[实用新型]一种分别回收含氟废硝酸中氟和硝酸的处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种废水处理装置，尤其是涉及一种具有能分别回收氟和硝酸，且所有残余均可用于回收使用的废水处理装置。

背景技术

目前，在光伏太阳能电池以及半导体晶圆的生产中产生大量含氟和硝酸的混合废酸，其中氟浓度为200ppm-2000ppm，硝酸溶度为10％-30％不等。废水中的主要危害是氟离子和总氮，而硝酸我们可以通过减压蒸馏进行浓缩回收。目前的设备一般都是将这种液体进行中和，用石灰与氟形成氟化钙沉淀，液体进入生化池进行除氮，这是对氟和硝酸的一种资源浪费。目前没有一种可以做到在回收氟的同时回收硝酸，达到资源的回收和废水的处理方法；因此设计一种针对含氟和硝酸的混合废水分别回收氟和硝酸的装置是非常必要的。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种分别回收含氟废硝酸中氟和硝酸的处理装置。本实用新型具有结构简单，过程较短，设备维护方便且可以连续生产，废水实现了资源的最大化回收和废弃物零排放的特点。

本实用新型的技术方案如下：

一种分别回收含氟废硝酸中氟和硝酸的处理装置，所述处理装置包括通过管道依次连接的流化床反应器(1)、压滤机(2)、沉降槽(3)、压滤机(5)、蒸馏釜(6)、冷凝器(7)、接收槽(8)，以及通过管道与所述沉降槽(3)顶部联通的滴加槽(4)；

所述流化床反应器(1)由下而上依次为固定床、流化床及过滤装置；所述流化床反应器(1)的出料口位于所述固定床上，并且通过管道与所述压滤机(2)联通；所述流化床反应器(1)在进料口上设置循环泵(P1)；所述循环泵(P1)与所述固定床联通；

所述压滤机(2)包括液体出料口和固体出料口；所述压滤机(2)的液体出料口通过管道与所述沉降槽(3)的底部联通；所述压滤机(2)的固体出料口与所述流化床反应器(1)的固定床联通；

所述沉降槽(3)的出料口通过管道与所述压滤机(5)联通；

所述压滤机(5)包括液体出料口和固体出料口；所述压滤机(5)的液体出料口通过管道与所述蒸馏釜(6)的顶部联通；所述压滤机(5)的固体出料口为第一产物回收口；

所述蒸馏釜(6)包括液体出口和蒸汽出口；所述蒸馏釜(6)的液体出口为第二产物回收口；所述蒸馏釜(6)的蒸汽出口通过管道与所述冷凝器(7)的顶部联通；

所述冷凝器(7)的底部出口通过管道与所述接收槽(8)联通。

所述流化床反应器(1)的出料口与所述压滤机(2)的联通管道上设置泵(P2)；所述沉降槽(3)的出料口与所述压滤机(5)的联通管道上设置泵(P3)。

所述的分别回收含氟废硝酸中氟和硝酸的处理装置的工作流程为：

(1)将待处理的含氟废硝酸从流化床反应器(1)的进料口经循环泵(P1)打入固定床中；固定床中预先放置除氟颗粒二氧化硅，待处理的含氟废硝酸与除氟颗粒混合后上升进入流化床进行流化处理，并穿过过滤装置返回循环泵(P1)，重新打入固定床中，以此循环直到完成流化反应；

(2)流化床反应器(1)中形成的流化态进入压滤机(2)进行压滤，压滤得到的固体返回流化床反应器(1)中作为除氟颗粒重新与废酸形成流化态；压滤得到的液体进入沉降槽(3)；

(3)在滴加槽(4)中加入硝酸钾溶液；硝酸钾溶液流入沉降槽(3)后，与沉降槽(3)中的液体反应生成氟硅酸钾，反应得到的固液混合物进入压滤机(5)；

(4)压滤机(5)将固液混合物进行压滤，压滤产生的液体进入蒸馏釜(6)；压滤产生的固体硅酸盐从第一产物回收口进行回收；

(5)蒸馏釜(6)对所述压滤机(5)中压滤产生的液体进行减压蒸馏，蒸馏产生的蒸汽进入冷凝管(7)；蒸馏产生的液体硝酸从第二产物回收口进行回收；

(6)蒸馏釜(6)蒸馏产生的蒸汽在冷凝管(7)进行冷却，得到的硝酸收集于接收槽(8)中。

所述流化床反应器(1)的材质均为聚四氟乙烯，所述循环泵(P1)为耐酸和耐氟腐蚀的塑料材质；所述流化床反应器(1)内部恒温80℃。

在所述流化床反应器(1)中发生的反应是6HF+SiO₂＝2H₂O+H₂SiF₆；所述HF为含氟废硝酸中的成分；

在所述沉降槽(3)中发生的反应是H₂SiF₆+2KNO₃＝2HNO₃+K₂SiF₆↓。