权利要求
1.一种废磷酸的综合处理系统,其特征在于:包括废磷酸罐、氨水罐、反应罐、过滤装置、离子交换装置、结晶装置、离心机、烘干装置和浓缩装置;所述废磷酸罐和氨水罐均与反应罐相连,所述反应罐用于供废磷酸与氨水进行反应;所述反应罐、过滤装置、离子交换装置、结晶装置、离心机和烘干装置顺次相连,所述过滤装置用于对反应后的溶液进行过滤,所述离子交换装置用于去除溶液中的金属离子,所述结晶装置用于结晶析出磷酸二氢铵,所述离心机用于离心分离出湿的磷酸二氢铵,所述烘干装置用于对湿的磷酸二氢铵进行烘干,以制得磷酸二氢铵;所述浓缩装置分别与离心机和结晶装置相连,所述浓缩装置用于浓缩离心后的母液并将浓缩后的溶液输送至结晶装置。
2.根据权利要求1所述的废磷酸的综合处理系统,其特征在于:还包括废气收集装置,所述废气收集装置与烘干装置相连,以用于收集烘干过程中产生的废气。
3.根据权利要求1所述的废磷酸的综合处理系统,其特征在于:还包括废气处理系统,所述废气处理系统与反应罐相连,以用于收集并处理反应罐中的废气。
4.根据权利要求3所述的废磷酸的综合处理系统,其特征在于:所述废气处理系统包括喷淋塔和空气过滤器。
5.根据权利要求1所述的废磷酸的综合处理系统,其特征在于:还包括废渣收集装置,所述废渣收集装置与过滤装置相连,以用于收集过滤出的残渣。
6.根据权利要求1-5任一项所述的废磷酸的综合处理系统,其特征在于:所述浓缩装置包括加热装置和浓缩蒸发器,所述离心机、加热装置、浓缩蒸发器和结晶装置顺次相连,所述加热装置用于预热离心后的母液,所述浓缩蒸发器用于蒸发浓缩母液。
7.根据权利要求6所述的废磷酸的综合处理系统,其特征在于:所述加热装置包括热交换器、进水管、出水管、循环泵和冷凝器,所述热交换器包括两个可进行热交换的热交换通道,其中一个热交换通道的两端分别与离心机和浓缩蒸发器相连,另外一个热交换通道的一端、出水管、冷凝器、进水管和另外一个热交换通道的另一端顺次相连,所述出水管中设置有所述循环泵。
8.根据权利要求7所述的废磷酸的综合处理系统,其特征在于:所述浓缩蒸发器还与冷凝器相连,以将浓缩蒸发所产生的蒸汽输送至冷凝器。
9.根据权利要求8所述的废磷酸的综合处理系统,其特征在于:还包括冷凝水收集罐,所述冷凝水收集罐与冷凝器相连,以用于收集冷凝水。
说明书
技术领域
[0001]本实用新型涉及废液处理技术领域,尤其是一种废磷酸的综合处理系统。
背景技术
[0002]在液晶面板的制造过程中以及半导体制造过程中需要排放大量的磷酸-硝酸-乙酸废液(以下简称“废磷酸”)。废磷酸属于危险废物,酸度高、腐蚀性强,如果不加处理而直接排放,会对环境造成极大的污染。同时,磷又是工业上一种重要的元素,由此,废磷酸处理利用技术的研发就变得十分必要。
[0003]为此,已有废磷酸处理利用的现有技术,如公开号为CN110844897A的中国发明专利即公开了一种废磷酸的处理线,在该专利文献中,其针对两种废酸分别进行离子交换和浓缩处理,导致系统结构较为复杂,且成本较高。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种废磷酸的综合处理系统,简化了整体结构,降低了系统的成本。
[0005]为解决上述问题,本实用新型采用如下技术方案:
[0006]本实用新型的实施例提供一种废磷酸的综合处理系统,包括废磷酸罐、氨水罐、反应罐、过滤装置、离子交换装置、结晶装置、离心机、烘干装置和浓缩装置;所述废磷酸罐和氨水罐均与反应罐相连,所述反应罐用于供废磷酸与氨水进行反应;所述反应罐、过滤装置、离子交换装置、结晶装置、离心机和烘干装置顺次相连,所述过滤装置用于对反应后的溶液进行过滤,所述离子交换装置用于去除溶液中的金属离子,所述结晶装置用于结晶析出磷酸二氢铵,所述离心机用于离心分离出湿的磷酸二氢铵,所述烘干装置用于对湿的磷酸二氢铵进行烘干,以制得磷酸二氢铵;所述浓缩装置分别与离心机和结晶装置相连,所述浓缩装置用于浓缩离心后的母液并将浓缩后的溶液输送至结晶装置。
[0007]在一些实施例中,还包括废气收集装置,所述废气收集装置与烘干装置相连,以用于收集烘干过程中产生的废气。
[0008]在一些实施例中,还包括废气处理系统,所述废气处理系统与反应罐相连,以用于收集并处理反应罐中的废气。
