一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，属于废酸液处理领域。本实用新型包括蒸发浓缩单元、稀酸回收单元、负压真空单元和冷却水循环单元，利用高真空低温蒸发浓缩的方法实现电子级磷酸的浓缩处理，蒸发温度低，对设备管道的材质腐蚀性降低，且由于工作温度降低，使得设备在选取材质方面有很多有利条件和广泛可能性，有效降低项目投资；并且，处理过程均在负压状态下完成，酸性气体外泄减少，改善了操作环境；同时，该装置还具有蒸发效率高、能连续稳定生产、操作简单、处理费用低、环保效益明显等诸多优点。
【专利说明】
一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种废液处理装置，更具体地说，涉及一种采用高真空低温蒸发法的电子废酸液电子级磷酸回收处理装置。
【背景技术】
[0002]在电子行业、液晶行业、等离子行业生产过程中产生的废酸液，如果没有得到正确的处理就进行排放，势必会对环境造成不可逆转的损害；另一方面，上述电子废酸液中还含有过硝酸和醋酸，目前业内都在寻求一种针对该电子废酸液回收处理的技术，力求能够让电子废酸液中的磷酸浓度和纯度提高，最大程度去除硝酸和醋酸以重新使用，目标就是实现电子废酸液的变废为宝。
[0003]电子废酸液在常压下蒸发温度较高，腐蚀性很强，设备维修量大、寿命短，是磷酸废液处理运行费用和设备日常维护费用高的主要原因。稀磷酸提浓技术在工艺上主要是因为磷酸浓度提高过程中沸点升高很大，加上该电子废酸液中含硝酸和醋酸，挥发性高，腐蚀性强，氧化性大，所以普通的浓缩工艺和设备根本无法满足该电子废酸液浓缩回用的要求。
【发明内容】
[0004]1.实用新型要解决的技术问题
[0005]本实用新型的目的在于克服现有电子废酸液处理存在的上述不足，提供一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，采用本实用新型的技术方案，利用高真空低温蒸发浓缩的方法实现电子级磷酸的浓缩处理，蒸发温度低，对设备管道的材质腐蚀性降低，且由于工作温度降低，使得设备在选取材质方面有很多有利条件和广泛可能性，有效降低项目投资；并且，处理过程均在负压状态下完成，酸性气体外泄减少，改善了操作环境；同时，该装置还具有蒸发效率高、能连续稳定生产、操作简单、处理费用低、环保效益明显等诸多优点。
[0006]2.技术方案
[0007]为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为:
[0008]本实用新型的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，包括蒸发浓缩单元、稀酸回收单元、负压真空单元和冷却水循环单元，其中:
[0009]所述的蒸发浓缩单元包括预热器、蒸发器和分离器，所述的蒸发器的壳程与预热器的壳程相连，来自锅炉生蒸汽依次经过蒸发器的壳程和预热器的壳程后外排或回用；所述的预热器的进液口通过进料栗连接原液罐，预热器的出液口连接分离器的进液口，所述的分离器的循环液出口通过循环栗连接蒸发器的进液口，蒸发器的出液口与分离器的循环液进口相连，分离器的出液口通过出料栗与浓缩液冷却器的进液口相连，浓缩液冷却器的出料口连接成品酸罐；
[0010]所述的稀酸回收单元包括冷凝器、不凝气体冷凝器和稀酸罐，所述的分离器的蒸汽出口与冷凝器的进气口相连，冷凝器的不凝气出口与不凝气体冷凝器的进气口相连，冷凝器的冷凝液出口与稀酸罐的进液口相连，稀酸罐的气体出口与冷凝器的进气口相连，稀酸罐的出液口通过稀酸栗分别与不凝气体冷凝器的喷淋口以及稀酸收集罐相连，不凝气体冷凝器的出液口与稀酸罐的进液口相连；
[0011]所述的负压真空单元包括气液分离罐和真空机组，所述的不凝气体冷凝器的气体出口通过气液分离罐与真空机组相连；
[0012]所述的冷却水循环单元包括冷却塔和冷却水栗，所述的冷却塔通过冷却水栗分别与冷凝器的壳程以及浓缩液冷却器的壳程形成冷却水循环。
[0013]更进一步地，所述的分离器的出液口与出料栗之间还设有在线测试装置或取样
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[0014]更进一步地，所述的蒸发器和预热器采用聚四氟乙烯高温浸渍石墨蒸发器。
[0015]更进一步地，所述的分离器采用钢衬四氟分离器，该分离器上具有独立的进液口和观察孔，用于观察和控制进料流量。
[0016]更进一步地，所述的真空机组采用罗茨双级水环真空机组。
[0017]更进一步地，所述的稀酸栗采用F46氟塑料化工离心栗。
[0018]更进一步地，所述的进料栗、循环栗和出料栗采用夹板式氟合金离心栗。
[0019]更进一步地，所述的稀酸罐和气液分离罐的材质为纤维增强聚丙烯。
