一种电子铝箔废硫酸低温常压蒸发结晶回收装置制造方法及图纸

技术编号：40525422 阅读：6 留言：0更新日期：2024-03-01 13:44

本发明专利技术公开了一种电子铝箔废硫酸低温常压蒸发结晶回收装置，包括蒸发塔，所述蒸发塔的下端一侧依次连接有进酸二次预热器、进酸预热器和进酸泵；所述蒸发塔的下端另一侧依次连接有介质循环泵、预加热器和蒸汽换热器，所述蒸汽换热器通过连接管与蒸发塔的塔顶部连接，形成循环回路。所述蒸发塔的内部从上到下依次设置有除沫器、布水系统和填料。所述蒸发塔的下部通过管道与离心风机连接，离心风机将冷干空气鼓入蒸发塔内。本发明专利技术使用AFC常压蒸发‑冷冻结晶法，对电子铝箔废硫酸进行蒸发结晶回收。本装置由AFC蒸发和冷冻结晶系统两个独立单元组成，形成了一套完整的蒸发结晶回收工艺。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及结晶回收，具体涉及一种电子铝箔废硫酸低温常压蒸发结晶回收装置。

技术介绍

1、铝箔作为制造铝电解电容器的关键原材料，是一种高附加值产品，是鼓励和支持发展的新型电子功能材料。然而铝箔的生产过程具有高消耗、高污染的典型特征，主要包括腐蚀和化成两个工序。其中，腐蚀工序是获得性能优异的铝电解电容器的关键工艺环节，通过腐蚀液(h2so4、hno3、hcl及其混合酸)作用，使铝箔表面形成有序的腐蚀坑洞以增加材料的电容量。腐蚀过程中，铝离子的不断累积导致酸液不能满足工艺要求。这时，部分老化液需要用新液替换，替换掉的老化液混合形成废酸。

2、目前处理的方式主要有酸碱中和及扩散渗析膜回收的回用方法。两种处理工艺有以下几个缺点：

3、1、酸碱中和的方法，直接造成废酸中硫酸资源的浪费，所有硫酸均与石灰反应生成废渣(硫酸钙)，无法回收利用。

4、2、采用酸碱中和处理，需购买大量中和原料石灰，产生的废渣量太大，导致废渣固废处理费用高。同时需要配套压滤设备对渣浆进行分离，处理成本高。

5、3、扩散渗析膜处理废酸时，膜的性能、废液组成以及扩散渗析过程的操作参数均对硫酸的回收率以及金属盐的截留率有较大影响，设备的稳定性较难控制。

6、4、扩散渗析膜的处理量不大，且分离效率低，导致扩散渗析设备庞大，投资费用高。渗析膜更换成本亦较高。

7、5、虽经扩散渗析膜处理后能回收部分酸质，回用于生产，但回收酸的浓度受平衡浓度的限制，有效酸浓度低于原料酸的浓度，导致整体回用率不高。

<p>8、6、扩散渗析膜回收硫酸产生的残液不能直接排放，仍需中和处理，处理过程中消耗大量的碱,产生大量a l(oh)3和caso4废渣，不仅导致处理成本较高，还造成了硫酸铝资源的浪费。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种电子铝箔废硫酸低温常压蒸发结晶回收装置，解决以上技术问题。

2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种电子铝箔废硫酸低温常压蒸发结晶回收装置，包括蒸发塔，所述蒸发塔的下端一侧依次连接有进酸二次预热器、进酸预热器和进酸泵；

