阅读说明：本技术 一种废酸液回收再生系统及方法 (Waste acid liquid recycling and regenerating system and method ) 是由 赵振宇 陈永涛 夏晓敏 梁光锐 于 2021-08-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及天然石墨深加工领域,公开了一种废酸液回收再生系统及方法,所述回收再生系统包括过滤机,所述过滤机通过酸泵与蒸发器连接,所述蒸发器的进液口与硫酸罐的出液口连接；蒸发器的出汽口与吸收塔的进气口相连；所述吸收塔的出液口与冷凝器的进液口连接；所述冷凝器的出液口与酸储罐的进液口连接。本发明解决了天然石墨深加工中废酸被浪费造成成本过高,废酸的排放对环境造成污染的问题,本发明结构简单合理、安全可靠、灵活方便,一物多用,成本低适于推广。(The invention relates to the field of deep processing of natural graphite and discloses a waste acid liquor recovery and regeneration system and a waste acid liquor recovery and regeneration method, wherein the waste acid liquor recovery and regeneration system comprises a filter, the filter is connected with an evaporator through an acid pump, and a liquid inlet of the evaporator is connected with a liquid outlet of a sulfuric acid tank; the steam outlet of the evaporator is connected with the air inlet of the absorption tower; the liquid outlet of the absorption tower is connected with the liquid inlet of the condenser; and a liquid outlet of the condenser is connected with a liquid inlet of the acid storage tank. The invention solves the problems of overhigh cost caused by waste acid waste in the deep processing of natural graphite and environmental pollution caused by the discharge of waste acid, and has the advantages of simple and reasonable structure, safety, reliability, flexibility, convenience, multiple purposes, low cost and suitability for popularization.)

一种废酸液回收再生系统及方法

技术领域

本发明属于天然石墨深加工领域，更具体地涉及一种废酸液回收再生系统及方法。

背景技术

市场竞争日趋激烈，企业必须注重环保达标的前提下降低成本才能在市场中立于不败之地。作为天然石墨深加工行业，必须在环保达标的前提下去降低成本，才能生存、发展，因此行业内企业纷纷练内功，降低成本，创新突破，提高竞争力。石墨深加工如高纯球形石墨应用于锂离子电池的量越来越大，据统计：2021年天然石墨生产的高纯球形石墨应用于锂离子电池达8万吨，并且每年以30％的速度增长，天然石墨生产球化石墨的过程中，提纯工序用到氢氟酸、盐酸、硝酸来去除石墨中的杂质，产生混合废酸，将这些混合废酸处理到中性需大量碱和石灰，处理每吨成本大于600元，给企业增加了环保处理成本。

光伏行业是21世纪世界各国新能源发展的一个重要方向，太阳能级单晶硅棒、硅片制造加工，制程过程中产生的循环单晶Si原料需经过HF、HNO₃混合酸按照一定比例、温度及反应时间的情况下对Si表面进行腐蚀清洗，方可实现二次回用，清洗过程中，腐蚀液经过多次酸洗反应后，酸洗液中金属离子和氟硅酸增加到一定浓度，金属离子的增加对晶棒少子寿命有很大影响，而氟硅酸的增加则阻碍酸与硅的进一步反应，导致腐蚀速率下降，混酸的清洗腐蚀能力下降而成废液必须进行更换，此废液中的总酸含量还是相当高的。废酸中氢氟酸是强腐蚀剂和毒性，硝酸也是强腐蚀性并且对硝氮排放指标影响很大。

废酸的成分主要为氢氟酸、硝酸、氟硅酸及金属离子，一般采用钙沉淀、生物固氮等方式处理，因此此过程不仅造成酸液浪费，另外对废酸的二次处理，使得生产成本增加。

行业内现行的通用做法是废酸水加石灰或烧碱中和到中性，再经过滤后排放，环保处理费用高，而且废酸浪费掉，排放对环境有一定危害。

发明内容

为解决现有技术中天然石墨深加工过程中废酸被浪费造成成本过高、废酸的排放对环境造成污染的问题，本发明提供一种废酸液回收再生系统及方法。

本发明采用的具体方案为：一种废酸液回收再生系统，所述回收再生系统包括过滤机，所述过滤机通过酸泵与蒸发器连接，所述蒸发器的进液口与硫酸罐的出液口连接；蒸发器的出汽口与吸收塔的进气口相连；所述吸收塔的出液口与冷凝器的进液口连接；所述冷凝器的出液口与酸储罐的进液口连接。

