CN206666119U - 含氟混合废酸综合回收利用的设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种含氟混合废酸综合回收利用的设备，该设备包括，反应容器的出料口与所述蒸发釜相连通；所述蒸发釜与冷凝器相连接；所述蒸发釜上设有热载体进口和热载体出口；所述热载体进口和热载体出口通过管路分别与所述热载体加热器的两端连通，形成闭环。使用该设备回收废酸使得热载体可以循环使用，同时便于氟硅酸钠或氟硅酸钾的分离。通过该设备处理得到的酸的纯度为AR级指标，能够回用生产线。
Description
技术领域
本实用新型属于废酸回收技术领域，特别是涉及一种含氟混合废酸综合回收利用的设备。
背景技术
电子产品清洗、玻璃腐蚀(减薄)处理、光伏发电片表面处理、不锈钢或合金材料表面处理的过程，是氢氟酸与其它强酸的混合酸把被处理工件进行化学反应的过程，此时产生含氟废酸。被处理工件还必须进行水洗或碱洗，把混合酸清洗掉，此时产生含氟废水。废水的水量一般是废酸量的20～50倍。
这些含氟废酸的氢氟酸含量一般在5～10％，其它酸的含量一般在15～30％。大多数此类工厂的环评报告都把含氟废酸列为危废品，少数工厂会把含氟废酸列为副产品。根据中国的现行法律，危废品需要有资质的单位进行专项处理，或者产废单位在自己工厂内进行现场处理，使之成为一般废弃物。但如果把含氟废酸列为副产品的，则可以作为工业品销售。
产废工厂或危废处置单位对此类废酸的处理方式一般都是酸碱中和处理，PH值达标后，把固体物沉淀下来，成为一般固废。最常用的碱就是石灰(CaO)或消石灰(Ca(HO)2)，成本低、固废易处理、废水容易达标。但是用碱中和处理含氟废酸，只是单纯地处理了危废物，却忽视了氟资源的价值。在全球提倡节能降耗、发展低碳经济的时代，探索新的生产技术和工艺已成为业内人士的共识。只有采用先进的技术和工艺，将这些氟资源利用起来，在生产高附加值、有市场需求的氟产品后，将大幅度降低污水处理成本且非常符合资源综合利用和发展循环经济的国家政策。所以，如何综合循环回收利用含氟混酸的技术已越来越引起重视。
实用新型内容
本实用新型提出一种含氟混合废酸综合回收利用的设备，解决了含氟混酸中氟资源和酸的浪费以及含氟废水处理的问题。
一种用于含氟混合废酸综合回收利用的设备，包括，
反应容器，为含氟混合废酸与氟化物反应的器具；
蒸发釜；冷凝器；以及热载体加热器；
所述反应容器的出料口与所述蒸发釜相连通；
所述蒸发釜与冷凝器相连接，以冷凝蒸发出的混合酸蒸汽；
所述蒸发釜上设有热载体进口和热载体出口；所述热载体进口和热载体出口通过管路分别与所述热载体加热器的两端连通，形成闭环。
作为优选的技术方案，所述反应容器为管道反应器或反应釜。
作为优选的技术方案，所述热载体加热器包括依次连接的加热段、物料剥离段和烘干段；所述物料剥离段设有干粉收集斗，干粉收集斗的下部设有干粉出口。
作为优选的技术方案，所述热载体出口与所述热载体加热器之间还设有热载体输送器。
有益效果
(1)本实用新型的设备，使得热载体可以循环使用，同时便于氟硅酸钠或氟硅酸钾的分离。通过该设备处理得到的酸的纯度为AR级指标，能够回用生产线。
(2)本实用新型将生产中的废物含氟混合废酸作为原料，制得了有高附加值、有市场需求的氟产品，实现了氟资源的循环利用，也使得污水处理的成本大幅降低；非常符合资源综合利用和发展循环经济的国家政策，具有经济和环保双重效益。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方案或现有技术中的技术方案，下面将对实施方案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实用新型的一些实施方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1实施例1用于含氟混合废酸综合回收利用的设备的结构示意图；
其中，
反应容器11、蒸发釜12、冷凝器13、热载体加热器14、出料口111，热载体进口121、热载体出口122、加热段141、物料剥离段142和烘干段143、干粉收集斗1421、干粉出口1422、热载体输送器15。
具体实施方式
下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
参见图1所示：用于含氟混合废酸综合回收利用的设备，该设备由反应容器11、蒸发釜12、冷凝器13、热载体加热器14组成。其中反应容器11可以使用管道反应器或普通的反应釜。主要是将含氟混合废酸与氟化物放入其中在常温、常压下进行反应。反应后得到HF和含氟固体的固液混合物。反应容器的出料口111与蒸发釜12相连通，蒸发釜12与冷凝器13相连接，以冷凝蒸发出的混合酸蒸汽，蒸发釜12上设有热载体进口121和热载体出口122；热载体进口121和热载体出口122通过管路分别与热载体加热器14的两端连通，形成闭环。热载体加热器14包括依次连接的加热段141、物料剥离段142和烘干段143。物料剥离段142设有干粉收集斗1421，干粉收集斗1421的下部设有干粉出口1422。通过蒸发釜12底部输出的热载体，该热载体上附着了上述反应后的固体，通过烘干段143将固体烘干，在物料剥离段142通过互相摩擦把烘干后的固体从热载体上剥离，分离了固体后的热载体通过加热段141再次加热至工艺温度后，进入蒸发釜12。固液混合物进入蒸发釜12中升温并蒸发，气体进入冷凝器13中冷凝，冷凝器13的冷凝介质是循环冷却水或冷冻液；蒸发器中的热载体通过热载体出口122进入热载体加热器14中。本实施例中，通过在热载体出口122与热载体加热器14的热载体输送器15传输热载体。
