利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)，包括廢酸儲罐1、與廢酸儲罐1連通的反應(yīng)釜2、與反應(yīng)釜2連通的過濾器4?1、與過濾器4?1連通的濃縮釜4?2、與濃縮釜4?2連通的結(jié)晶槽6、與結(jié)晶槽6在水平方向上并排放置的離心灌裝機(jī)7、與濃縮釜4?2連通的冷凝器8?1、與冷凝器8?1連通的冷凝液收集罐8?2和與冷凝液收集罐8?2連通的真空機(jī)組。本實用新型還包括去污水預(yù)處理池10和母液罐11。本實用新型通過廢酸儲罐的沉淀固體渣、反應(yīng)釜的中和反應(yīng)、濃縮釜的蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶槽的晶體析出和離心灌裝機(jī)的灌裝將工業(yè)排出的廢氫氟酸制取為冰晶石產(chǎn)品，充分利用廢酸液制取為冰晶石產(chǎn)品，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】
利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種廢酸液的處理回收系統(tǒng)，具體地說是一種利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國的經(jīng)濟(jì)處于一個高速發(fā)展的階段，工業(yè)生產(chǎn)則在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著重要的地位，然而工業(yè)生產(chǎn)在給我們帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益的同時也帶來了一系列的環(huán)境問題。其中，在工業(yè)生產(chǎn)中有許多生產(chǎn)裝置會排放出大量的氫氟酸廢液，這些廢酸的來源廣、數(shù)量大、含塵量高，并且凈化處理及綜合利用比較困難，而直接排放又會對環(huán)境造成極為嚴(yán)重的污染。
[0003]目前對于廢氫氟酸的回收處理常采用的技術(shù)的雙極性膜電滲析技術(shù)，其工藝流程是先將廢酸通過管路輸送到中和槽中，加入堿溶液進(jìn)行中和反應(yīng)，使金屬沉淀，然后分離、過濾，將濾液導(dǎo)入由雙極性膜、陽離子交換膜、陰離子交換膜組成的雙極性膜電滲析池中，則酸與堿被分離，分離的酸回用到酸洗槽中，堿回到中和槽中循環(huán)使用。但是，利用這種方法回收的各種酸濃度和原有酸液相比濃度有所下降，很難回收再利用。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的就是提供一種利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的廢氫氟酸處理中存在的廢氫氟酸由于不能得到有效的處理回收導(dǎo)致的浪費資源和污染環(huán)境的問題。
[0005]本實用新型是這樣實現(xiàn)的:
[0006]—種利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)，包括廢酸儲罐、與所述廢酸儲罐連通的反應(yīng)釜、與所述反應(yīng)釜連通的過濾器、與所述過濾器連通的濃縮釜、與所述濃縮釜連通的結(jié)晶槽、與所述結(jié)晶槽在水平方向上并排放置的離心灌裝機(jī)、與所述濃縮釜連通的冷凝器、與所述冷凝器連通的冷凝液收集罐和與所述冷凝液收集罐連通的真空機(jī)組;在所述結(jié)晶槽的外周設(shè)置有夾套層，在所述結(jié)晶槽的所述夾套層上設(shè)置有冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口；在所述冷凝液收集罐的底部設(shè)置有冷凝液排放口。
[0007]所述離心灌裝機(jī)包括中空筒體、活動設(shè)置在中空筒體底部的離心轉(zhuǎn)盤和固定設(shè)置在所述離心轉(zhuǎn)盤中心并帶動所述離心轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的離心機(jī)芯，在所述離心灌裝機(jī)的中空筒體的下部設(shè)置有出液口和出料口。
[0008]利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)還包括去污水預(yù)處理池，所述去污水預(yù)處理池與所述冷凝液收集罐底部的所述冷凝液排放口連通。
[0009]利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)還包括母液罐，所述母液罐的出口與所述過濾器連通，所述母液罐的進(jìn)口與所述離心灌裝機(jī)的出液口連通。
[0010]所述真空機(jī)組包括廢氣處理罐、真空栗和抽氣管路，所述抽氣管路設(shè)置為三通結(jié)構(gòu)，冷凝液收集罐、所述廢氣處理罐和所述真空栗通過所述抽氣管路連通在一起。[0011 ]在所述廢酸儲罐和所述反應(yīng)釜之間的輸送管路上設(shè)置有打料栗。
[0012]在所述反應(yīng)釜和所述過濾器之間的輸送管路上設(shè)置有轉(zhuǎn)料栗。
[0013]本實用新型的利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)包括廢酸儲罐、與所述廢酸儲罐連通的反應(yīng)釜、與所述反應(yīng)釜連通的過濾器、與所述過濾器連通的濃縮釜、與所述濃縮釜連通的結(jié)晶槽、與所述結(jié)晶槽在水平方向上并排放置的離心灌裝機(jī)、與所述濃縮釜連通的冷凝器、與所述冷凝器連通的冷凝液收集罐和與所述冷凝液收集罐連通的真空機(jī)組，通過廢酸儲罐能夠初步對廢氫氟酸液進(jìn)行沉淀固體廢渣，然后將過濾后的廢酸液通過反應(yīng)釜進(jìn)行中和反應(yīng)生成能夠制取冰晶石的母液，再通過濃縮釜將反應(yīng)釜輸送的冰晶石母液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，然后將濃縮的冰晶石母液輸入結(jié)晶槽析出冰晶石晶體，最后通過離心灌裝機(jī)得到純度較高的冰晶石產(chǎn)品。本實用新型既解決了環(huán)境污染的問題又解決了廠房和設(shè)備的腐蝕問題，同時也帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益，其利用廢氫氟酸制取的冰晶石產(chǎn)品能夠廣泛地應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中，冰晶石主要用作鋁電解的助熔劑，也可用作研磨產(chǎn)品的耐磨添加劑，如用作砂輪的耐磨添加劑時可以有效提高砂輪耐磨和切削力，并延長砂輪的使用壽命和存儲時間。此外，冰晶石還可用作鐵合金及沸騰鋼的熔劑、有色金屬熔劑、鑄造的脫氧劑和鏈烯烴聚合催化劑，以及用在玻璃抗反射涂層、搪瓷的乳化劑、玻璃的乳白劑、焊材的助熔劑陶瓷業(yè)的填充劑和農(nóng)藥殺蟲劑等行業(yè)中。
[0014]本實用新型中的系統(tǒng)操作簡單，通過廢酸儲罐的沉淀固體渣、反應(yīng)釜的中和反應(yīng)、濃縮釜的蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶槽的晶體析出和離心灌裝機(jī)的灌裝將工業(yè)排出的廢氫氟酸制取為冰晶石產(chǎn)品，改變了傳統(tǒng)處理裝置中廢氫氟酸回收再利用較困難的問題，充分利用廢酸液制取為冰晶石產(chǎn)品，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，既減少廢物排放又提高了經(jīng)濟(jì)效益，對引導(dǎo)節(jié)約能源和推進(jìn)中國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展具有積極意義。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。
[0016]圖2是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖中:1、廢酸儲罐;2、反應(yīng)釜；2-1、蒸汽進(jìn)口；2-2、冷凝水出口；2-3、反應(yīng)液排放口； 3、打料栗;4-1、過濾器;4-2、濃縮釜;4-21、濃縮液排放口； 5、轉(zhuǎn)料栗;6、結(jié)晶槽;6_1、冷卻水進(jìn)口 ；6-2、冷卻水出口；7、離心灌裝機(jī);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、廢氣處理罐;9-2、真空栗;9-3、抽氣管路；10、去污水預(yù)處理池；11、母液罐。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，一種利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)，包括廢酸儲罐1、與廢酸儲罐I連通的反應(yīng)釜2、與反應(yīng)釜2連通的過濾器4-1、與過濾器4-1連通的濃縮釜4-2、與濃縮釜4-2連通的結(jié)晶槽6、與結(jié)晶槽6在水平方向上并排放置的離心灌裝機(jī)7、與濃縮釜4-2連通的冷凝器8-1、與冷凝器8-1連通的冷凝液收集罐8-2和與冷凝液收集罐8-2連通的真空機(jī)組。本實用新型還包括去污水預(yù)處理池10和母液罐11。