[0009]在一些实施例中,所述废气处理系统包括喷淋塔和空气过滤器。
[0010]在一些实施例中,还包括废渣收集装置,所述废渣收集装置与过滤装置相连,以用于收集过滤出的残渣。
[0011]在一些实施例中,所述浓缩装置包括加热装置和浓缩蒸发器,所述离心机、加热装置、浓缩蒸发器和结晶装置顺次相连,所述加热装置用于预热离心后的母液,所述浓缩蒸发器用于蒸发浓缩母液。
[0012]在一些实施例中,所述加热装置包括热交换器、进水管、出水管、循环泵和冷凝器,所述热交换器包括两个可进行热交换的热交换通道,其中一个热交换通道的两端分别与离心机和浓缩蒸发器相连,另外一个热交换通道的一端、出水管、冷凝器、进水管和另外一个热交换通道的另一端顺次相连,所述出水管中设置有所述循环泵。
[0013]在一些实施例中,所述浓缩蒸发器还与冷凝器相连,以将浓缩蒸发所产生的蒸汽输送至冷凝器。
[0014]在一些实施例中,还包括冷凝水收集罐,所述冷凝水收集罐与冷凝器相连,以用于收集冷凝水。
[0015]本实用新型至少具有如下有益效果:本实用新型的离子交换装置用于去除溶液中的金属离子,结晶装置对离子交换后的溶液进行结晶处理,以析出磷酸二氢铵,离心机离心分离出湿的磷酸二氢铵,烘干装置用于对湿的磷酸二氢铵进行烘干,以制得磷酸二氢铵;而离心后的母液通过浓缩装置浓缩后输送至结晶装置继续结晶;因此,本实用新型没有针对两种废磷酸分别进行离子交换和浓缩,而是采用同一流水线进行处理,省却了部分装置,简化了整体结构,降低了系统的构建成本。
附图说明
[0016]图1为本实用新型一种实施例的废磷酸的综合处理系统的结构示意图。
[0017]其中,附图标记为:
[0018]废磷酸罐110,氨水罐120;
[0019]反应罐200;
[0020]过滤装置300,废渣收集装置310;
[0021]离子交换装置400;
[0022]结晶装置500;
[0023]离心机600;
[0024]烘干装置700,废气收集装置710;
[0025]浓缩装置800,浓缩蒸发器810,热交换器820,出水管830,循环泵840,冷凝器850,进水管860,冷凝水收集罐870;
[0026]废气处理系统900,喷淋塔910,空气过滤器920。
具体实施方式
[0027]本实用新型提供以下参照附图的描述来帮助全面理解如权利要求及其等同物所限定的本实用新型的各种实施例。描述包括各种具体细节以帮助理解,但这些细节应被视为只是示范性的。因此,本领域技术人员将会认识到,在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下,能够对本文描述的各种实施例进行各种改变和修改。
[0028]在本实用新型的描述中,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右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,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
[0029]应理解,当一个元件(例如,第一元件)与另一元件(例如,第二元件)“连接”时,该元件可直接与另一元件连接,或者在该元件和另一元件之间可以有居间的元件(例如,第三元件)。
[0030]本实用新型的实施例提供一种废磷酸的综合处理系统,如图1所示,包括废磷酸罐110、氨水罐120、反应罐200、过滤装置300、离子交换装置400、结晶装置500、离心机600、烘干装置700和浓缩装置800。废磷酸罐110装载有废磷酸,氨水罐120装载有氨水,废磷酸罐110和氨水罐120均与反应罐200相连,以将废磷酸和氨水输送至反应罐200,反应罐200供废磷酸与氨水进行反应,并调节溶液的pH值,使得pH值最好保持在3.5-4.0之间。
[0031]反应罐200、过滤装置300、离子交换装置400、结晶装置500、离心机600和烘干装置700顺次相连。过滤装置300对反应后的溶液进行过滤,去除杂质,使得溶液相对洁净,离子交换装置400通过离子交换树脂来去除溶液中的
铝、
