一种序批式多晶硅氢氟酸酸洗废液处理反应釜的制作方法

1.本实用新型涉及氢氟酸污水处理领域，特别是涉及一种序批式多晶硅氢氟酸酸洗废液处理反应釜。


背景技术：

2.随着光伏产业的发展，多晶硅越来越多地被用于光伏产品的生产，进而多晶硅的酸洗废液的排放量也逐渐增高。硅晶酸洗用的混合酸由79％浓度的硝酸和39％浓度的氢氟酸按1：5的体积比混合而成。氢氟酸为氟化氢溶于水得到，氟化氢(无水)为第一类a级无机剧毒物品，氟化氢气体和氢氟酸具有极强的腐蚀性，危害巨大。皮肤接触到较高浓度(50％以上)的氢氟酸会立刻引起疼痛、泛白、红肿，1～2小时内水泡产生，6～24小时则会坏死及溃烂。所以，多晶硅氢氟酸酸洗废液必须经过严格地处理后才能排放。
3.国内外常见的氢氟酸酸洗废液的处理方法有：化学中和法、蒸发法、溶剂萃取法等。其中，化学中和法作为传统处理工艺，应用最为广泛。但是，很多企业用敞口的混凝土水池来存放氢氟酸酸洗废液，并且直接向水池中投放石灰来做简单的化学中和处理。这导致了酸洗废液瞬间中和放热，大量氟化氢气体逸出，对操作人员会造成不可逆的伤害，且化学沉淀物难以从水池中清理外运。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种序批式多晶硅氢氟酸酸洗废液处理反应釜，用于解决背景技术中提及的技术问题。本实用新型通过法兰密封的锥形反应釜体、上下对置式的混合搅拌器和刮泥搅拌器和半管式换热盘管，实现了反应装置的气体密封程度高、自动化程度高、功能集成化程度高、反应过程稳定安全等优点。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的方案为：
6.一种序批式多晶硅氢氟酸酸洗废液处理反应釜，包括：
7.反应釜体(1)，其采用锥形釜体；
8.混合驱动装置(2)，其设置在所述反应釜体(1)的顶部；
9.刮泥驱动装置(3)，其设置在所述反应釜体(1)的底部，其所述刮泥驱动装置(3)与所述混合驱动装置(2)的主轴轴心共线；
10.组合式搅拌器(4)，其包括设置于所述反应釜体(1)内部的混合搅拌器和刮泥搅拌器，所述混合搅拌器和刮泥搅拌器的转轴为同轴的套轴式结构，其中，所述混合搅拌器的转轴与所述混合驱动装置(2)连接，并被其驱动，所述刮泥搅拌器的转轴与所述刮泥驱动装置(3)连接，并被其驱动，所述混合搅拌器设置于所述刮泥搅拌器的上端；
11.其中，在所述反应釜体(1)顶部设置有排气口法兰(11)以及液位计接口法兰(14)，在所述反应釜体(1)的底部设置有排泥口法兰(10)以及冷却水进口法兰(12)，在所述反应釜体(1)的一侧上设置有中和液碱进口法兰(7)和冷却水出口法兰(13)，在所述反应釜体(1)的另外一侧上设置有高氯化钙浓水进口法兰(8)，氢氟酸酸洗废液进口法兰(6)和出水
口法兰(9)。
12.进一步的，所述高氯化钙浓水进口法兰(8)的设置高度要高于所述氢氟酸酸洗废液进口法兰(6)，所述氢氟酸酸洗废液进口法兰(6)的设置高度要高于所述出水口法兰(9)；冷却水出口法兰(13)的设置高度要高于中和液碱进口法兰(7)。
13.进一步的，所述反应釜体(1)的表面设置有散热盘管(5)，该散热盘管(5)为半管式散热盘管。
14.进一步的，所述混合搅拌器采用斜叶桨式混合搅拌器，所述刮泥搅拌器采用框式刮泥搅拌器。
15.进一步的，在所述反应釜体(1)顶部还设置有护栏(15)。
16.本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型相对于现有技术，具有气体密封程度高、自动化程度高、功能集成化程度高、反应过程稳定安全等优点。
附图说明
18.图1为实施例1中提供的一种序批式多晶硅氢氟酸酸洗废液处理反应釜的结构示意图；
19.附图中：
