阅读说明：本技术 一种除双氧水回收硫酸的硫酸回收系统及方法 (Sulfuric acid recovery system and method for recovering sulfuric acid by removing hydrogen peroxide ) 是由 刘鸣 黄清云 于 2019-12-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种除双氧水回收硫酸的硫酸回收系统,包括蓄酸池、双氧水降解槽、精过滤器和扩散渗析设备,所述双氧水降解槽顶部与蓄酸池通过进液管连通,进液管上设有输酸泵,所述精过滤器的进口与双氧水降解槽通过出液管连通,出液管上设有出液泵,精过滤器出口位于扩散渗析设备上方并与扩散渗析设备连通,过滤后的液体直接进入扩散渗析设备中；所述扩散渗析设备以浓度差做推动力分离硫酸,其底部与接收槽连通。该系统结构简单,设置合理,降低了经济成本,且操作简单,易于实现。利用上述硫酸回收系统进行除双氧水回收硫酸,可提高双氧水在强酸性环境下的去除率及硫酸回收利用率、有效除双氧水、拓宽回收硫酸适用领域。(The invention provides a sulfuric acid recovery system for recovering sulfuric acid by removing hydrogen peroxide, which comprises an acid storage tank, a hydrogen peroxide degradation tank, a fine filter and diffusion dialysis equipment, wherein the top of the hydrogen peroxide degradation tank is communicated with the acid storage tank through a liquid inlet pipe; the diffusion dialysis equipment uses concentration difference as driving force to separate sulfuric acid, and the bottom of the diffusion dialysis equipment is communicated with the receiving tank. The system is simple in structure, reasonable in arrangement, simple in operation and easy to realize, and the economic cost is reduced. The sulfuric acid recovery system is used for removing hydrogen peroxide and recovering sulfuric acid, so that the removal rate of hydrogen peroxide in a strong acid environment and the recovery utilization rate of sulfuric acid can be improved, hydrogen peroxide is effectively removed, and the application field of recovered sulfuric acid is widened.)

一种除双氧水回收硫酸的硫酸回收系统及方法

技术领域

本发明涉及一种除双氧水回收硫酸的硫酸回收系统及方法。

背景技术

硫酸废液是电子半导体工业生产过程中产生的废液，主要包含未利用的硫酸、双氧水及与浓硫酸反应后的污染物。硫酸作为重要的化工原料，涉及工业领域的石油、化工、钢铁、电子半导体等门类，导致硫酸废液产量巨大。近年来，随着电子半导体工业的迅猛发展，电子级浓硫酸在集成电路行业、TFT行业、光伏行业、半导体行业等工业领域的大量应用，硫酸废液的排放量逐年增加，由于其处理难度大、环保要求高，其处理成本越来越大，增大了企业的环保负担及生产经营负担。因此亟需一种工艺技术将这部分硫酸废液进行回收，这样既可以回收并利用价格较贵的硫酸，又可以大幅减少处理硫酸废液的费用。

申请号为201310339157.2、名称为双极膜电渗析处理3-氨基吡唑-4-甲酰胺半硫酸盐生产废水及硫酸回收方法的申请文件公开了一种不污染环境的硫酸回收方法，包括如下步骤：将3-氨基吡唑-4-甲酰胺半硫酸盐生产废水经精度为0.1～0.45微孔过滤器过滤；将经过滤的废水泵入双极膜电渗析设备的盐室或盐/碱室或盐/酸室中的其中一种，在其它隔室中注入一定浓度的电解质溶液，将双极膜电渗析设备设备的阴极和阳极分别与直流电源的负极和正极相连接；启动双极膜电渗析设备，脱除废水中的硫酸并加以回收，硫酸的脱除率达90％以上，回收的硫酸浓度达到4％以上。然而，这种方法存在以下缺陷：1)其仅能针对低浓度的硫酸回收，但无法进行含氢氧化性物质的高浓度硫酸回收；2)该技术应用的是电渗析设备，电能耗高，双极膜寿命短，更换频率高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于除双氧水回收硫酸的硫酸回收系统，该系统结构简单，设置合理，降低了经济成本，且操作简单，易于实现。

本发明是这样实现的：

一种除双氧水回收硫酸的硫酸回收系统，包括蓄酸池、双氧水降解槽、精过滤器和扩散渗析设备，所述双氧水降解槽顶部与蓄酸池通过进液管连通，进液管上设有输酸泵，所述精过滤器的进口与双氧水降解槽通过出液管连通，出液管上设有出液泵，精过滤器出口位于扩散渗析设备上方并与扩散渗析设备连通，过滤后的液体直接进入扩散渗析设备中；所述扩散渗析设备以浓度差做推动力分离硫酸，其底部与接收槽连通。

作为一种优选方案，所述双氧水降解槽为FRP耐高温防腐槽，配有换热器。

作为一种优选方案，所述精过滤器的过滤精度为0.1-0.5um。

作为一种优选方案，所述精过滤器为PVDF材质过滤器。

作为一种优选方案，所述精过滤器配PTFE材质滤芯。

作为一种优选方案，所述扩散渗析设备为内循环处理设备，内循环处理次数不低于两次。

本发明的另一个目的是为了提供利用上述硫酸回收系统进行除双氧水回收硫酸的方法。使用该方法可提高双氧水在强酸性环境下的去除率及硫酸回收利用率、有效除双氧水、拓宽回收硫酸适用领域，有效降低化学药剂的加入量及危废污泥产生量，使硫酸废液实现资源化利用。

