一种铅酸蓄电池废酸回收系统及残液处理方法技术方案

本发明专利技术涉及一种铅酸蓄电池废酸回收系统及残液处理方法，属于铅酸蓄电池回收领域；本发明专利技术设计的铅酸蓄电池废酸回收系统，采用合理的耐酸纳滤膜组合，可连续生产，能将废酸中铁、锰、铜的含量降低到铅酸蓄电池使用标准内，实现硫酸在蓄电池行业内循环使用；本发明专利技术提供的利用铅酸蓄电池废酸回收系统回收废酸的方法，通过设定最高产液率相关参数，对于提高产液品质的相关操作，以及回流酸管道、储酸罐的独特设计，利用回流酸带出的动能损耗热来加热上一级产液，从而提高膜通量，在不增加其它能耗的同时提高了产率；本发明专利技术还提供了关于回收过程中产生的残液、泥垢的合理利用方法，实现了零排放，减少二次污染。

Waste acid recovery system of lead acid accumulator and residual liquid treatment method

The invention relates to a lead-acid battery recycling system of waste acid and residue processing method, which belongs to the field of lead-acid battery recycling lead-acid battery; the invention design waste acid recovery system, using a combination of acid resistant nanofiltration membrane reasonable, continuous production, the content of the waste acid of iron, manganese and copper is reduced to the lead-acid battery standards to achieve recycling in the battery, sulfuric acid industry; the use of lead-acid battery provided by the invention of waste acid recycling system of waste acid recovery method, by setting the maximum liquid production rate related parameters, to improve the operation quality of produced liquid, and the unique design of reflux acid pipe, acid storage tank, heat reflux with acid by kinetic energy loss the heating of a liquid, thereby improving the membrane flux, no increase in other energy consumption and improve the yield; the invention also provides a recovery The rational utilization of residual liquid and dirt generated in the processing, to achieve zero emissions, reduce pollution two.

【技术实现步骤摘要】
一种铅酸蓄电池废酸回收系统及残液处理方法
本专利技术属于铅酸蓄电池回收领域，具体而言，涉及一种铅酸蓄电池废酸回收系统及残液处理方法，可用于铅酸蓄电池回收厂的废酸回收。
技术介绍