20.1-反应釜体、2-混合驱动装置、3-刮泥驱动装置、4-组合式搅拌器、5-散热盘管、6-氢氟酸酸洗废液进口法兰、7-中和液碱进口法兰、8-高氯化钙浓水进口法兰、9-出水口法兰、10-排泥口法兰、11-排气口法兰、12-冷却水进口法兰、13-冷却水出口法兰、14-液位计接口法兰、15-护栏。
具体实施方式
21.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，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做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。
22.实施例1
23.参见图1，本实施例提供一种序批式多晶硅氢氟酸酸洗废液处理反应釜，包括：
24.反应釜体1，其采用锥形釜体；
25.混合驱动装置2，其设置在反应釜体1的顶部；
26.刮泥驱动装置3，其设置在反应釜体1的底部，其刮泥驱动装置3与混合驱动装置2的主轴轴心共线；
27.组合式搅拌器4，其包括设置于反应釜体1内部的混合搅拌器和刮泥搅拌器，混合搅拌器和刮泥搅拌器的转轴为同轴的套轴式结构，其中，混合搅拌器的转轴与混合驱动装置2连接，并被其驱动，刮泥搅拌器的转轴与刮泥驱动装置3连接，并被其驱动，混合搅拌器设置于刮泥搅拌器的上端；混合搅拌器和刮泥搅拌器的轴心相同，主轴不同，转速不同，实现了同轴不同速；
28.其中，在反应釜体1顶部设置有排气口法兰11以及液位计接口法兰14，在反应釜体1的底部设置有排泥口法兰10以及冷却水进口法兰12，在反应釜体1的一侧上设置有中和液碱进口法兰7和冷却水出口法兰13，在反应釜体1的另外一侧上设置有高氯化钙浓水进口法兰8，氢氟酸酸洗废液进口法兰6和出水口法兰9。
29.具体的说，在本实施例中，高氯化钙浓水进口法兰8的设置高度要高于氢氟酸酸洗废液进口法兰6，氢氟酸酸洗废液进口法兰6的设置高度要高于出水口法兰9；冷却水出口法兰13的设置高度要高于中和液碱进口法兰7。
30.具体的说，在本实施例中，反应釜体1的表面设置有散热盘管5，该散热盘管5为半管式散热盘管。该散热盘管5可有效降低反应釜内温度。
31.具体的说，在本实施例中，混合搅拌器采用斜叶桨式混合搅拌器，刮泥搅拌器采用框式刮泥搅拌器。
32.具体的说，在本实施例中，在反应釜体1顶部还设置有护栏15。
33.工作原理：
34.本实施例提供的一种序批式多晶硅氢氟酸酸洗废液处理反应釜的工作步序分为制备氢氧化钙溶液、中和废酸、排上清液和排泥四个阶段。
35.第一步，打开与高氯化钙浓水进口法兰8相连的浓水进液阀，当液位淹没组合式搅拌器4时，通过与液位计接口法兰14相连的雷达液位计控制启动反应釜顶部的混合驱动装置2。当达到设定液位时，关闭浓水进液阀，打开与中和液碱进口法兰7相连的液碱进液阀；当达到设定液位时，备液完成，关闭液碱进液阀。
36.第二步，打开与冷却水进口法兰12和冷却水出口法兰13相连的冷却水开关阀，接着打开与氢氟酸酸洗废液进口法兰6相连的废酸进液阀，排气口法兰。通过设置在盘管上的温度变送器控制进废酸的速度，稳定控制酸碱中和反应的放热。当达到设定液位时，关闭废酸进液阀，组合式搅拌器4持续工作一段设定的时间；每隔一段时间通过在线酸度计和氟离子计检测反应釜内的中和进程，并通过自动控制系统进行氯化钙和液碱的补充。
37.第三步，控制系统确认中和完成后进入沉淀步序，关闭顶部的混合驱动装置2，调低底部的刮泥驱动装置3的转速。静置一段时间后，沉淀完成，打开与出水口法兰9相连的出水阀，上清液排出。
38.第四步，当液位降低至出口法兰9处，关闭出水阀，打开与排泥口法兰10相连的排泥阀。当达到设定液位时，排泥结束。
39.本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
40.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。