所述酸储罐的中部的出液口与循环泵的进液口相连，循环泵的出液口与吸收塔的循环进液口相连，纯水泵的出液口与吸收塔的雾化进液口相连。

所述回收再生系统还包括蒸汽锅炉，所述蒸汽锅炉通过蒸汽管道将蒸汽输送至蒸发器内。

所述蒸汽管道末端伸入蒸发器的下部。

另一方面，本发明提供一种废酸液回收再生方法，所述方法包括将废酸液由酸泵打入高压过滤机中，经过滤去除掉废酸中的石墨和大颗粒杂质，再由酸泵打入蒸发器中，废酸液在蒸发器中被蒸汽锅炉输送来的蒸汽加热；由硫酸罐中加入少量硫酸，在80-110℃条件下硫酸的酸根离子和挥发性的氢氟酸、硝酸、盐酸离子发生置换，产生出大量的气体随大量的水蒸汽一起进入吸收塔中，和吸收塔中的雾状小液滴结合，经循环泵多次循环吸收，浓度升高，达到一定浓度后进入酸储罐中，经出酸口进入酸储罐内备用。

本发明相对于现有技术具有如下有益效果：

本发明中的废酸液由酸泵输送至过滤机中，经过滤去除掉废酸中的石墨和大颗粒杂质，再由酸泵输送至蒸发器中，由硫酸罐中向蒸发器中加入少量硫酸，硫酸的酸根离子和挥发性的氢氟酸、硝酸、盐酸离子发生置换反应，产生出大量的氟化氢气体、二氧化氮气体、氯化氢气体随大量的水蒸汽一起进入吸收塔中，和吸收塔中的雾状小液滴结合，经循环泵多次循环吸收，浓度升高，达到一定浓度后进入酸储罐中，经出酸口进入酸储罐内备用，本发明解决了现行的废酸水的排放需要环保处理的费用高，并且造成废酸浪费的问题。

本发明中将硫酸罐与蒸发器连接，蒸发过程中加入硫酸，能够使难挥发性酸置换挥发性酸，有助于废酸液中的氟化氢、氯化氢、二氧化氮迅速挥发出来，进入吸收塔。

本发明将吸收塔和冷凝器连接，可以使酸液雾化成液滴与气体分子结合面积加大，迅速溶解冷却后多次吸收浓缩，增加酸液的浓度。

附图说明

图1为本发明装置示意图；

其中，附图标记分别为：

1.过滤机，2.酸泵，3.蒸发器，4.吸收塔，5.循环泵，6.纯水泵，7.冷凝器，8.酸储罐，9.蒸汽锅炉，10.硫酸罐，11.进气口，12.循环进液口，13.雾化进液口，14.蒸发器出渣口，15.出酸口

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

一种废酸液回收再生系统，所述回收再生系统包括过滤机1，所述过滤机1通过酸泵2与蒸发器3连接，所述蒸发器3的进液口与硫酸罐10的出液口连接；蒸发器3的出汽口与吸收塔4的进气口11相连；所述吸收塔4的出液口与冷凝器7的进液口连接；所述冷凝器7的出液口与酸储罐8的进液口连接。

所述酸储罐8的中部的出液口与循环泵5的进液口相连，循环泵5的出液口与吸收塔4的循环进液口12相连，纯水泵6的出液口与吸收塔4的雾化进液口13相连。

所述回收再生系统还包括蒸汽锅炉9，所述蒸汽锅炉9通过蒸汽管道将蒸汽输送至蒸发器3内。

所述蒸汽管道末端伸入蒸发器3的下部。

本发明提供一种废酸液回收再生方法包括将废酸液由酸泵打入高压过滤机1中，经过滤去除掉废酸中的石墨和大颗粒杂质，再由另一酸泵2打入蒸发器3中，废酸液在蒸发器3中被蒸汽锅炉9输送来的蒸汽加热，此时由硫酸罐10中加入少量硫酸，在80-110℃条件下硫酸的酸根离子和挥发性的氢氟酸、硝酸、盐酸离子发生置换反应效果更佳，产生出大量的氟化氢气体、二氧化氮气体、氯化氢气体随大量的水蒸汽一起进入吸收塔4中，和吸收塔4中的雾状小液滴结合，经循环泵多次循环吸收，浓度升高，达到一定浓度后进入酸储罐8中，经出酸口15进入酸储罐内备用。

本发明中将硫酸罐与蒸发器连接，蒸发过程中加入硫酸，能够使难挥发性酸置换挥发性酸，有助于废酸液中的氟化氢、氯化氢、二氧化氮迅速挥发出来，进入吸收塔；将吸收塔和冷凝器连接，可以使酸液雾化成液滴与气体分子结合面积加大，迅速溶解冷却后多次吸收浓缩，增加酸液的浓度。本发明有效解决了天然石墨深加工领域中废酸难处理的问题，并能够将废酸重新循环再生，节约了大量的人力物力成本。