本发明是这样实现的：

利用上述硫酸回收系统进行除双氧水回收硫酸的方法，含双氧水的硫酸废液经输酸泵送入双氧水降解槽，投加耐酸双氧水降解剂，去除双氧水的废液通过出液泵泵入精过滤器，进行过滤；过滤后的废液从精过滤器出口进入扩散渗析设备，扩散渗析设备采用内循环处理的方式，以浓度差做推动力，应用选择透过性原理，进一步将硫酸从废液中分离出来，进入接收槽。

作为一种优选方案，所述耐酸双氧水降解剂为含过渡金属钒、铬的复合硫酸盐物质。

作为一种优选方案，所述扩散渗析设备的浓度差不小于10000mg/L。

作为一种优选方案，所述扩散渗析设备的内循环处理次数为三次。

本发明的有益效果是：

(1)采用特殊耐酸双氧水降解剂，较传统的硫酸亚铁、生物酶等技术有独特的优势，可在高浓度硫酸环境下发生氧化还原反应，将双氧水分解成水及氧气，降解率达99％以上，满足后续扩散渗析设备的进液要求。

(2)耐酸腐蚀、0.1-0.5um精度的过滤器，可有效去除细小颗粒物，满足扩散渗析设备的进液要求，避免对渗析设备的损伤；

(3)扩散渗析设备通过浓度差的原理进行分离，区别于电渗析，不需要外界电能耗，降低电能耗成本；

(4)该工艺技术采用整体内循环的处理方式可有效去除废液中的盐类杂质，在除盐类杂质的同时进行回收硫酸，这大大提高了回收硫酸的纯度；

(5)该工艺技术与传统的处理技术相比，可有效回收硫酸，后续废液处理可有效降低化学中和药剂的加入量及危废污泥产生量，达到减少资源投入，实现硫循环利用的目的，降低了经济成本，而且操作简单，无需高温高压环境，易于实现，在环保危废液处理领域有很广阔的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例提供的结构示意图；

图标：

1-蓄酸池，2-双氧水降解槽，3-精过滤器，4-扩散渗析设备，5-进液管，6-输酸泵，7-出液管，8-出液泵，9-接收槽。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

本实施例的目的是为了提供一种除双氧水回收硫酸的硫酸回收系统及方法。

具体来说，参见图1，所述硫酸回收系统，包括蓄酸池1、双氧水降解槽2、精过滤器3和扩散渗析设备4，所述双氧水降解槽顶部与蓄酸池通过进液管5连通，进液管上设有输酸泵6。所述精过滤器的进口与双氧水降解槽通过出液管7连通，出液管上设有出液泵8，精过滤器出口位于扩散渗析设备上方并与扩散渗析设备连通，过滤后的液体直接进入扩散渗析设备中。所述扩散渗析设备4以浓度差做推动力分离硫酸，其底部与接收槽9连通。

其中，所述双氧水降解槽2为FRP耐高温防腐材质，配有换热器。所述精过滤器3为耐酸材质过滤器，如PVDF材质的过滤器，配有PTFE及类似材质的滤芯，其过滤精度为0.1-0.5um。所述扩散渗析设备4为内循环处理设备，扩散渗析设备内循环处理的次数≥2为宜，回收硫酸的杂质去除率达99％，硫酸的回收率达80％；扩散渗析设备4是以浓度差为推力，其浓度差≥10000mg/L(1％)为宜，该技术可处理的废液中硫酸浓度1％-50％，应用领域广泛。

在使用时，含双氧水的硫酸废液经输酸泵6送入双氧水降解槽2，投加耐酸双氧水降解剂，去除双氧水的废液通过出液泵8泵入精过滤器3，进行过滤；过滤后的废液从精过滤器出口进入扩散渗析设备4，扩散渗析设备采用内循环处理的方式，以浓度差做推动力，应用选择透过性原理，进一步将硫酸从废液中分离出来，进入接收槽9。其中，所述耐酸双氧水降解剂为含过渡金属钒、铬的复合硫酸盐物质，可以降解高浓度硫酸废液中的双氧水，降解双氧水的浓度3000-100000mg/L(0.3％-10％)，降解率达99％以上。

以下以一个具体的实例来对本申请除双氧水回收硫酸的方法进行介绍：

某半导体行业产生的酸废废液370000mg/L(37％)硫酸、双氧水含量70000ppm(7％)、铁含量22900mg/L(2.29％)、铝含量1920mg/L(0.192％)，流量为1m3/D，依次经过双氧水降解槽(加特殊耐酸双氧水降解剂)、0.1um的PVDF过滤器(配PTFE滤芯)、可内循环的扩散渗析设备；

先通过双氧水降解槽降解双氧水，满足后续进液要求；再通过过滤器，将废液中粒径≥0.1um的颗粒物去除，使废液满足扩散渗析设备的进液要求；

过滤后的废液进入扩散渗析设备，循环3次处理后，将回收的硫酸收集进入接收槽，待车间回用。

对接收槽内的取样检测，结果显示：回收的硫酸浓度为31.6％，回收率达85.41％；双氧水含量＜10mg/L，降解率＞99.9％；铝、铁含量＜0.2mg/L，去除率＞99％。

可见，本方法的解决现有技术及设备无法处理含双氧水硫酸废液的缺陷及弊端；解决现有技术仅能处理低浓度硫酸废液，应用领域窄的问题；还解决了目前处理含双氧水硫酸废液综合成本高的问题。以更少的资源投入，实现了硫循环利用的目的，降低了经济成本，在环保危废液处理领域有很广阔的应用前景。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。