废旧铅酸蓄电池的回收和处理是刻不容缓的，主要有以下两个原因：一是避免对环境的污染，二是废旧电池的回收利用价值相当高。由于经济效益的驱动，小个体户在回收过程中缺乏环保意识，随意拆解，有毒废酸被人员随意倾倒，致使废旧铅酸蓄电池对环境造成二次污染，而使废旧铅酸蓄电池对人类造成巨大危害，这些均是在废旧铅酸蓄电池的处理过程中应当予以避免的。据统计，我国每年废铅酸蓄电池产生量达几百万吨，破碎回收所产生的废酸占铅酸蓄电池总重20％左右，量非常大，废旧铅酸蓄电池进行破碎所产生的废酸中含有较多铁离子、铅离子、大颗粒杂质，铁离子含量一般在0.16％，还含有其它的变价元素如锰、铜，而铅酸蓄电池就铁离子要求只能在几个ppm以内，故不能直接用于铅酸蓄电池的电解液，现在基本采用氢氧化钠中和制硫酸钠的方法处理废酸，但此方法所产生的硫酸钠销路不广，而且成本高。因此，有必要设计一种铅酸蓄电池废酸回收系统及残液处理方法，回收的废酸可以直接回用作铅酸蓄电池的电解液使用，减少二次污染。
技术实现思路
针对以上技术问题，本专利技术的目的在于提供经济又环保的回收系统及方法，用于处理铅酸蓄电池废酸，采用此回收系统及方法能将废酸回收用作铅酸蓄电池用硫酸，系统经济成本低，而且对产生的残液提出了有效的解决方法。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：所述的铅酸蓄电池废酸回收系统包括废酸储罐、耐酸泵、板框压滤设备、滤液检测设备、储酸罐、MF循环泵、陶瓷膜设备、NA储酸罐Ⅰ、配酸罐、急冷塔Ⅰ、NA循环泵Ⅰ、耐酸纳滤膜A设备Ⅰ、NA储酸罐Ⅱ、急冷塔Ⅱ、NA循环泵Ⅱ、耐酸纳滤膜A设备Ⅱ、NB储酸罐、急冷塔Ⅲ、NB循环泵、耐酸纳滤膜B设备、成品酸储罐；所述废酸储罐通过输酸管道依次与耐酸泵、板框压滤设备、滤液检测设备连接，滤液检测设备通过残液管道与废酸储罐连接；滤液检测设备通过输酸管道依次与储酸罐、MF循环泵、陶瓷膜设备连接，陶瓷膜设备通过回流酸管道与储酸罐连接；陶瓷膜设备通过输酸管道依次与NA储酸罐Ⅰ、配酸罐、急冷塔Ⅰ、NA循环泵Ⅰ、耐酸纳滤膜A设备Ⅰ连接，耐酸纳滤膜A设备Ⅰ通过回流酸管道与配酸罐连接；耐酸纳滤膜A设备Ⅰ通过输酸管道依次与NA储酸罐Ⅱ、急冷塔Ⅱ、NA循环泵Ⅱ、耐酸纳滤膜A设备Ⅱ连接，耐酸纳滤膜A设备Ⅱ通过回流酸管道与NA储酸罐Ⅱ连接；耐酸纳滤膜A设备Ⅱ通过输酸管道依次与NB储酸罐、急冷塔Ⅲ、NB循环泵、耐酸纳滤膜B设备连接，耐酸纳滤膜B设备通过回流酸管道与NB储酸罐连接，耐酸纳滤膜B设备通过输酸管道与成品酸储罐连接。作为优选，所述板框压滤设备的底部设有泥垢收集容器。作为优选，所述陶瓷膜设备、耐酸纳滤膜A设备Ⅰ、耐酸纳滤膜A设备Ⅱ、耐酸纳滤膜B设备上均设有清洗入口，清洗入口分别与外部清洗泵连接，清洗泵均与外部纯水罐连接，其中，陶瓷膜设备中的陶瓷膜的材质为无机多孔陶瓷，耐酸纳滤膜A设备Ⅰ、耐酸纳滤膜A设备Ⅱ、耐酸纳滤膜B设备中的耐酸纳滤膜的材质为特种高分子复合膜，PH适用范围为2～11。作为优选，所述储酸罐、配酸罐、NA储酸罐Ⅱ、NB储酸罐对应的回流酸管道上分别设有三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ、三通阀Ⅲ、三通阀Ⅳ，三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ、三通阀Ⅲ、三通阀Ⅳ上均设有残液出口。作为优选，所述配酸罐、NA储酸罐Ⅱ、NB储酸罐的结构与储酸罐相似，储酸罐上设有导液管Ⅰ、导液管Ⅱ和导液管Ⅲ，导液管Ⅰ与回流酸管道连接，导液管Ⅱ与滤液检测设备连接，导液管Ⅲ与MF循环泵连接，导液管Ⅱ和导液管Ⅲ紧挨在一起，导液管Ⅰ位于导液管Ⅱ和导液管Ⅲ的对面。所述利用铅酸蓄电池废酸回收系统回收废酸的方法具体包括以下步骤：(1)废酸收集到废酸储罐中，经耐酸泵打入板框压滤设备，除去颗粒直径≥0.1mm的不溶物，处理后的产液流入储酸罐；(2)储酸罐中的酸液经MF循环泵压入陶瓷膜设备，除去不溶性杂质，未通过的酸液回流进储酸罐中，通过的酸液流入NA储酸罐Ⅰ中，再将酸液流入配酸罐中，当检测到三通阀Ⅰ处不溶性杂质含量≥25mg/L时，打开三通阀Ⅰ的残液出口；(3)往配酸罐中加入纯水，调节酸液含酸量≤13％，经NA循环泵Ⅰ压入耐酸纳滤膜A设备Ⅰ中，通过的酸液流入NA储酸罐Ⅱ中，未通过的回流进配酸罐中，酸液经过耐酸纳滤膜A设