[发明专利]一种高浓度氢氟酸废液处理系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于废液处理技术领域，具体是一种高浓度氢氟酸废液处理系统及其方法。

背景技术

氟化氢在常温常压下为气体，溶于水后为一种强酸，称为氢氟酸。氢氟酸对去除钙镁等化合物的效果非常好，所以在许多行业中被广泛应用，如半导体工业中以氢氟酸作为清洗剂、玻璃蚀刻工业中以氢氟酸作为蚀刻剂、钢铁工业中以氢氟酸作为表面除锈剂、石化工业中以氢氟酸作为催化剂、清洁服务业中以氢氟酸作为污物腐蚀清洗剂或者外墙清洗剂等。然而因氢氟酸强烈的腐蚀性和高脂溶性的特性，使它极易渗透人体，与体内的钙、镁离子结合，腐蚀骨骼和肌肉，且不仅皮肤接触会有伤害，甚至由呼吸道进入人体也会产生相当的危害，固含有氢氟酸的废液必须经过处理，才不会造成对人体的危害和环境污染。

目前工业上大多使用钙盐沉淀法来处理氢氟酸废液，其中钙盐可为氢氧化钙、硫酸钙或氯化钙等，氢氟酸与钙盐反应形成氟化钙而沉淀，而氟化钙是一种无毒且高稳定性的化合物，无污染，可直接掩埋。现有技术中氢氟酸废液的中和处理一般在釜反应器或槽反应器中进行，处理过程中放热量大，混合液温度升的很高，会有大量的氟化氢挥发逸出，易造成人员伤害和环境污染，且氢氟酸废液与中和液混合不均匀，无法充分反应，对于高浓度氢氟酸废液的处理效果差。

经检索，中国发明专利，公开号：CN 1559931A，公开日期：2005.01.05，公开了一种氢氟酸的处理系统，包括：一前处理槽，用以处理第一部分氢氟酸废液，使第一部分氢氟酸废液与过量的钠盐反应，形成第一废液；以及一反应槽，用以处理第二部分氢氟酸废液与上述第一废液，形成第二废液，以产生可以排放和掩埋的废弃物。该系统虽然能对氢氟酸废液进行处理，但使用槽反应器处理过程中放热量大，混合液温度升的很高，会有大量的氟化氢挥发逸出，易造成人员伤害和环境污染，且氢氟酸废液与中和液混合不均匀，无法充分反应，对于高浓度氢氟酸废液的处理效果差。

发明内容

发明要解决的技术问题

针对现有技术中氢氟酸废液的中和处理一般在釜反应器或槽反应器中进行，处理过程中放热量大，混合液温度升的很高，会有大量的氟化氢挥发逸出，易造成人员伤害和环境污染，且氢氟酸废液与中和液混合不均匀，无法充分反应，对于高浓度氢氟酸废液的处理效果差的问题，本发明提供了一种高浓度氢氟酸废液处理系统及其方法，将氢氟酸废液和中和液都通入盘管反应器中，在盘管反应器中进行中和反应，并利用冷却水给盘管反应器中的混合液冷却降温，不会有大量的氟化氢挥发逸出，从而避免了人员伤害和环境污染。

技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种高浓度氢氟酸废液处理系统，包括反应装置、混合装置和压力过滤器，所述反应装置、混合装置和压力过滤器通过输液管道依次连通。所述反应装置包括竖直设置的盘管反应器、冷却外壳和反应器支架，所述盘管反应器固定在所述冷却外壳内，所述盘管反应器的进液口位于上方，出液口位于下方，以保证氢氟酸与中和液发生反应后产生的沉淀随液流流出，避免在所述盘管反应器中沉积，所述冷却外壳通过焊接或者螺栓连接等方式固定在所述反应器支架上，所述反应器支架固定在任意安装位置，优选水平地面或平台上，便于安装施工；所述盘管反应器包括套管、废液管和中和液管，所述废液和中和液管均从所述套管的套管进口处插装到所述套管内，且伸入长度均小于所述套管的长度。一方面保证氢氟酸废液距离所述套管的套管进口足够远，避免有较多的氟化氢气体从套管进口逸出，另一方面使得氢氟酸废液和中和液在所述套管内的混合、反应时间足够长，反应更加充分。所述混合装置上设有搅拌叶轮和电机，通过所述电机带动所述搅拌叶轮转动，对进入所述混合装置内的悬浮液进行搅拌，使其混合更加均匀，从而使其中的游离的氟离子进一步反应。所述压力过滤器为网式过滤器、叠片过滤器或砂滤器等，所述压力过滤器下端侧面设有清污口，用于定期清理过滤出来的沉淀物。由于氢氟酸废液在所述盘管反应器中不断反应和排出，本装置可用于连续处理氢氟酸废液，处理量较大。另外，通过换热冷却混合液，可以有效减少从混合液中挥发的氟化氢气体的量。