含氟硝酸回收利用装置的制作方法

本技术属于含氟废酸回收处理装置或设备，具体涉及到一种含氟硝酸回收利用装置。

背景技术：

1、随着半导体、液晶面板及太阳能电池等产业的蓬勃发展，其生产中产生大量含氟和硝酸的混合废酸，其中氢氟酸2～5％、硝酸35～45％、氟硅酸少量、含有铁铬镍铜等金属离子。这种废酸具有毒性、反应性和腐蚀性等危险特性，归属于危险工业废物，因此对含氟废酸进行无害化处置与资源化利用势在必行。

2、目前大多采用化学沉淀法除氟，再进行生物脱氮；在除氟之前，需要将ph值调节至碱性，投加氧化钙或氢氧化钙以及利用同离子效应投加氯化钙来沉淀除氟。另外，由于反硝化过程是ph值升高的原因，后续脱氮还需投加酸来下调ph值，因此处理成本较高，极大地限制了工业化应用规模。更为重要为这是对氟和硝酸资源的一种浪费。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种设计合理、工艺简单、便于大规模生产、氟硅酸钾纯度能达到97％以上、硝酸含量达70％以上的含氟硝酸回收利用装置。

2、解决上述技术问题采用的技术方案是：一种含氟硝酸回收利用装置，含氟硝酸进入到硅反应釜，硅反应釜底部出口通过安装在管道上的含硅硝酸泵与硅沉淀罐和硅渣增稠器的入口相连通，硅渣增稠器的出口与硅沉淀罐的入口相连通，硅沉淀罐的出口一路打入含硅硝酸泵入口端、另一路通过硝酸出料泵与氟硅酸钾反应釜的入口相连通；

3、硝酸钾进入硝酸钾溶解罐中，硝酸钾溶解罐的出口通过安装在管道上的硝酸钾粗液泵与硝酸钾精液罐的入口相连通，硝酸钾精液罐的出口通过安装在管道上的硝酸钾精液泵与氟硅酸钾反应釜的入口相连通；

4、氟硅酸钾反应釜的出口通过安装在管道上的含氟硅酸钾硝酸泵与硅酸钾过滤机的一入口相连通，硅酸钾过滤机的出口一路进入硝酸液罐、另一路进入洗涤单元，洗涤单元的一出口与硅酸钾过滤机的另一入口相连通、另一出口与硝酸钾溶解罐相连通；

5、硝酸液罐的出口通过安装在管道上的硝酸进料泵与硝酸预热器的入口相连通，硝酸预热器的出口与混酸罐的第二入口相连通，混酸罐的下部出口通过安装在管道上的混酸进料泵一路与硝酸蒸馏塔的中部入口相连通、另一路与混酸罐的第三入口相连通；

6、硝酸蒸馏塔底部出口一路通过安装在管道上的蒸馏循环泵与再沸器的底部入口相连通、另一路通过安装在管道上的稀硫酸泵与硫酸浓缩釜的入口相连通，再沸器的上部出口与硝酸蒸馏塔底部入口相连通、下部出口与蒸汽冷凝水罐相连通，蒸汽冷凝水罐的出口通过安装在管道上的蒸汽冷凝水泵与蒸汽冷凝水处理系统相连接；硝酸蒸馏塔顶部出口与硝酸脱白塔的上部入口相连通；

7、硝酸脱白塔的顶部出口与冷凝单元的入口相连通，硝酸脱白塔的下部出口通过安装在管道上的回流泵一路与硝酸冷却器的入口相连通、另一路与硝酸脱白塔的下部入口相连通、第三路与硝酸蒸馏塔的上部入口相连通；冷凝单元的出口与硝酸脱白塔的上部入口相连通，冷凝单元、70％硝酸罐的出口与氮氧化物引风机的入口相连通；

8、硝酸冷却器的出口与70％硝酸罐的入口相连通，70％硝酸罐的下部出口通过安装在管道上的70％硝酸出料泵一路与70％硝酸罐的上部入口相连通、另一路与70％硝酸处理系统相连通；

9、硫酸浓缩釜的底部第一出口通过安装在管道上的浓硫酸泵与混酸罐第一入口相连通、底部第二出口与蒸汽冷凝水罐的入口相连通、顶部出口与冷凝器的入口相连通，冷凝器的出口与蒸发冷凝水罐的上部入口相连通；

10、蒸发冷凝水罐的顶部出口与真空泵机组的第一入口相连通，蒸发冷凝水罐底部出口通过安装在管道上的蒸发冷凝水泵一路与蒸发冷凝水罐的下部入口相连通、另一路与蒸发冷凝水池相连通；

11、碱液配制罐的一出口与真空泵机组的第二入口相连通、另一出口与尾气吸收塔的下部入口相连通，尾气吸收塔的顶部出口通过尾气引风机与尾气处理系统相连通，尾气吸收塔的下部出口通过安装在管道上的尾气洗涤循环泵一路与硝酸钠液储罐相连通、另一路与尾气吸收塔的上部入口相连通。

