一种氟硅酸真空低温循环浓缩系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种氟硅酸真空低温循环浓缩系统，包括闪蒸室、氟硅酸加热器、氟硅酸循环泵以及大气冷凝器，所述氟硅酸加热器、氟硅酸循环泵与闪蒸室内的集液区连接形成一个氟硅酸循环单元，氟硅酸循环单元用于对导入的稀氟硅酸溶液加热恒定在一个温度区内，大气冷凝器与闪蒸室内的集气区连通；所述氟硅酸循环单元连通有用于补入稀氟硅酸溶液的补液管，闪蒸室内的集液区上连通有用于排出浓氟硅酸溶液的排液管；本实用新型专利技术与现有技术相比，对氟硅酸溶液的浓缩设备相对比较简单且氟硅酸溶液浓缩的收率高。液浓缩的收率高。液浓缩的收率高。

【技术实现步骤摘要】
一种氟硅酸真空低温循环浓缩系统


[0001]本技术涉及氟硅酸浓缩
，具体涉及一种氟硅酸真空低温循环浓缩系统。

技术介绍

[0002]在利用磷矿石生产磷酸过程中，由于磷矿石一般中含有3.0％～4.0％的氟，在浓酸分解磷矿的过程中会产生含氟废气，含氟废气经多级水洗涤吸收后生成10～20％质量浓度的氟硅酸，因其水含量过高，商业附加值较低，而高浓度氟硅酸则广泛应用于氟化工、冶金电解电镀等诸多领域，经济性较好，因此，有必要将低浓度的氟硅酸进行浓缩，以提高其经济价值。
[0003]氟硅酸受热易分解为四氟化硅和氟化氢气体，因此只能以溶液形式存在。最稳定氟硅酸浓度为13％，随着氟硅酸浓度增大，其热稳定性迅速变差，当浓度达到36.4％，温度为107.3℃时，形成类共沸物。
[0004]因氟硅酸热稳定性差的特性，现有氟硅酸浓缩技术主要是低温浓缩，稀氟硅酸溶液加热到50
‑
80℃，在真空条件下液态水闪蒸为水蒸气，实现浓缩。在此条件下，分解产生的四氟化硅气体和闪蒸气中的水蒸气会在气相管道中迅速反应生成硅胶，造成管道和设备堵塞，需要频繁清理管道，装置开工率低，氟硅酸收率也低。
[0005]申请号为CN201910559094.9的专利申请文件公开了一种氟硅酸浓缩的方法及装置，采用40
‑
80℃的热空气与20
‑
40℃的氟硅酸溶液进行交换，来去除硅酸溶液中的水分，提高氟硅酸至所需浓度。在此条件下，热空气容易使氟硅酸溶液中的氟硅酸进行分解，从而导致浓缩后的氟硅酸溶液收率较低，且氟硅酸在分解后容易堵塞管道，同时会产生大量含氟废气，导致后续废气处理系统相对复杂。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中所存在的不足，本技术的目的在于提供一种氟硅酸真空低温循环浓缩系统，以解决现有技术中，对氟硅酸溶液进行浓缩的过程中容易堵塞管道，或产生大量含氟废气来导致后续废气处理系统相对复杂，且收率较低的问题。
[0007]为实现上述目的，本技术采用了如下的技术方案：一种氟硅酸真空低温循环浓缩系统，包括闪蒸室、氟硅酸加热器、氟硅酸循环泵以及大气冷凝器，所述氟硅酸加热器、氟硅酸循环泵与闪蒸室内的集液区连接形成一个氟硅酸循环单元，氟硅酸循环单元用于对导入的稀氟硅酸溶液加热恒定在一个温度区内，大气冷凝器与闪蒸室内的集气区连通；
[0008]所述氟硅酸循环单元连通有用于补入稀氟硅酸溶液的补液管，闪蒸室内的集液区上连通有用于排出浓氟硅酸溶液的排液管。
[0009]进一步，所述大气冷凝器和闪蒸室设置在同一罐体内。
[0010]进一步，所述罐体内通过竖直布置的挡流板来分隔成大气冷凝器的工作区与闪蒸室的工作区，闪蒸室的工作区内通过水平布置的丝网除沫器来分隔成呈上、下分布的集气
区和集液区，集气区与大气冷凝器的工作区通过开设在挡流板上的导气孔连通。
[0011]进一步，所述大气冷凝器的工作区内均布有多个液体分布器。
[0012]进一步，所述液体分布器数量有三个，分布在大气冷凝器的工作区内顶部以及其顶部下方两侧。
[0013]进一步，每个所述液体分布器均包括主管以及主管轴向方向分布的多个支管，多个支管均与主管连通且交错布置，每个支管上均沿其轴向方向连通有多个喷嘴，主管与穿设在罐体内、外的插入管连通。
[0014]进一步，所述闪蒸室的集液区用于与氟硅酸循环单元导通的稀氟硅酸溶液进液口处设置有防冲格栅板。
[0015]相比于现有技术，本技术具有如下有益效果：
