机的出液口连通。
5.根据权利要求1所述的利用废氢氟酸制取冰晶石的系统，其特征在于，所述真空机组包括废气处理罐、真空泵和抽气管路，所述抽气管路设置为三通结构，冷凝液收集罐、所述废气处理罐和所述真空泵通过所述抽气管路连通在一起。
6.根据权利要求1所述的利用废氢氟酸制取冰晶石的系统，其特征在于，在所述废酸储罐和所述反应釜之间的输送管路上设置有打料泵。
7.根据权利要求1所述的利用废氢氟酸制取冰晶石的系统，其特征在于，在所述反应釜和所述过滤器之间的输送管路上设置有转料泵。
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