一种分离氢氟酸和盐酸混合物的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种分离氢氟酸和盐酸混合物的装置，具体包括汽提塔、气提再沸器、气液分离罐、氢氟酸回收塔，其中氢氟酸/盐酸原料液在汽提塔内通过高温氮气汽提，经过气液分离罐的分离作用对分离后的液体二次回收，实现对氢氟酸的有效回收利用，本发明专利技术通过构建汽提塔

【技术实现步骤摘要】
一种分离氢氟酸和盐酸混合物的装置及方法


[0001]本专利技术涉及工业废水处理
，具体为一种分离氢氟酸和盐酸混合物的装置及方法。

技术介绍

[0002]伴随氟化工行业的不断发展发展的不断进步，尤其在光伏行业氟化工得到长足发展，其中多晶型硅基板、平板显示器用玻璃基板均含有硅以及氧化硅以及氧化硼，基于氢氟酸溶液对含硅物质的腐蚀作用，光伏行业对基板进行纹理加工，蚀刻加工均需要用到高浓度的氢氟酸溶液，氢氟酸与盐酸的混合溶液，在将含氢氟酸的液体对含硅材料处理过程中氢氟酸的氢氟酸的活性会被逐步消耗，处理后混合液中的杂质增加，后续不再满足蚀刻的需要，因此在光伏产业中氢氟酸混合液具有使用寿命，在达到一定使用次数便被作为废液处理，含氟废盐酸直接排放会严重污染环境，也是对资源的一种极大浪费。
[0003]目前对含氢氟废液的处理方法主要有：化学沉淀法、吸附法、冷冻法和电渗析法等；冷冻法和电渗析法因投入成本高且效益低而较少应用，化学沉降法通常采用加入熟石灰生成氟化钙除去氟离子，但是制备得到的氟化钙后处理复杂，需要加入絮凝剂絮凝，产生新的固废处理难题。
[0004]CN111547682A公开了一种含氟盐酸的除氟方法，向含氟盐酸中添加氯化镁，通过可溶的氯化镁来吸收氟化氢，生成难溶的氟化镁和盐酸。以上方法可以实现对含氟废液的处理，但是生成的氟化镁的处理又称为新的难题。
[0005]目前常规对光伏产业产生的氢氟酸盐酸混合液处理方式为加入金属离子，通过形成氟化沉降物进行处理，鲜见探索一种对氢氟酸溶液中的氢氟酸进行回收的方式对氢氟酸重复利用的方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术通过采用构建汽提塔
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吸收塔双塔处理体系的方式，通过探索汽提塔和吸收塔的塔内条件，实现对氢氟酸/盐酸溶液中氢氟酸的再次回收利用。另外本专利技术汽提塔摒除传统的溶液汽提的方式，采用高温氮气汽提对氢氟酸/盐酸溶液的成分进行汽提，不但可以实现降低氢氟酸溶液中氯化氢的含量，还可以通过氢氟酸吸收塔再吸收的方式，将氢氟酸进行有效回收，从而实现氢氟酸与氯化氢的有效分离。
[0007]具体的，本专利技术采用如下的技术方案，本专利技术要求保护一种分离氢氟酸和盐酸混合物的装置，包括汽提塔、气提再沸器、气液分离罐、氢氟酸回收塔，其特征在于，气提再沸器设在汽提塔底部，氢氟酸/盐酸溶液自汽提塔顶部进料，高温氮气自汽提塔底部进料，汽提塔与气液分离罐之间设有冷凝器，气液分离罐的液体自汽提塔顶部返回汽提塔，气液分离罐的气相自氢氟酸回收塔底部进入氢氟酸回收塔，氢氟酸回收塔回收氢氟酸后塔釜液体经输送泵重新进入汽提塔。
[0008]本专利技术还进一步提供上述分离装置汽提塔与氢氟酸回收塔的具体参数条件，其中
汽提塔的塔底温度为30
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70℃，塔顶温度为30
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70℃，氢氟酸回收塔塔底温度为8
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30℃，塔顶温度为1
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20℃，在上述参数条件下可以实现对氢氟酸与氯化氢的高纯度分离。
[0009]本专利技术还提供了一种采用上述装置分离氢氟酸和盐酸混合物的方法，该方法包括连续性操作或者间歇性操作，其特征在于，所述方法包括：
[0010]1)汽提塔底部通入高温氮气；
[0011]2)氢氟酸/盐酸溶液自汽提塔顶部通入到汽提塔内，汽提塔压力为0～0.05MpaA，其中塔底温度为38
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65℃，塔顶温度为32
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50℃，，汽提塔的理论塔板数为15～40，所述汽提塔氢氟酸/盐酸溶液进料量与氮气进料质量比为1:1
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5，部分液体经再沸器汽化重新流入汽提塔；
[0012]3)汽提后的气体经过冷凝器至气液分离罐，冷凝的液体经过输送泵返回汽提塔；
[0013]4)未冷凝的气体自氢氟酸回收塔底部进入氢氟酸回收塔，氢氟酸回收塔内压力为0～0.05MpaA，氢氟酸回收塔理论板数为4～20，塔顶温度为3
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15℃，塔底温度为10
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25℃；氢氟酸回收塔的顶部加入超纯水，经过回收后的溶液通过输送泵传输回汽提塔重新回收氢氟酸溶液。