[0020]3.有益效果
[0021]采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果:
[0022](I)本实用新型的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，其利用单效高真空低温蒸发浓缩的方法实现电子级磷酸的浓缩处理，蒸汽消耗低，节约能源，蒸发温度低，对设备管道的材质腐蚀性降低，且由于工作温度降低，使得设备在选取材质方面有很多有利条件和广泛可能性，有效降低项目投资;并且，处理过程均在负压状态下完成，酸性气体外泄减少，改善了操作环境；
[0023](2)本实用新型的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，其分离器的出液口与出料栗之间还设有在线测试装置或取样口，可方便有效地检测到浓缩的磷酸浓度，在达到电子级磷酸浓度后重新利用；
[0024](3)本实用新型的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，其蒸发器和预热器采用聚四氟乙烯高温浸渍石墨蒸发器，分离器采用钢衬四氟分离器，对于酸类介质具有工作性能可靠、使用寿命长、操作维护简便等优点；
[0025](4)本实用新型的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，其稀酸栗采用F46氟塑料化工离心栗，可在负压状态下连续工作，保证装置稳定运转和具有较长的使用寿命;进料栗、循环栗和出料栗采用夹板式氟合金离心栗，在负压状态下，能使高浓度物料或结晶物料连续出料工作；
[0026](5)本实用新型的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，其稀酸罐和气液分离罐的材质为纤维增强聚丙烯，既能满足耐腐蚀性的要求，又比较经济合理，降低设备成本；
[0027](6)本实用新型的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，其还具有蒸发效率高、能连续稳定生产、操作简单、处理费用低、环保效益明显等诸多优点。
【附图说明】
[0028]图1为本实用新型的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置的结构示意图。
[0029]示意图中的标号说明:
[0030]E201、蒸发器;E202、冷凝器;E203、不凝气体冷凝器;E204、浓缩液冷却器;E205、预热器;V101、原液罐;V201、稀酸罐;V202、气液分离罐;P201、进料栗;P202、循环栗;P203、出料栗;P204、稀酸栗;P205、真空机组;P206、冷却水栗;S201、分离器;C201、冷却塔。
【具体实施方式】
[0031]为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
[0032]实施例
[0033]本实施例的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，主要用于电子、液晶、等离子等行业产生的含有硝酸和醋酸的废酸液的回收处理，实质上是一种溶液中含有的几种溶质分离的物理过程，其基本原理是将含有磷酸、硝酸和醋酸等溶质的水溶液，在真空状态下加热，使溶液中可挥发性的溶质硝酸、醋酸和水一起蒸发，通过冷凝器利用冷却水冷凝，形成混合酸返回车间使用；同时，随着溶液的体积减小，溶液中不可挥发的溶质磷酸的浓度增加，形成指定浓度的成品酸。具体地，结合图1所示，该电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，其主要由蒸发浓缩单元、稀酸回收单元、负压真空单元和冷却水循环单元等组成，其中:
[0034]蒸发浓缩单元包括预热器E205、蒸发器E201和分离器S201，蒸发器E201的壳程与预热器E205的壳程相连，来自锅炉生蒸汽依次经过蒸发器E201的壳程和预热器E205的壳程后外排或回用，具体可将预热器E205的壳程中的蒸汽冷凝水连接至地沟;预热器E205的进液口通过进料栗P201连接原液罐VlOI，预热器E205的出液口连接分离器S201的进液口，分离器S201的循环液出口通过循环栗P202连接蒸发器E201的进液口，蒸发器E201的出液口与分离器S201的循环液进口相连，分离器S201的出液口通过出料栗P203与浓缩液冷却器E204的进液口相连，浓缩液冷却器E204的出料口连接成品酸罐;为了方便有效地检测到浓缩的磷酸浓度，在分离器S201的出液口与出料栗P203之间还设有在线测试装置或取样口，在磷酸浓度达到电子级后重新利用。上述的蒸发器E201为外加热式蒸发器，在工艺布置上采取蒸发器E201与分离器S201上高下低的错落布置，废酸液在重力差和热力差的双重作用及系统真空条件下，蒸发器E201内的物料因加热而上窜、分离器S201内的相对冷物料下降的强烈循环，物料循环的速度可达1.5m/s以上，在这种高速激烈运动状态下，能使正常生产中设备运彳丁更加稳定。