效果实施例1
采用实施例1的设备，将含氟混合废酸综合回收利用。
含氟混合废酸是指含氢氟酸和氟硅酸，以及盐酸、硫酸、硝酸、醋酸、磷酸等五种酸中的一种或几种的混合废酸。
以玻璃腐蚀企业生产过程产生的废酸为例：
具体步骤如下：
步骤1：玻璃腐蚀含氟废酸(组分见表1)经过过滤、除杂处理；加入管道反应器中，之后加入氟化钾，使含氟混合废酸中的氟硅酸转化为HF和氟硅酸钾固体；待反应完全后得到HF和含氟固体的固液混合物。含氟混合废酸与氟化钾的摩尔比为0.9:2，反应条件是常温、常压。
步骤2：上述固液混合物通过出料口111进入蒸发釜12中，热载体也通入蒸发釜12中，通入的热载体的温度可以在100℃-450℃选取。在此温度下既可使混合溶液达到蒸发温度，也可减少不必要的热能消耗。热载体加入固液混合物后，使固液混合物升温至75℃-150℃。本实施例中通入的热载体的温度为150℃，热载体加入固液混合物后，使固液混合物升温至120℃。热载体可以选用碳化硅陶瓷、高镍合金、铸铁、氟塑料、氟橡胶等材料的一种或几种制成的物体。本实施列中选用碳化硅陶瓷。碳化硅陶瓷为球体，直径0.5-100mm。
步骤3：上述蒸发釜12中蒸发得到的含氟化氢的气体进入冷凝器13中。冷凝器13的冷凝介质是循环冷却水，冷凝温度为55℃，经过冷凝后得到混合酸液。该混合酸液中氢氟酸质量百分比含量为25％和盐酸质量百分比含量为15％，检测指标达到AR级，经一定配比后可回用生产线。
步骤4：蒸发釜12中输出的热载体以及氟硅酸钾固体，通过热载体输送器15传输到热载体加热器14的烘干段143进行烘干，烘干后的固体进入物料剥离段142，通过互相摩擦把烘干后的物料从热载体上剥离，分离了固体后的热载体通过加热段141再次加热至工艺温度后，进入蒸发釜12，如此往复循环。
效果实施例2
采用实施例1的设备，将含氟混合废酸综合回收利用。
含氟混合废酸是指含氢氟酸和氟硅酸，以及盐酸、硫酸、硝酸、醋酸、磷酸等五种酸中的一种或几种的混合废酸。
以光伏企业硅片清洗过程产生的废酸为例：
具体步骤如下：
步骤1：光伏企业废酸(组分见表2)经过过滤、除杂处理；加入常规反应釜中，之后加入氟化钠，使含氟混合废酸中的氟硅酸转化为HF和氟硅酸钠固体；待反应完全后得到HF和含氟固体的固液混合物。含氟混合废酸与氟化钠的摩尔比为1.1:2，反应条件是常温、常压。
步骤2：在上述固液混合物通过出料口111进入蒸发釜12中，热载体也通入蒸发釜12中，通入的热载体的温度为300℃，热载体加入固液混合物后，使固液混合物升温至150℃。热载体可以选用碳化硅陶瓷、高镍合金、铸铁、氟塑料、氟橡胶等材料的一种或几种制成的物体。本实施列中选用高镍合金、氟塑料和氟橡胶制成的物体。热载体为球体，直径3-20mm。
步骤3：上述蒸发釜12中蒸发得到的含氟化氢的气体进入冷凝器13中。冷凝器13的冷凝介质是冷冻液，冷凝温度为常温，经过冷凝后得到混合酸液。该混合酸液中氢氟酸质量百分比含量为28％和硝酸质量百分比含量为55％，检测指标达到AR级，经一定配比后可回用生产线。
步骤4：蒸发釜12中输出的热载体以及氟硅酸钠固体，通过热载体输送器15传输到热载体加热器14的烘干段143进行烘干，烘干后的固体进入物料剥离段142，通过互相摩擦把烘干后的物料从热载体上剥离，分离了固体后的热载体通过加热段141再次加热至工艺温度后，进入蒸发釜12，如此往复循环。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于含氟混合废酸综合回收利用的设备，其特征在于，包括，
反应容器，为含氟混合废酸与氟化物反应的器具；
蒸发釜；冷凝器；以及热载体加热器；
所述反应容器的出料口与所述蒸发釜相连通；
所述蒸发釜与冷凝器相连接，以冷凝蒸发出的混合酸蒸汽；
所述蒸发釜上设有热载体进口和热载体出口；所述热载体进口和热载体出口通过管路分别与所述热载体加热器的两端连通，形成闭环。
2.根据权利要求1所述的一种用于含氟混合废酸综合回收利用的设备，其特征在于，所述反应容器为管道反应器或反应釜。
3.根据权利要求1所述的一种用于含氟混合废酸综合回收利用的设备，其特征在于，所述热载体加热器包括依次连接的加热段、物料剥离段和烘干段；所述物料剥离段设有干粉收集斗，干粉收集斗的下部设有干粉出口。
4.根据权利要求1所述的一种用于含氟混合废酸综合回收利用的设备，其特征在于，所述热载体出口与所述热载体加热器之间还设有热载体输送器。
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| CN106829867A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-06-13 | 衢州市鼎盛化工科技有限公司 | 含氟混合废酸综合回收利用的方法及设备 |
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- 2017-04-14 CN CN201720390285.3U patent/CN206666119U/zh active Active
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |