CN211998838U - 一种含氟硝酸、氢氟酸或氟化铵液处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种含氟硝酸、氢氟酸或氟化铵液处理装置，包括第一反应釜及与所述第一反应釜分别连接的第一沉淀罐及第二沉淀罐，所述第一沉淀罐及第二沉淀罐另一端分别与第二反应釜及第三反应釜连接，所述第二反应釜上连接设置有第三冷凝器及第四冷凝器，所述第三反应釜上连接设置有第一冷凝器及第二冷凝器，所述第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器及第四冷凝器产生的冷凝液分别流到第一蒸馏液罐、第二蒸馏液罐中，然后分别通过第一蒸馏液泵、第二蒸馏液泵打出，所述第二冷凝器、第四冷凝器出来的残余尾气依次到一级吸收塔、二级吸收塔，吸收液通过一级、二级吸收循环泵逆流交换吸收进入塔中的尾气，提供一种废水无害化处理，减少废水排放和环境污染。

Description

一种含氟硝酸、氢氟酸或氟化铵液处理装置

技术领域

本实用新型涉及处理装置领域，尤其涉及一种含氟硝酸、氢氟酸或氟化铵液处理装置。

背景技术

近年来，随着生活水准的提高和现代工业的发展，在制造业生产过程中常产生各种含氟废液。如在电子半导体产业、含氟产品的制造产业等制造过程中排放了大量的含氟工业废水，这些废水成分复杂、危害严重。这些含氟工业废水的随意排放不仅造成资源的浪费，更主要是对人体健康和生态环境构成严重威胁。在巴塞尔公约中，将含氟废水与污泥归类为有害废弃物，必须在境内妥善处理并不得运送出境。如此可见，含氟废水处理方法与技术研究是环保领域的重要课题。

当前对于含氟废水处理已有许多研究，国内外对含氟废水的处理方法有很多种，常见的有中和法、吸附法、沉淀法、冷冻法、离子交换法、超滤除氟法、电凝聚法、电渗析、反渗透技术等方法。因投入成本高，且效率低、经济效益差而较少推广，这些方法在实际使用中可能无法达到预期效果。且近年来，随着环保的严格要求，循环再利用的主张也进入到人们的日常生活和产业生产中，而以往的通过简单处理排放、不再循环利用的方法，已无法满足环保和社会生产的要求。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种更加高效的含氟硝酸、氢氟酸或氟化铵液处理装置。

所述含氟硝酸、氢氟酸或氟化铵液处理装置，包括第一反应釜及与所述第一反应釜分别连接的第一沉淀罐及第二沉淀罐，所述第一沉淀罐及第二沉淀罐另一端分别与第二反应釜及第三反应釜连接，所述第二反应釜上连接设置有第三冷凝器及第四冷凝器，所述第三反应釜上连接设置有第一冷凝器及第二冷凝器，所述第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器及第四冷凝器产生的冷凝液分别流到第一蒸馏液罐、第二蒸馏液罐中，然后分别通过第一蒸馏液泵、第二蒸馏液泵打出，所述第二冷凝器、第四冷凝器出来的残余尾气依次到一级吸收塔、二级吸收塔，吸收液通过一级、二级吸收循环泵逆流交换吸收进入塔中的尾气。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

本实用新型实施例一种含氟硝酸、氢氟酸或氟化铵液处理装置，本含氟硝酸、氢氟酸或氟化铵液处理装置，通过固氟沉降分离、蒸馏结晶、闪蒸干燥、尾气吸收处理等工艺流程处理含氟废水。该装置主要针对的是含氟硝酸液的处理，同时也能够处理氢氟酸液、氟化铵液。