[0035]稀酸回收单元包括冷凝器E202、不凝气体冷凝器E203和稀酸罐V201，分离器S201的蒸汽出口与冷凝器E202的进气口相连，冷凝器E202的不凝气出口与不凝气体冷凝器E203的进气口相连，冷凝器E202的冷凝液出口与稀酸罐V201的进液口相连，稀酸罐V201的气体出口与冷凝器E202的进气口相连，稀酸罐V201的出液口通过稀酸栗P204分别与不凝气体冷凝器E203的喷淋口以及稀酸收集罐相连，不凝气体冷凝器E203的出液口与稀酸罐V201的进液口相连。
[0036]负压真空单元包括气液分离罐V202和真空机组P205，不凝气体冷凝器E203的气体出口通过气液分离罐V202与真空机组P205相连。
[0037]冷却水循环单元包括冷却塔C201和冷却水栗P206，冷却塔C201通过冷却水栗P206分别与冷凝器E202的壳程以及浓缩液冷却器E204的壳程形成冷却水循环;具体地，冷凝器E202和浓缩液冷却器E204的钢壳下方为连接冷却塔C201的循环冷却水入口，上方为连接冷却塔C201的循环冷却水出口。
[0038]本实施例的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，利用单效高真空低温蒸发浓缩的方法实现电子级磷酸的浓缩处理，蒸汽消耗低，节约能源，蒸发温度低，对设备管道的材质腐蚀性降低，且由于在负压真空状态进行蒸发浓缩，工作温度降低，使得设备在选取材质方面有很多有利条件和广泛可能性，有效降低项目投资;并且，处理过程均在负压状态下完成，酸性气体外泄减少，改善了操作环境。
[0039]本实施例的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，蒸发器E201和预热器E205采用聚四氟乙烯高温浸渍石墨蒸发器;分离器S201采用钢衬四氟分离器，该分离器S201上具有独立的进液口和观察孔，用于观察和控制进料流量。蒸发器E201和分离器S201是本实施例的电子级磷酸回收处理装置中最关键的设备，是根据外循环蒸发浓缩操作的特点专门精心设计的产品，具有耐高温、耐腐蚀的特点。蒸发器E201和分离器S201组成的蒸发单元合理排列布置，缩短了装置的总长度，既便于操作，又减少了占地面积。本实施例中的蒸发器E201和分离器S201对于盐酸、磷酸、氢氟酸、醋酸、硝酸等强酸性介质具有极强的耐腐蚀性能和良好的导热性能，工作性能可靠、使用寿命长、操作维护简便。针对电子废酸液中含有硝酸和醋酸，考虑到实际生产中的安全性和可靠性，降低废液的蒸发温度，本实施例中的真空机组P205采用罗茨双级水环真空机组，保证了装置低温蒸发，也保证了真空度的稳定及设备基本无检修。另外。稀酸栗P204采用密封性能良好、耐腐蚀性能极强的F46氟塑料化工离心栗，可在负压状态下连续工作，保证装置稳定运转和具有较长的使用寿命。进料栗P201、循环栗P202和出料栗P203采用美国杜邦PFA材质的耐高温、耐腐蚀、无泄漏夹板式氟合金离心栗，在负压状态下，能使高浓度物料或结晶物料连续出料工作;并且采用德国博格曼技术特制的SiC双端面集装式机械密封，保证了栗的安全运行和较长的检修周期。稀酸罐V201和气液分离罐V202的材质为纤维增强聚丙烯(FRPP)，既能满足耐腐蚀性的要求，又比较经济合理，降低设备成本。
[0040]本实施例的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，是根据磷酸、硝酸和醋酸的物理特性及磷酸、硝酸和醋酸在水中溶解度的规律，采用蒸汽间接加热、负压蒸发浓缩工艺，蒸发产生的气体经冷凝器冷凝成为混合酸返回生产车间重新使用;废液经蒸发浓缩使磷酸含量达到电子级浓度(85%);其工艺流程如下:
[0041]I)、物料流程:
[0042]常温的磷酸废液由进料栗P201将原液罐VlOl中的原液经过预热器E205，预热器E205内的废液利用蒸发器E201的蒸汽冷凝水预热计量后进入分离器S201，循环蒸发浓缩后达到出料标准(磷酸含量多85%)的浓缩液，然后通过出料栗P203打入成品酸罐;途中经过浓缩液冷却器E204对浓缩液进行冷却。
[0043]2)、加热蒸汽与冷凝水流程:
[0044]来自锅炉的生蒸汽进入蒸发器E201壳程，换热冷凝后经过疏水阀、预热器E205壳程热能利用后外排或者回于锅炉；