备Ⅰ时，动能减少生成热能，回流酸将产生的热量带入配酸罐中，加热配酸罐中的酸液，耐酸纳滤膜A设备Ⅰ初次运行无需开启急冷塔Ⅰ，当耐酸耐酸纳滤膜A设备Ⅰ中膜的温度升到35℃～40℃时，开启急冷塔Ⅰ，利用急冷塔Ⅰ将流入耐酸纳滤膜A设备Ⅰ的温度控制在35℃～45℃，实验证明：当耐酸纳滤膜温度越高，膜通量越大，但温度越高，杂质透过率也增加，膜使用寿命也大幅度降低；当检测到三通阀Ⅱ处杂质含量≥0.5％时，打开三通阀Ⅱ的残液出口；(4)NA储酸罐Ⅱ中的酸液经NA循环泵Ⅱ压入耐酸纳滤膜A设备Ⅱ中，通过的酸液流入NB储酸罐中，未通过的回流进NA储酸罐Ⅱ中，如步骤(3)，利用回流酸来加热NA储酸罐Ⅱ中的酸液，利用急冷塔Ⅱ将流入耐酸纳滤膜A设备Ⅱ的温度控制在35℃～45℃，保证高产率的同时保护膜，当检测到三通阀Ⅲ处杂质含量≥0.07％时，打开三通阀Ⅲ的残液出口；(5)NB储酸罐中的酸液经NB循环泵压入耐酸纳滤膜B设备中，未通过的回流进NB储酸罐中，通过的酸液流入成品酸储罐中进行储存，如步骤(3)，利用回流酸来加热NB储酸罐中的酸液，利用急冷塔Ⅲ将流入耐酸纳滤膜B设备的温度控制在35℃～45℃，保证高产率的同时保护膜，当检测到三通阀Ⅲ处杂质含量≥0.07％时，打开三通阀Ⅲ的残液出口。作为优选，在步骤(2)中，酸液流入陶瓷膜设备的压力为2.0～3.5bar，温度为5～50℃。作为优选，在步骤(3)、(4)、(5)中，调节耐酸纳滤膜A设备Ⅰ、耐酸纳滤膜A设备Ⅱ、耐酸纳滤膜B设备的进酸压力为5.0～9.5bar，进酸温度为5～45℃。作为优选，在步骤(1)中，初次使用或清洗过的板框压滤设备处理酸液后，需经滤液检测设备检测到产液中不溶性杂质小于0.1mm，才能流入储酸罐。所述利用铅酸蓄电池废酸回收系统处理残液的方法，具体包括以下几点：(1)所述板框压滤设备累积的泥垢与铅膏混合，铅膏与泥垢的质量比大于100，经脱硫之后作为回转窑冶炼再生铅的原料；(2)陶瓷膜设备产生的残液，从三通阀Ⅰ的残液出口打入废酸储罐中，再经板框压滤设备压滤；(3)酸纳滤膜A设备Ⅰ、耐酸纳滤膜A设备Ⅱ、耐酸纳滤膜B设备产生的残液，与工业浓硫酸配成浓度为94％～95％的浓硫酸，作为蒸馏硫酸用配酸液，其中，耐酸纳滤膜A设备Ⅰ残液、耐酸纳滤膜A设备Ⅱ残液以及耐酸纳滤膜B设备残液与纯水之和的质量比为1：10：100。本专利技术的有益效果：本专利技术与现有的解决铅酸电池回收所产生废酸的措施相比，成本比较低，能够将废酸中铁、锰、铜的含量降低到电池使用标准内，可以直接回用作铅酸蓄电池的电解液；回流酸管道、储酸罐的设计利用了回流酸带出的动能损耗热来加热上一级产液，从而提高酸液的膜通量，在不增加其它能耗的同时提高了产率；耐酸纳滤膜的合理组合，最高产液率相关参数的设定，以及对于提高产液品质的相关操作，能实现硫酸在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铅酸蓄电池废酸回收系统，其特征在于：所述的铅酸蓄电池废酸回收系统包括废酸储罐、耐酸泵、板框压滤设备、滤液检测设备、储酸罐、MF循环泵、陶瓷膜设备、NA储酸罐Ⅰ、配酸罐、急冷塔Ⅰ、NA循环泵Ⅰ、耐酸纳滤膜A设备Ⅰ、NA储酸罐Ⅱ、急冷塔Ⅱ、NA循环泵Ⅱ、耐酸纳滤膜A设备Ⅱ、NB储酸罐、急冷塔Ⅲ、NB循环泵、耐酸纳滤膜B设备、成品酸储罐；所述废酸储罐通过输酸管道依次与耐酸泵、板框压滤设备、滤液检测设备连接，滤液检测设备通过残液管道与废酸储罐连接；滤液检测设备通过输酸管道依次与储酸罐、MF循环泵、陶瓷膜设备连接，陶瓷膜设备通过回流酸管道与储酸罐连接；陶瓷膜设备通过输酸管道依次与NA储酸罐Ⅰ、配酸罐、急冷塔Ⅰ、NA循环泵Ⅰ、耐酸纳滤膜A设备Ⅰ连接，耐酸纳滤膜A设备Ⅰ通过回流酸管道与配酸罐连接；耐酸纳滤膜A设备Ⅰ通过输酸管道依次与NA储酸罐Ⅱ、急冷塔Ⅱ、NA循环泵Ⅱ、耐酸纳滤膜A设备Ⅱ连接，耐酸纳滤膜A设备Ⅱ通过回流酸管道与NA储酸罐Ⅱ连接；耐酸纳滤膜A设备Ⅱ通过输酸管道依次与NB储酸罐、急冷塔Ⅲ、NB循环泵、耐酸纳滤膜B设备连接，耐酸纳滤膜B设备通过回流酸管道与NB储酸罐连接，耐酸纳滤膜B设备通过输酸管道与成品酸储罐连接。...