铜等金属离子,经过过滤和离子交换后的溶液输送至结晶装置500,结晶装置500结晶析出磷酸二氢铵,析出磷酸二氢铵和溶液一起输送至离心机600,离心机600离心分离出湿的磷酸二氢铵,烘干装置700再对湿的磷酸二氢铵进行烘干,以制得固体的磷酸二氢铵。浓缩装置800分别与离心机600和结晶装置500相连,离心分离出母液输送至浓缩装置800,浓缩装置800对母液进行浓缩并将浓缩后的溶液输送至结晶装置500,由结晶装置500继续结晶处理。
[0032]因此,本实施例没有将废磷酸做区分处理,离子交换装置400和浓缩装置800处于同一处理线,相比于传统的处理系统,省却了部分装置,从而简化了系统的整体结构,降低了系统的构建成本。
[0033]在一些实施例中,废磷酸的综合处理系统还包括废气收集装置710,废气收集装置710与烘干装置700相连,以收集烘干过程中产生的废气。磷酸二氢铵在100℃时会分解产生氨气和磷酸,烘干温度应控制在80°-100°之间,但偶尔也会有氨气产生,因此,废气收集装置710将产生的氨气等废气收集起来,避免直接排放到大气中,减少对环境的污染。
[0034]在一些实施例中,废磷酸的综合处理系统还包括废气处理系统900,废气处理系统900与反应罐200相连,以收集并处理反应罐200中的废气。反应罐200中会产生出氨气等废气,废气处理系统900可以将这些废气收集并进行处理,避免直接排放到大气中,减少对环境的污染。
[0035]进一步的,废气处理系统900包括喷淋塔910和空气过滤器920,废气先经过喷淋塔910进行喷淋处理,以除尘,喷淋后的气体再经过空气过滤器920,空气过滤器920过滤掉有害气体,处理后的气体可以直接排放到大气中。空气过滤器920具体可包括活性炭吸附装置。
[0036]在一些实施例中,废磷酸的综合处理系统还包括废渣收集装置310,废渣收集装置310与过滤装置300相连,以收集过滤出的残渣。收集到的残渣可交由处理厂或者其他处理系统进行处理,避免直接排放而污染环境。
[0037]其中,过滤装置300可以是压滤机。
[0038]在一些实施例中,浓缩装置800包括加热装置和浓缩蒸发器810,离心机600、加热装置、浓缩蒸发器810和结晶装置500顺次相连。离心后的母液输送至加热装置,加热装置对离心后的母液进行预热,使其升温,升温后的母液再进入到浓缩蒸发器810中,浓缩蒸发器810蒸发浓缩母液,由于先对母液进行预热升温,可以缩短蒸发浓缩的时间,加快浓缩效率。
[0039]进一步的,加热装置包括热交换器820、进水管860、出水管830、循环泵840和冷凝器850,热交换器820包括两个可进行热交换的热交换通道,其中一个热交换通道的两端分别与离心机600和浓缩蒸发器810相连,另外一个热交换通道的一端、出水管830、冷凝器850、进水管860和另外一个热交换通道的另一端顺次相连,出水管830中设置有循环泵840。
[0040]当循环泵840工作时,出水管830中的冷水送入到冷凝器850中,由冷凝器850对冷水进行加热,使得进水管860向热交换器820输送热水,热水与离心后的母液进行热交换,以将离心后的母液进行预热升温,预热升温后的母液在输送至到浓缩蒸发器810中。由于进行了热交换,进水管860中的热水变冷,再从出水管830中流出,并再次进入冷凝器850,以持续对母液进行加热。
[0041]更进一步的,浓缩蒸发器810还与冷凝器850相连,以将浓缩蒸发所产生的蒸汽输送至冷凝器850,蒸汽会与进水管860中的水进行热交换,以加热进水管860中的水,这就合理利用了浓缩蒸发器810所产生的蒸汽,无需为冷凝器850配置额外的加热装置,减少了能耗。
[0042]在一些实施例中,废磷酸的综合处理系统还包括冷凝水收集罐870,冷凝水收集罐870与冷凝器850相连,以收集冷凝水,由于浓缩蒸发器810进行浓缩蒸发时,其蒸汽中还含有其他物质,通过冷凝水收集罐870将这些物质收集起来,以便于进行手续处理和再利用。
[0043]在以上描述和权利要求中使用的术语和字词不受限于字面含义,而只是被申请人用来使得能够对于本实用新型有清楚、一致的理解。因此,本领域技术人员应当清楚,提供以上对本实用新型的各种实施例的描述只是为了说明,而不是为了限制如所附权利要求及其等同物所限定的本实用新型。
说明书附图(1)