附图说明

图1是本实用新型实施例结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

一、装置介绍

本含氟硝酸、氢氟酸或氟化铵液处理装置，包括第一反应釜1及与所述第一反应釜分别连接的第一沉淀罐2及第二沉淀罐3，所述第一沉淀罐2及第二沉淀罐3另一端分别与第二反应釜4及第三反应釜5连接，所述第二反应釜上连接设置有第三冷凝器6及第四冷凝器7，所述第三反应釜上连接设置有第一冷凝器8及第二冷凝器9，所述第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器及第四冷凝器产生的冷凝液分别流到第一蒸馏液罐10、第二蒸馏液罐11中，然后分别通过第一蒸馏液泵12、第二蒸馏液泵13打出，所述第二冷凝器、第四冷凝器出来的残余尾气依次到一级吸收塔14、二级吸收塔15，吸收液通过一级、二级吸收循环泵逆流交换吸收进入塔中的尾气。通过固氟沉降分离、蒸馏结晶、闪蒸干燥、尾气吸收处理等工艺流程处理含氟废水。该装置主要针对的是含氟硝酸液的处理，同时也能够处理氢氟酸液、氟化铵液。

1.1、固氟沉降分离部分主要由第一反应釜、第一沉淀罐、第二沉淀罐、硅渣增稠器、含硅硝酸泵、含硅硝酸出料泵等管道及阀门组成。

1.2、蒸馏结晶部分主要由第一加热器、第二反应釜、第二加热器、第三反应釜、过滤机、螺旋上料机、一次洗涤液罐、二次洗涤液罐、硝酸液-氟化铵液池、硝酸钾溶解罐、硝酸钾***罐、第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器、第四冷凝器、第一蒸馏液罐、第二蒸馏液罐、蒸馏液冷却器、硝酸蒸馏液储罐、蒸汽冷凝液罐、蒸汽冷凝液冷却器、硝酸钾粗液泵、硝酸钾液计量泵、第二反应釜循环泵、第三反应釜循环泵、含氟硅酸钾硝酸泵、过滤氟化铵泵、过滤硝酸泵、洗涤泵、第一蒸馏液泵、第二蒸馏液泵、硝酸产品泵、蒸汽冷凝液泵等管道及阀门组成。

1.3、闪蒸干燥部分主要由旋转闪蒸干燥机、螺旋加料器、旋风分离器、布袋除尘器、空气加热器、废气加热器、鼓风机、引风机、喷淋除尘塔、喷淋除尘冷却器、喷淋除尘循环泵等管道及阀门组成。

1.4、尾气吸收处理部分主要由一级吸收塔、二级吸收塔、一级吸收冷却器、二级吸收冷却器、一级吸收循环泵、二级吸收循环泵等管道及阀门组成。

1.5、公用部分主要由冷水机、冷水缓冲箱、凉水塔、凉水塔池、密封水罐、冷水循环泵、冷水泵、冷却水循环泵、密封水泵、真空泵等管道及阀门组成。

二、装置工作原理及流程：

2.1、含氟硝酸液处理流程：

1)含氟硝酸液先打入第一反应釜，同时加入硅粉搅拌、反应，产生氟硅酸液、硝酸液混合液；

2)用含硅硝酸泵把第一反应釜氟中的氟硅酸液、硝酸液混合液打入第一沉淀罐、第二沉淀罐，沉淀3～4小时；

3)硝酸钾***制备：硝酸钾溶解罐中加入软水、硝酸钾，搅拌溶解，然后通过硝酸钾粗液泵打到硝酸钾***罐中备用，途中通过硝酸钾液过滤器进行过滤。

4)把第一沉淀罐、第二沉淀罐中的沉淀清液打到第二反应釜、第三反应釜，然后开启冷却、搅拌，然后用硝酸钾液计量泵把硝酸钾***慢慢打入沉淀罐中，产生氟硅酸钾沉淀；

5)第二反应釜、第三反应釜中的悬浮液打入过滤机过滤（出料时要两次洗涤），得到氟硅酸钾湿料，然后送到闪蒸干燥部分区干燥；

6)过滤机过滤出来的硝酸液母液到硝酸液-氟化铵液池中。

7)过滤机过滤出来氟硅酸钾湿料，通过螺旋上料机到螺旋加料器中，然后物料经挤压后强制进入旋转闪蒸干燥机中，随即被高速进入主塔的高温气流夹带上升，完成水分的迅速蒸发干燥过程。被干燥的物料随高速高温气流进入旋风分离器中完成物料的分离，分离出来的物料包装外运拉走。从旋风分离器顶部出来的细粉再到布袋除尘器进行初步除尘，然后再到喷淋除尘塔中进行湿法除尘，以达到最佳除尘效果。