【技术特征摘要】
1.一种铅酸蓄电池废酸回收系统，其特征在于：所述的铅酸蓄电池废酸回收系统包括废酸储罐、耐酸泵、板框压滤设备、滤液检测设备、储酸罐、MF循环泵、陶瓷膜设备、NA储酸罐Ⅰ、配酸罐、急冷塔Ⅰ、NA循环泵Ⅰ、耐酸纳滤膜A设备Ⅰ、NA储酸罐Ⅱ、急冷塔Ⅱ、NA循环泵Ⅱ、耐酸纳滤膜A设备Ⅱ、NB储酸罐、急冷塔Ⅲ、NB循环泵、耐酸纳滤膜B设备、成品酸储罐；所述废酸储罐通过输酸管道依次与耐酸泵、板框压滤设备、滤液检测设备连接，滤液检测设备通过残液管道与废酸储罐连接；滤液检测设备通过输酸管道依次与储酸罐、MF循环泵、陶瓷膜设备连接，陶瓷膜设备通过回流酸管道与储酸罐连接；陶瓷膜设备通过输酸管道依次与NA储酸罐Ⅰ、配酸罐、急冷塔Ⅰ、NA循环泵Ⅰ、耐酸纳滤膜A设备Ⅰ连接，耐酸纳滤膜A设备Ⅰ通过回流酸管道与配酸罐连接；耐酸纳滤膜A设备Ⅰ通过输酸管道依次与NA储酸罐Ⅱ、急冷塔Ⅱ、NA循环泵Ⅱ、耐酸纳滤膜A设备Ⅱ连接，耐酸纳滤膜A设备Ⅱ通过回流酸管道与NA储酸罐Ⅱ连接；耐酸纳滤膜A设备Ⅱ通过输酸管道依次与NB储酸罐、急冷塔Ⅲ、NB循环泵、耐酸纳滤膜B设备连接，耐酸纳滤膜B设备通过回流酸管道与NB储酸罐连接，耐酸纳滤膜B设备通过输酸管道与成品酸储罐连接。2.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池废酸回收系统，其特征在于：所述板框压滤设备的底部设有泥垢收集容器。3.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池废酸回收系统，其特征在于：所述陶瓷膜设备、耐酸纳滤膜A设备Ⅰ、耐酸纳滤膜A设备Ⅱ、耐酸纳滤膜B设备上均设有清洗入口，清洗入口分别与外部清洗泵连接，清洗泵均与外部纯水罐连接，其中，陶瓷膜设备中的陶瓷膜的材质为无机多孔陶瓷，耐酸纳滤膜A设备Ⅰ、耐酸纳滤膜A设备Ⅱ、耐酸纳滤膜B设备中的耐酸纳滤膜的材质为特种高分子复合膜，PH适用范围为2~11。4.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池废酸回收系统，其特征在于：所述储酸罐、配酸罐、NA储酸罐Ⅱ、NB储酸罐对应的回流酸管道上分别设有三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ、三通阀Ⅲ、三通阀Ⅳ，三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ、三通阀Ⅲ、三通阀Ⅳ上均设有残液出口。5.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池废酸回收系统，其特征在于：所述配酸罐、NA储酸罐Ⅱ、NB储酸罐的结构与储酸罐相似，储酸罐上设有导液管Ⅰ、导液管Ⅱ和导液管Ⅲ，导液管Ⅰ与回流酸管道连接，导液管Ⅱ与滤液检测设备连接，导液管Ⅲ与MF循环泵连接，导液管Ⅱ和导液管Ⅲ紧挨在一起，导液管Ⅰ位于导液管Ⅱ和导液管Ⅲ的对面。6.一种利用铅酸蓄电池废酸回收系统回收废酸的方法，其特征在于：所述利用铅酸蓄电池废酸回收系统回收废酸的方法具体包括以下步骤：(1）废酸收集到废酸储罐中，经耐酸泵打入板框压滤设备，除去颗粒直径≥0.1mm的不溶物，处理后的产液流入储酸罐；(2）储酸罐中的酸液经MF循环泵压入陶瓷膜设备，除去不溶性杂质，未通过的酸液回流进储酸罐中，通过的酸液流入NA储酸罐Ⅰ中，再将酸液流入配酸罐中，当检测到三通阀Ⅰ处不溶性杂质...

【专利技术属性】
技术研发人员：李培文，刘长来，夏诗忠，张祖波，张行祥，冯叶，孔庆波，
申请(专利权)人：骆驼集团蓄电池研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42