4、所述蒸发塔的下端另一侧依次连接有介质循环泵、预加热器和蒸汽换热器，所述蒸汽换热器通过连接管与蒸发塔的塔顶部连接，形成循环回路。

5、作为本专利技术进一步的方案：所述蒸发塔的内部从上到下依次设置有除沫器、布水系统和填料。

6、作为本专利技术进一步的方案：所述蒸发塔的下部通过管道与离心风机连接，离心风机将冷干空气鼓入蒸发塔内。

7、作为本专利技术进一步的方案：所述进酸二次预热器之后设置有冷凝水排水管，用于将经蒸汽换热器与进酸二次预热器两次换热降温后的蒸汽冷凝水自流至冷凝水地沟外排。

8、作为本专利技术进一步的方案：所述蒸发塔的底部通过管道与浓缩酸泵连接，所述浓缩酸泵通过管道与冷冻结晶釜连接，所述冷冻结晶釜通过管道与冷冻机。

9、作为本专利技术进一步的方案：所述冷冻结晶釜上通过管道与刮刀下卸料离心机连接，所述刮刀下卸料离心机上通过管道与母液槽连接，所述母液槽通过管道与回收酸泵连接。

10、作为本专利技术进一步的方案：所述进酸预热器通过管道与凝液冷却器连接，所述凝液冷却器通过管道与冷凝塔上部连接，所述冷凝塔的底部通过管道与凝液循环泵连接，所述凝液循环泵还通过管道与预加热器连接；

11、所述冷凝塔、凝液循环泵、预加热器、进酸预热器和凝液冷却器之间形成循环回路。

12、作为本专利技术进一步的方案：所述冷凝塔的内部从上到下依次设置有除沫器一、布水系统一和填料一。

13、作为本专利技术进一步的方案：所述冷凝塔和蒸发塔之间通过管道连接。

14、作为本专利技术进一步的方案：所述冷凝塔的底部通过管道连接有凝液泵。

15、本专利技术的有益效果：

16、一、本专利技术使用afc常压蒸发-冷冻结晶法，对电子铝箔废硫酸进行蒸发结晶回收。本装置由afc蒸发和冷冻结晶系统两个独立单元组成，形成了一套完整的蒸发结晶回收工艺。

17、二、本专利技术的电子铝箔废硫酸低温常压蒸发结晶回收装置，将废硫酸(h2so4含量约15％～30％)经afc设备蒸发浓缩后形成浓缩酸(h2so4≥45％)，再经冷冻结晶系统进行结晶分离，获得硫酸浓度达50％以上的回收硫酸，以及可作为净水剂(聚合硫酸铝)生产原料的十八水硫酸铝结晶。

18、三、本专利技术由于运行温度低，相变界面无传热需求，分离设备的相变界面采用β-改性的高硬度聚丙烯(β-pph)非金属材料而不需要使用耐受高浓度硫酸、盐酸的石墨材质，具有更高的防腐性能、更好的经济性及更长的使用寿命。

19、四、本专利技术充分利用了系统蒸发内部热能，利用洗涤吸收将系统的二次蒸汽热能以高温冷凝液的形式回收，并回馈于浓缩循环液的升温，使废酸温度升高25～30℃，大大节省蒸汽补热的能耗。

20、五、本专利技术充分利用系统内部的热能，利用冷凝循环液的多余热量对进酸进行一级预热升温，使废酸温度升高20～30℃，再利用蒸汽冷凝水的高温显热对进酸进行二级升温，使废酸温度进一步升高5～15℃，达到节能的效果。

21、六、本专利技术的电子铝箔废硫酸低温常压蒸发回收装置afc的工作压力为0～3kpa，蒸发温度为70-95℃，与传统负压蒸发装置比，具有更高的安全性和抗腐蚀性能。

22、七、本专利技术独创性地使用酚醛树脂浸渍的石墨板式换热器作为传热设备，使低温常压蒸发浓缩设备afc具有较高的换热性能(换热器k值是列管和块孔式石墨换热器的3～8倍)，极大地发挥了afc蒸发技术的节能性能，且安装简单，占地节省，便于操作及维护。本专利技术的进酸预热器、进酸二次预热器、预加热器、蒸汽加热器、冷却器均采用石墨板式换热器。

23、八、本专利技术独创性地使用酚醛树脂浸渍的石墨板式换热器通过多种形式的布置方式，对系统内的热量进行回收利用。当日处理量不足350吨时，采用多级换热器串联的方式；当日处理量在350-800吨时，采用多组并联、梯级串联的方式；当日处理量大于800吨时，采用多套并联、多组并联、梯级串联的热量回收方式。