8)过滤出来的硝酸液母液，通过过滤硝酸泵然后打入第二反应釜、第三反应釜中，然后加热、搅拌蒸馏出硝酸汽、氟硅酸汽、水汽等。第二反应釜中出来的汽依次通过第三冷凝器、第四冷凝器，利用循环冷水进行冷凝。第三反应釜中出来的汽依次通过第一冷凝器、第二冷凝器，也利用循环冷水进行冷凝。冷凝产生的硝酸溶液靠压差分别流到第一蒸馏液罐、第二蒸馏液罐中，然后分别通过第一蒸馏液泵、第二蒸馏液泵打到硝酸蒸馏液储罐，途中通过蒸馏液冷却器，利用循环冷水进行冷却降温。

9)第二冷凝器、第四冷凝器出来的残余尾气依次到一级吸收塔、二级吸收塔，吸收液通过一级、二级吸收循环泵逆流交换吸收进入塔中的尾气。最后从二级吸收塔顶部出来的尾气，通过管道到水喷射真空泵再进行吸收后到车间总排气管道。真空泵将***中的残余的尾气抽出，同时真空泵维持整个***所需的真空度。

10)前面操作过程中，各个储罐、反应釜均保持微负压，抽出的含硝酸、不凝气进入一级、二级烧吸收塔进行吸收处理；

2.2氢氟酸液处理流程：

1)氢氟酸液先打入第一反应釜，同时加入硅粉搅拌、反应，产生氟硅酸液；

2)用含硅硝酸泵把第一反应釜氟中的氟硅酸液打入第一沉淀罐、第二沉淀罐，沉淀3～4小时；

3)把第一沉淀罐、第二沉淀罐中的沉淀清液打到第二反应釜、第三反应釜，然后加热、搅拌，蒸馏产生氢氟酸汽、水汽；

4)第二反应釜中出来的汽依次通过第三冷凝器、第四冷凝器，利用循环冷水进行冷凝。第三反应釜中出来的汽依次通过第一冷凝器、第二冷凝器，也利用循环冷水进行冷凝。冷凝产生的氢氟酸溶液靠压差分别流到第一蒸馏液罐、第二蒸馏液罐中，然后分别通过第一蒸馏液泵、第二蒸馏液泵打出；

5)第二冷凝器、第四冷凝器出来的残余尾气依次到一级吸收塔、二级吸收塔，吸收液通过一级、二级吸收循环泵逆流交换吸收进入塔中的尾气。最后从二级吸收塔顶部出来的尾气，通过管道到水喷射真空泵再进行吸收后到车间总排气管道。真空泵将***中的残余的尾气抽出，同时真空泵维持整个***所需的真空度。

6)前面操作过程中，各个储罐、反应釜均保持微负压，抽出的含氢氟酸不凝气进入一级、二级烧吸收塔进行吸收处理；

7)若用氢氟酸液生产氟硅酸钾，其操作流程同含氟硝酸液生产氟硅酸钾处理一样；

2.3、氟化铵液处理流程：

1)氟化铵液先打到第二反应釜、第三反应釜中；

2)开启加热、搅拌，蒸发结晶，产生氟化铵晶浆液；

3)然后将第二反应釜、第三反应釜中的晶浆液打入过滤机进行过滤，得到氟化铵湿料，然后送到闪蒸干燥部分区干燥；

4)过滤机过滤出来的氟化铵母液到硝酸液-氟化铵液池中。

5)过滤机过滤出来氟化铵湿料，通过螺旋上料机到螺旋加料器中，然后物料经挤压后强制进入旋转闪蒸干燥机中，随即被高速进入主塔的高温气流夹带上升，完成水分的迅速蒸发干燥过程。被干燥的物料随高速高温气流进入旋风分离器中完成物料的分离，分离出来的物料包装外运拉走。从旋风分离器顶部出来的细粉再到布袋除尘器进行初步除尘，然后再到喷淋除尘塔中进行湿法除尘，以达到最佳除尘效果。