[0014]以上方法操作简单，并且可以实现氢氟酸的反复回收，经过多次回收套用，氢氟酸与氯化氢彻底分离。
[0015]进一步优选的，所述氢氟酸/盐酸溶液进料量与氮气进料质量比为1:2
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3。
[0016]进一步优选的，所述汽提塔的理论板数为18～33，氢氟酸回收塔理论塔板数为4～11。
[0017]进一步优选的，所述氢氟酸/盐酸溶液的盐酸质量分数为1～10wt％。
[0018]进一步优选的，所述氮气的进料温度为120℃
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180℃。
[0019]进一步优选的，所述步骤2)再沸器温度为39
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50℃，优选为40℃。
[0020]本专利技术装置使用以及流程工艺说明：
[0021]氢氟酸/盐酸混合液输送至汽提塔塔顶，塔底通入高温氮气，汽提塔塔顶氮气夹带氢氟酸、氯化氢、水进入冷凝器冷却后，气液混合物进入气液分离器，气液分离器液相回流至汽提塔，气相进入氢氟酸回收塔；氢氟酸回收塔塔顶进入低温超纯水进行低温吸收，塔顶气相为含有氯化氢的氮气排除系统去尾气处理，塔釜为低浓氢氟酸溶液和盐酸溶液，通过输送泵输送回汽提塔塔顶回收氢氟酸。
[0022]具体的，本专利技术具有如下有益效果：
[0023]本专利技术通过采用构建汽提塔
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氢氟酸吸收塔双塔处理体系的方式，实现对氢氟酸溶液的再次回收利用。汽提塔采用氮气高温汽提的方式，不但可以实现降低氢氟酸溶解中氯化氢的含量，还可以通过氢氟酸吸收塔再吸收的方式，将氢氟酸进行有效回收。
附图说明
[0024]图1为本专利技术分离氢氟酸和盐酸混合物流程图。
具体实施方式
[0025]为方便本领域技术人员对本专利技术的理解，下面结合具体实施例对本专利技术的方案进行详细说明，以下具体实施例仅为示例，不作为限定本专利保护范围的具体信息，以下过程
流程图如图1所示。
[0026]实施例1
[0027]含有氢氟酸与盐酸的混合废液原料进料流量1000kg/hr(进料温度35℃，HF含量10.5wt％，HCl含量5.25wt％，其余为水)，氮气流量2000kg/hr(进料温度150℃)，汽提塔理论板数20，塔底温度42℃，塔顶35℃，汽提塔压力为0.03Mpa，再沸器温度40℃；氢氟酸回收塔塔顶超纯水流量2000kg/hr，进料水温度5℃，氢氟酸吸收塔塔顶5℃，塔底温度为15℃，氟化氢回收塔压力为0.03Mpa，塔板数为6。经过氟化氢吸收塔后氟化氢含量为142ppm，氯化氢含量0.59wt％，汽提塔塔底氯化氢含量238ppm，氟化氢含量为2.5wt％，回收的氢氟酸溶液检测不到氯化氢，最终氟化氢收率99.81％。
[0028]实施例2
[0029]含有氢氟酸与盐酸的混合废液原料进料流量1000kg/hr本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分离氢氟酸和盐酸混合物的装置，包括汽提塔、气提再沸器、气液分离罐、氢氟酸回收塔，其特征在于，所述气提再沸器设在所述汽提塔底部，氢氟酸/盐酸溶液自所述汽提塔顶部进料，高温氮气自所述汽提塔底部进料，所述汽提塔与气液分离罐之间设有冷凝器，所述气液分离罐的液体自所述汽提塔顶部返回汽提塔，所述气液分离罐的气相自所述氢氟酸回收塔底部进入氢氟酸回收塔，所述氢氟酸回收塔回收氢氟酸后塔釜液体经输送泵重新进入所述汽提塔。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述汽提塔的塔底温度为30
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70℃，塔顶温度为30
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70℃，所述氢氟酸回收塔塔底温度为8
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30℃，塔顶温度为1
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20℃。3.一种采用权利要求1所述装置分离氢氟酸和盐酸混合物的方法，所述方法包括连续性操作或者间歇性操作，其特征在于，所述方法包括：1)汽提塔底部通入高温氮气；2)氢氟酸/盐酸溶液自汽提塔顶部通入到汽提塔内，汽提塔压力为0～0.05MpaA，其中塔底温度为38
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65℃，塔顶温度为32
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50℃，汽提塔的理论塔板数为15～40，所述汽提塔氢氟酸/盐酸溶液进料量与氮气进料质量比为1:1
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5，部分液体经再沸器汽...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘华兵，
申请(专利权)人：深圳市超纯环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：