12、本实用新型的硅反应釜、硅沉淀罐、洗涤单元、硝酸液罐、氮氧化物引风机的出口与尾气吸收塔的第一入口相连通。

13、本实用新型的洗涤单元由两组洗涤液罐串联而成，第二组洗涤液罐的出口端管道上设置有洗涤泵。

14、本实用新型的冷凝单元由三组冷凝器串联而成。

15、本实用新型的硅反应釜、氟硅酸钾反应釜、冷凝单元、硝酸冷却器、冷凝器的一入口通入循环冷却水，循环冷却水在内部冷却换热后由一出口排出。

16、本实用新型的硝酸钾溶解罐、硅反应釜、硅渣增稠器、氟硅酸钾反应釜、氟硅酸钾过滤机、混酸罐、硫酸浓缩釜、真空泵机组、碱液配制罐、尾气吸收塔均通入工艺水。

17、本实用新型的硅反应釜、氟硅酸钾反应釜、硝酸预热器、再沸器、硫酸浓缩釜均通入生蒸汽。

18、本实用新型相比于现有技术具有以下优点：

19、1、本装置工艺成熟、先进合理、灵活性大，同时节能显著，无二次污染，实际是对含氟废酸的无害化处理及资源回收再利用，最大程度地实现了废酸中有效资源的回收利用，避免资源浪费，提高经济效益，而且彻底完成废酸无害化处理，减少了废水排放和环境污染。

20、2、本装置结构简单、连续性好、辅料使用少，节约生产成本，以含氟废酸作为原料制备得到氟硅酸钾和硝酸产品，变废为宝，极大地降低废水处理成本，同时将其中硝酸回收达到资源化利用，实现废物资源合理化处置，工艺条件容易实现，操作简单，便于大规模生产，且氟硅酸钾纯度能达到97％以上、硝酸含量达70％以上，三废少，经济效益明显。

21、3、本装置尾气处理彻底，通过多级吸收、无二次污染使其尾气达标排放。

22、4、本装置安全稳定，安全问题由设备自身解决，达到本质安全要求。

23、5、本装置在正常工况下，能正常稳定运行，运行时工人劳动强度低，可实现全自动智能运行。

24、6、本装置维护成本低，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。

25、7、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。

技术特征：

1.一种含氟硝酸回收利用装置，其特征在于：含氟硝酸进入到硅反应釜(5)，硅反应釜(5)底部出口通过安装在管道上的含硅硝酸泵(7)与硅沉淀罐(8)和硅渣增稠器(6)的入口相连通，硅渣增稠器(6)的出口与硅沉淀罐(8)的入口相连通，硅沉淀罐(8)的出口一路打入含硅硝酸泵(7)入口端、另一路通过硝酸出料泵(9)与氟硅酸钾反应釜(10)的入口相连通；

2.根据权利要求1所述的含氟硝酸回收利用装置，其特征在于：所述的硅反应釜(5)、硅沉淀罐(8)、洗涤单元(12)、硝酸液罐(14)、氮氧化物引风机(41)的出口与尾气吸收塔(38)的第一入口相连通。

3.根据权利要求1所述的含氟硝酸回收利用装置，其特征在于：所述的洗涤单元(12)由两组洗涤液罐串联而成，第二组洗涤液罐的出口端管道上设置有洗涤泵。

4.根据权利要求1所述的含氟硝酸回收利用装置，其特征在于：所述的冷凝单元(27)由三组冷凝器串联而成。

5.根据权利要求1所述的含氟硝酸回收利用装置，其特征在于：所述的硅反应釜(5)、氟硅酸钾反应釜(10)、冷凝单元(27)、硝酸冷却器(28)、冷凝器(33)的一入口通入循环冷却水，循环冷却水在内部冷却换热后由一出口排出。

6.根据权利要求1所述的含氟硝酸回收利用装置，其特征在于：所述的硝酸钾溶解罐(1)、硅反应釜(5)、硅渣增稠器(6)、氟硅酸钾反应釜(10)、氟硅酸钾过滤机(13)、混酸罐(17)、硫酸浓缩釜(31)、真空泵机组(36)、碱液配制罐(37)、尾气吸收塔(38)均通入工艺水。

7.根据权利要求1所述的含氟硝酸回收利用装置，其特征在于：所述的硅反应釜(5)、氟硅酸钾反应釜(10)、硝酸预热器(16)、再沸器(21)、硫酸浓缩釜(31)均通入生蒸汽。

技术总结一种含氟硝酸回收利用装置，包括含氟硝酸除氟系统、硝酸浓缩蒸馏系统、浓硫酸流程、生蒸汽流程、二次蒸汽流程、蒸汽冷凝水流程、蒸发冷凝水流程、真空系统、尾气系统，本装置实际是对含氟废酸的无害化处理及资源回收再利用，最大程度地实现了废酸中有效资源的回收利用，避免资源浪费，提高经济效益，而且彻底完了废酸无害化处理，减少废水排放和环境污染。装置具有结构简单、连续性好、辅料使用少，节约生产成本，以含氟废酸作为原料制备得到氟硅酸钾和硝酸产品，变废为宝，极大地降低废水处理成本，同时将其中硝酸回收达到资源化利用，实现废物资源合理化处置，氟硅酸钾纯度能达到97％以上、硝酸含量达70％以上，三废少，经济效益明显。技术研发人员：李中豫,李彩琴,逯明星,乔豪,李家慧,邓明博,王文兴受保护的技术使用者：西安量子晶环保科技有限公司技术研发日：20231214技术公布日：2024/7/18