廢酸溶液在反應(yīng)釜2內(nèi)與堿液通過中和反應(yīng)生成用于制取冰晶石的母液，在廢酸儲罐I的底部設(shè)置有廢渣排放口，在反應(yīng)釜2的外周設(shè)置有夾套層，在反應(yīng)釜2的夾套層的上部設(shè)置有蒸汽進(jìn)口 2-1，在反應(yīng)釜2的夾套層的底部設(shè)置有冷凝水出口 2-2;在反應(yīng)釜2的底部設(shè)置有與反應(yīng)釜2的內(nèi)腔相通的反應(yīng)液排放口 2-3，在反應(yīng)釜2的頂部設(shè)置有與反應(yīng)釜2內(nèi)部相通的人孔2-4，在反應(yīng)液排放口 2-3處設(shè)置有旋塞。在反應(yīng)釜2的內(nèi)部的中心處設(shè)置有電動攪拌槳，在反應(yīng)釜2的靠近反應(yīng)釜2進(jìn)口處設(shè)置有壓力表。在廢酸儲罐I和反應(yīng)釜2之間的輸送管路上設(shè)置有打料栗3，本實施例中廢酸儲罐I通過液體輸送管與反應(yīng)釜2連通，打料栗3設(shè)置在廢酸儲罐I和反應(yīng)釜2之間的液體輸送管上，在液體輸送管的靠近打料栗3的進(jìn)口處設(shè)置有旋塞。濃縮釜4-2用于對反應(yīng)釜2輸送的冰晶石母液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，過濾器4-1的進(jìn)口與出口異側(cè)布置，在濃縮釜4-2的外周設(shè)置有夾套層，本實施例中，在濃縮釜4-2的夾套層的上部設(shè)置有蒸汽進(jìn)口，在濃縮釜4-2的夾套層的底部設(shè)置有冷凝水出口 ；在濃縮釜4-2的底部設(shè)置有與濃縮釜4-2的內(nèi)腔相通的濃縮液排放口 4-21，在濃縮液排放口 4-21處設(shè)置有旋塞。在濃縮釜4-2的內(nèi)部的中心處設(shè)置有電動攪拌槳，在濃縮釜4-2的靠近濃縮釜4-2進(jìn)口處設(shè)置有壓力表。在反應(yīng)釜2和過濾器4-1之間的輸送管路上設(shè)置有轉(zhuǎn)料栗5，本實施例中反應(yīng)釜2通過液體輸送管與過濾器4-1連通，轉(zhuǎn)料栗5設(shè)置在反應(yīng)釜2和過濾器4-1之間的液體輸送管上，在液體輸送管的靠近轉(zhuǎn)料栗5的進(jìn)口處設(shè)置有旋塞。結(jié)晶槽6與濃縮釜4-2連通，結(jié)晶槽6用于析出冰晶石晶體，在結(jié)晶槽6的外周設(shè)置有夾套層，在夾套層上設(shè)置有冷卻水進(jìn)口 6-1和冷卻水出口 6-2，本實施例中結(jié)晶槽6通過液體輸送管與濃縮釜4-2的濃縮液排放口4-21連通。離心灌裝機(jī)7與結(jié)晶槽6在水平方向上并排放置，離心灌裝機(jī)7用于將冰晶石與母液分離開并進(jìn)行灌裝入庫，離心灌裝機(jī)7包括中空筒體、活動設(shè)置在中空筒體底部的離心轉(zhuǎn)盤和固定設(shè)置在離心轉(zhuǎn)盤中心并帶動離心轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的離心機(jī)芯，在離心灌裝機(jī)7的中空筒體的下部設(shè)置有出液口 7-1和出料口 7-2。母液罐11的出口與過濾器4-1連通，母液罐11的進(jìn)口與離心灌裝機(jī)7的出液口 7-1連通，本實施例中的母液罐11設(shè)置為地下式母液罐，即母液罐11的頂端與地面平齊。本實施例通過人工轉(zhuǎn)移物料的方法將結(jié)晶槽6內(nèi)的母液和晶體轉(zhuǎn)移到離心灌裝機(jī)7的中空筒體的內(nèi)腔中，然后開啟離心機(jī)芯，離心轉(zhuǎn)盤隨著離心機(jī)芯一起轉(zhuǎn)動，母液和晶體在離心力的作用下進(jìn)行分離，分離后的母液通過出液口 7-1流到母液罐11中，分離后的晶體通過出料口流出并進(jìn)行包裝入庫。
[0019]冷凝裝置包括與濃縮釜4-2連通的冷凝器8-1和與冷凝器8-1連通的冷凝液收集罐8-2，冷凝裝置用于將濃縮釜4-2內(nèi)的氣體冷凝成液體并排出，在冷凝液收集罐8-2的底部設(shè)置有冷凝液排放口，本實施例中，在冷凝器8-1的一端設(shè)置有蒸汽進(jìn)口，在其相對端設(shè)置有冷凝液排放口，冷凝器8-1的蒸汽進(jìn)口通過氣體輸送管路與濃縮釜4-2連通，冷凝器8-1的冷凝液排放口通過液體輸送管路與冷凝液收集罐8-2連通。在冷凝器8-1的遠(yuǎn)離蒸汽進(jìn)口處的底部設(shè)置有冷卻水進(jìn)口，在其靠近蒸汽進(jìn)口處的頂部設(shè)置有冷卻水出口，在冷凝器的蒸汽進(jìn)口處、冷卻水進(jìn)口處和冷卻水出口處均設(shè)置有旋塞。真空機(jī)組與冷凝液收集罐8-2連通，用于抽取并處理冷凝液收集罐8-2中的氣體，真空機(jī)組包括廢氣處理罐9-1、真空栗9-2和抽氣管路9-3，抽氣管路9-3設(shè)置為三通結(jié)構(gòu)，冷凝液收集罐8-2、廢氣處理罐9-1和真空栗9-2通過抽氣管路連通在一起。去污水預(yù)處理池10與冷凝液收集罐8-2底部的冷凝液排放口連通。