24、九、本专利技术电子铝箔废硫酸低温常压蒸发结晶回收装置，回收硫酸的浓度可达50％-60％，其中铝离子当量浓度小于0.1n，硫酸整体回收率达到95％以上。

25、十、通过本专利技术的电子铝箔腐蚀废酸低温常压蒸发回收装置处理废硫酸优势明显，能快速有效地达到浓缩的预期效果，不改变物料特性，浓缩产物稳定可靠，酸浓度稳定达到生产回用的要求。

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【技术保护点】

1.一种电子铝箔废硫酸低温常压蒸发结晶回收装置，其特征在于，包括蒸发塔(4)，所述蒸发塔(4)的下端一侧依次连接有进酸二次预热器(3)、进酸预热器(2)和进酸泵(1)；

2.根据权利要求1所述的一种电子铝箔废硫酸低温常压蒸发结晶回收装置,其特征在于，所述蒸发塔(4)的内部从上到下依次设置有除沫器(11)、布水系统(8)和填料(9)。

3.根据权利要求1所述的一种电子铝箔废硫酸低温常压蒸发结晶回收装置,其特征在于，所述蒸发塔(4)的下部通过管道与离心风机(10)连接，离心风机(10)将冷干空气鼓入蒸发塔(4)内。

4.根据权利要求1所述的一种电子铝箔废硫酸低温常压蒸发结晶回收装置,其特征在于，所述进酸二次预热器(3)之后设置有冷凝水排水管，用于将经蒸汽换热器(7)与进酸二次预热器(3)两次换热降温后的蒸汽冷凝水自流至冷凝水地沟外排。

5.根据权利要求1所述的一种电子铝箔废硫酸低温常压蒸发结晶回收装置,其特征在于，所述蒸发塔(4)的底部通过管道与浓缩酸泵(15)连接，所述浓缩酸泵(15)通过管道与冷冻结晶釜(14)连接，所述冷冻结晶釜(

6.根据权利要求5所述的一种电子铝箔废硫酸低温常压蒸发结晶回收装置,其特征在于，所述冷冻结晶釜(14)上通过管道与刮刀下卸料离心机(16)连接，所述刮刀下卸料离心机(16)上通过管道与母液槽(17)连接，所述母液槽(17)通过管道与回收酸泵(18)连接。

7.根据权利要求1所述的一种电子铝箔废硫酸低温常压蒸发结晶回收装置,其特征在于，所述进酸预热器(2)通过管道与凝液冷却器(20)连接，所述凝液冷却器(20)通过管道与冷凝塔(12)上部连接，所述冷凝塔(12)的底部通过管道与凝液循环泵(19)连接，所述凝液循环泵(19)还通过管道与预加热器(6)连接；

8.根据权利要求7所述的一种电子铝箔废硫酸低温常压蒸发结晶回收装置,其特征在于，所述冷凝塔(12)的内部从上到下依次设置有除沫器一、布水系统一和填料一。

9.根据权利要求7所述的一种电子铝箔废硫酸低温常压蒸发结晶回收装置,其特征在于，所述冷凝塔(12)和蒸发塔(4)之间通过管道连接。

10.根据权利要求7所述的一种电子铝箔废硫酸低温常压蒸发结晶回收装置,其特征在于，所述冷凝塔(12)的底部通过管道连接有凝液泵(21)。

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【技术特征摘要】

5.根据权利要求1所述的一种电子铝箔废硫酸低温常压蒸发结晶回收装置,其特征在于，所述蒸发塔(4)的底部通过管道与浓缩酸泵(15)连接，所述浓缩酸泵(15)通过管道与冷冻结晶釜(14)连接，所述冷冻结晶釜(14)通过管道与冷冻机(13)连接。

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【专利技术属性】
技术研发人员：茆亮凯，程玲，李万双，陈浩，沈芸，
申请(专利权)人：安徽聚云环保设备制造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：

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