[0045]分离器S201的二次蒸汽进入冷凝器E202，冷凝后进入稀酸罐V201;通过稀酸栗P204打出至废水处理中心；部分稀酸进入不凝气体冷凝器E203对不凝气体进行冷却，冷却后的稀酸回到稀酸罐V201。
[0046]3)、真空系统流程:
[0047]真空系统由冷凝器E202、不凝气体冷凝器E203、真空机组P205、汽液分离罐V202组成，将系统中的不凝气抽出，维持蒸发系统真空，实现负压低温蒸发。
[0048]本实用新型的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，利用高真空低温蒸发浓缩的方法实现电子级磷酸的浓缩处理，蒸发温度低，对设备管道的材质腐蚀性降低，且由于工作温度降低，使得设备在选取材质方面有很多有利条件和广泛可能性，有效降低项目投资；并且，处理过程均在负压状态下完成，酸性气体外泄减少，改善了操作环境；同时，该装置还具有蒸发效率高、能连续稳定生产、操作简单、处理费用低、环保效益明显等诸多优点。
[0049]以上示意性地对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，包括蒸发浓缩单元、稀酸回收单元、负压真空单元和冷却水循环单元，其特征在于: 所述的蒸发浓缩单元包括预热器(E205)、蒸发器(E201)和分离器(S201)，所述的蒸发器(E201)的壳程与预热器(E205)的壳程相连，来自锅炉生蒸汽依次经过蒸发器(E201)的壳程和预热器(E205)的壳程后外排或回用;所述的预热器(E205)的进液口通过进料栗(P201)连接原液罐(VlOl)，预热器(E205)的出液口连接分离器(S201)的进液口，所述的分离器(S201)的循环液出口通过循环栗(P202)连接蒸发器(E201)的进液口，蒸发器(E201)的出液口与分离器(S201)的循环液进口相连，分离器(S201)的出液口通过出料栗(P203 )与浓缩液冷却器(E204 )的进液口相连，浓缩液冷却器(E204 )的出料口连接成品酸罐； 所述的稀酸回收单元包括冷凝器(E202)、不凝气体冷凝器(E203)和稀酸罐(V201)，所述的分离器(S201)的蒸汽出口与冷凝器(E202)的进气口相连，冷凝器(E202)的不凝气出口与不凝气体冷凝器(E203 )的进气口相连，冷凝器(E202 )的冷凝液出口与稀酸罐(V201)的进液口相连，稀酸罐(V201)的气体出口与冷凝器(E202 )的进气口相连，稀酸罐(V201)的出液口通过稀酸栗(P204)分别与不凝气体冷凝器(E203)的喷淋口以及稀酸收集罐相连，不凝气体冷凝器(E203)的出液口与稀酸罐(V201)的进液口相连； 所述的负压真空单元包括气液分离罐(V202)和真空机组(P205)，所述的不凝气体冷凝器(E203)的气体出口通过气液分离罐(V202)与真空机组(P205)相连； 所述的冷却水循环单元包括冷却塔(C201)和冷却水栗(P206)，所述的冷却塔(C201)通过冷却水栗(P206)分别与冷凝器(E202)的壳程以及浓缩液冷却器(E204)的壳程形成冷却水循环。2.根据权利要求1所述的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，其特征在于:所述的蒸发器(E201)和预热器(E205)采用聚四氟乙烯高温浸渍石墨蒸发器。3.根据权利要求1所述的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，其特征在于:所述的分离器(S201)采用钢衬四氟分离器，该分离器(S201)上具有独立的进液口和观察孔，用于观察和控制进料流量。4.根据权利要求1所述的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，其特征在于:所述的真空机组(P205)采用罗茨双级水环真空机组。5.根据权利要求1所述的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，其特征在于:所述的稀酸栗(P204)采用F46氟塑料化工离心栗。6.根据权利要求1所述的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，其特征在于:所述的进料栗(P201)、循环栗(P202)和出料栗(P203)采用夹板式氟合金离心栗。7.根据权利要求1所述的一种电子废酸液电子级磷酸回收处理装置，其特征在于:所述的稀酸罐(V201)和气液分离罐(V202)的材质为纤维增强聚丙烯。
【文档编号】C01B25/234GK205699506SQ201620450057
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】钱钧
【申请人】常州泰特环境设备工程有限公司