[0016]本氟硅酸真空低温循环浓缩系统主要包括闪蒸室、氟硅酸加热器、氟硅酸循环泵以及大气冷凝器来组成，其结构简单，且通过闪蒸室、氟硅酸加热器和氟硅酸循环泵来对补液管送入的稀氟硅酸溶液进行循环和加热，稀氟硅酸溶液则恒定在一个温度区内，在此温度区内氟硅酸基本不分解，同时稀氟硅酸溶液中的水分在闪蒸室内闪蒸形成水蒸气，水蒸气进入集气区内与氟硅酸分离，氟硅酸提浓后从排液管排出，来获得高收率的高浓度氟硅酸溶液；分离后的水蒸气进入大气冷凝器中冷凝形成冷凝液，不会堵塞管道和设备，此过程中不会产生大量含氟废气，减少了复杂的废气处理系统。
附图说明
[0017]图1为本技术一实施例的工艺流程图；
[0018]图2为图1中罐体的结构示意图；
[0019]图3为图2中液体分布器的分布示意图。
[0020]说明书附图中的附图标记包括：闪蒸室1、氟硅酸加热器2、氟硅酸循环泵3、大气冷凝器4、补液管5、排液管6、罐体7、挡流板8、集气区9、集液区10、丝网除沫器11、液体分布器12、主管121、支管122、喷嘴123、防冲格栅板13。
具体实施方式
[0021]下面通过具体实施方式对本技术作进一步详细的说明：
[0022]如图1所示，本技术实施例提出了一种氟硅酸真空低温循环浓缩系统，包括闪蒸室1、氟硅酸加热器2、氟硅酸循环泵3以及大气冷凝器4，所述氟硅酸加热器2、氟硅酸循环泵3与闪蒸室1内的集液区10连接形成一个氟硅酸循环单元，氟硅酸循环单元用于对导入的稀氟硅酸溶液加热恒定在一个温度区内，大气冷凝器4与闪蒸室1内的集气区9连通；
[0023]所述氟硅酸循环单元连通有用于补入稀氟硅酸溶液的补液管5，闪蒸室1内的集液区10上连通有用于排出浓氟硅酸溶液的排液管6。
[0024]本氟硅酸真空低温循环浓缩系统主要包括闪蒸室1、氟硅酸加热器2、氟硅酸循环泵3以及大气冷凝器4来组成，其结构简单，且通过闪蒸室1、氟硅酸加热器2和氟硅酸循环泵3来对补液管5送入的稀氟硅酸溶液进行循环和加热，稀氟硅酸溶液则恒定在一个温度区内，在此温度区内氟硅酸基本不分解，同时稀氟硅酸溶液中的水分在闪蒸室1内闪蒸形成水蒸气，水蒸气进入集气区9内与氟硅酸分离，氟硅酸提浓后从排液管6排出，来获得高收率的
高浓度氟硅酸溶液；分离后的水蒸气进入大气冷凝器4中冷凝形成冷凝液，不会堵塞管道和设备，此过程中不会产生大量含氟废气，减少了复杂的废气处理系统；此过程中氟硅酸循环泵3为氟硅酸循环单元中稀氟硅酸溶液的流动提供动力，氟硅酸加热器2可以为换热器，氟硅酸加热器2是通过热源来对其内流动的稀氟硅酸溶液进行加热；可以通过在闪蒸室1内设置的温度计来检测循环的稀氟硅酸溶液温度，以使循环的稀氟硅酸溶液温度恒定在不大于45℃区间内，因此温度区间内稀氟硅酸溶液中的水分能够闪蒸形成水蒸气，且氟硅酸不分解。
[0025]为了确保循环的稀氟硅酸溶液温度恒定在不大于45℃区间，可以调节稀氟硅酸溶液的循环量和氟硅酸加热器2中的热源的流量。
[0026]如图2所示，根据本技术的另一实施例，所述一种氟硅酸真空低温循环浓缩系统，其中所述大气冷凝器4和闪蒸室1设置在同一罐体7内，以合理的对大气冷凝器4和闪蒸室1进行布置，达到降低设备成本的目的。
[0027]在本实施例中，具体是在罐体7内通过竖直布置的挡流板8来分隔成大气冷凝器4的工作区与闪蒸室1的工作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氟硅酸真空低温循环浓缩系统，其特征在于，包括闪蒸室、氟硅酸加热器、氟硅酸循环泵以及大气冷凝器，所述氟硅酸加热器、氟硅酸循环泵与闪蒸室内的集液区连接形成一个氟硅酸循环单元，氟硅酸循环单元用于对导入的稀氟硅酸溶液加热恒定在一个温度区内，大气冷凝器与闪蒸室内的集气区连通；所述氟硅酸循环单元连通有用于补入稀氟硅酸溶液的补液管，闪蒸室内的集液区上连通有用于排出浓氟硅酸溶液的排液管。2.根据权利要求1所述的一种氟硅酸真空低温循环浓缩系统，其特征在于：所述大气冷凝器和闪蒸室设置在同一罐体内。3.根据权利要求2所述的一种氟硅酸真空低温循环浓缩系统，其特征在于：所述罐体内通过竖直布置的挡流板来分隔成大气冷凝器的工作区与闪蒸室的工作区，闪蒸室的工作区内通过水平布置的丝网除沫器来分隔成呈上、下分布的集气区和集液区，集气...

【专利技术属性】
技术研发人员：何明浩，龚兴荣，王飞，
申请(专利权)人：何浩明，
类型：新型
国别省市：