6)过滤出来的氟化铵母液，通过过滤氟化铵泵然后打入第二反应釜、第三反应釜中，继续加热、搅拌蒸发结晶。

7)蒸发结晶过程中，第二反应釜、第三反应釜中产生的氨气、少量HF、水汽等。第二反应釜中出来的汽依次通过第三冷凝器、第四冷凝器，利用循环冷水进行冷凝。第三反应釜反应釜中出来的汽依次通过第一冷凝器、第二冷凝器，也利用循环冷水进行冷凝。冷凝产生的含氨冷凝液靠压差分别流到第一蒸馏液罐、第二蒸馏液罐中，然后分别通过第一蒸馏液泵、第二蒸馏液泵打出到污水站或者回用。

8)第二冷凝器、第四冷凝器出来的残余尾气依次到一级吸收塔、二级吸收塔，吸收液通过一级、二级吸收循环泵逆流交换吸收进入塔中的尾气。最后从二级吸收塔顶部出来的尾气，通过管道到水喷射真空泵再进行吸收后到车间总排气管道。真空泵将***中的残余的尾气抽出，同时真空泵维持整个***所需的真空度。

9)前面操作过程中，各个储罐、反应釜均保持微负压，抽出的含氨不凝气进入一级、二级烧吸收塔进行吸收处理；

2.4、自动控制：

套装置控制可采用自动控制。液位采用差压变送器与电动阀自动控制，温度、压力现场显示与控制柜远传显示。设置蒸汽流量计、进料流量计、冷凝水流量计。达到稳定工艺参数、提高产品品质、减轻人员的劳动强度。

三、装置特点：

3.1、本装置工艺成熟、先进合理、灵活性大，同时节能显著，无需化学试剂，无二次污染，达到把含氟废水中有用资源加以回收的同时完成废水无害化处理。

3.2、本装置处理能力大，结构紧凑，占地面积小，操作方便，工艺简单环保、投资适中。

3.3、尾气处理彻底，通过多级吸收、无二次污染使其尾气达标排放。

3.4、安全稳定：本装置安全问题有设备自身解决，达到本质安全要求。

3.5、在正常工况下，本装置能正常稳定运行。本装置运行时工人劳动强度低，可实现全自动智能运行。

3.6、低维护成本：整套装置主要是由动、静设备和管线、泵、仪表等组成，日常维护工作量小，维护成本很低。

3.7、运用灵活：本装置具有结构紧凑，灵活多变。可根据生产、市场等情况，生产得到不同的产品。

四、装置应用范围：

本装置提供一种利用含氟废水(主要指含氟硝酸液、氢氟酸液、氟化铵液)中的含氟硝酸液制备硝酸和氟硅酸钾，氢氟酸液制备氢氟酸或者氟硅酸钾，氟化铵液制备氟化铵的方法。

本装置实际是对含氟废水的无害化处理及资源回收再利用，此装置最大程度地实现了废水中有效资源的回收利用，避免资源浪费，提高经济效益，而且彻底完了废水无害化处理，减少废水排放和环境污染。

本装置工艺成熟、先进合理、灵活性大、操作简单适合于相关领域的工业生产中含氟废水(主要指含氟硝酸液、氢氟酸液、氟化铵液)的处理。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (1)

1.一种含氟硝酸、氢氟酸或氟化铵液处理装置，其特征在于：包括第一反应釜及与所述第一反应釜分别连接的第一沉淀罐及第二沉淀罐，所述第一沉淀罐及第二沉淀罐另一端分别与第二反应釜及第三反应釜连接，所述第二反应釜上连接设置有第三冷凝器及第四冷凝器，所述第三反应釜上连接设置有第一冷凝器及第二冷凝器，所述第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器及第四冷凝器产生的冷凝液分别流到第一蒸馏液罐、第二蒸馏液罐中，然后分别通过第一蒸馏液泵、第二蒸馏液泵打出，所述第二冷凝器、第四冷凝器出来的残余尾气依次到一级吸收塔、二级吸收塔，吸收液通过一级、二级吸收循环泵逆流交换吸收进入塔中的尾气。

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