[0020]如圖1和圖2所示，本實用新型的廢氫氟酸制取冰晶石的生產(chǎn)流程為:利用打料栗3將酸含量為25%?35%的廢氫氟酸打入反應(yīng)釜2中，開啟電動攪拌槳，當(dāng)反應(yīng)釜2內(nèi)的溫度達(dá)到40?50 °C時緩慢加入固態(tài)Al (OH)3,當(dāng)反應(yīng)至溶液pH值為5?6時停止加入固態(tài)Al (OH)3。攪拌反應(yīng)一段時間后再加入固態(tài)NaOH，當(dāng)反應(yīng)至溶液pH值為7?8時停止加入固態(tài)NaOH，繼續(xù)攪拌反應(yīng)。反應(yīng)后通過過濾器4-1將反應(yīng)液轉(zhuǎn)至濃縮釜4-2，在90?100°C的負(fù)壓條件下對濃縮釜4-2內(nèi)的溶液蒸發(fā)濃縮，濃縮釜4-2產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)冷凝器8-1冷凝成液體流入冷凝液收集罐8-2并繼續(xù)排入到去污水預(yù)處理池10，反應(yīng)釜2和濃縮釜4-2在真空栗9-2的作用下能夠形成負(fù)壓。濃縮釜4-2內(nèi)的濃縮液合格后流入結(jié)晶槽6，結(jié)晶槽6的夾套層通循環(huán)水冷卻降溫析出六氟鋁酸鈉晶體，六氟鋁酸鈉晶體通過人工轉(zhuǎn)移物料的方式進(jìn)入離心灌裝機(jī)7，通過離心灌裝機(jī)7將母液分離后包裝入庫，離心灌裝機(jī)7分離的母液返回濃縮釜4-2做進(jìn)一步的濃縮回收。
【主權(quán)項】
1.一種利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)，其特征在于，包括廢酸儲罐、與所述廢酸儲罐連通的反應(yīng)釜、與所述反應(yīng)釜連通的過濾器、與所述過濾器連通的濃縮釜、與所述濃縮釜連通的結(jié)晶槽、與所述結(jié)晶槽在水平方向上并排放置的離心灌裝機(jī)、與所述濃縮釜連通的冷凝器、與所述冷凝器連通的冷凝液收集罐和與所述冷凝液收集罐連通的真空機(jī)組;在所述結(jié)晶槽的外周設(shè)置有夾套層，在所述結(jié)晶槽的所述夾套層上設(shè)置有冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口 ；在所述冷凝液收集罐的底部設(shè)置有冷凝液排放口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)，其特征在于，所述離心灌裝機(jī)包括中空筒體、活動設(shè)置在中空筒體底部的離心轉(zhuǎn)盤和固定設(shè)置在所述離心轉(zhuǎn)盤中心并帶動所述離心轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的離心機(jī)芯，在所述離心灌裝機(jī)的中空筒體的下部設(shè)置有出液口和出料口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)，其特征在于，利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)還包括去污水預(yù)處理池，所述去污水預(yù)處理池與所述冷凝液收集罐底部的所述冷凝液排放口連通。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)，其特征在于，利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)還包括母液罐，所述母液罐的出口與所述過濾器連通，所述母液罐的進(jìn)口與所述離心灌裝機(jī)的出液口連通。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)，其特征在于，所述真空機(jī)組包括廢氣處理罐、真空栗和抽氣管路，所述抽氣管路設(shè)置為三通結(jié)構(gòu)，冷凝液收集罐、所述廢氣處理罐和所述真空栗通過所述抽氣管路連通在一起。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)，其特征在于，在所述廢酸儲罐和所述反應(yīng)釜之間的輸送管路上設(shè)置有打料栗。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢氫氟酸制取冰晶石的系統(tǒng)，其特征在于，在所述反應(yīng)釜和所述過濾器之間的輸送管路上設(shè)置有轉(zhuǎn)料栗。
【文檔編號】C01F7/54GK205472707SQ201620256321
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】李寶建, 田坡, 王麗娜
【申請人】河北卓然化工設(shè)備科技有限公司