[發明專利]一種微波加熱含鹽酸廢液再生的方法

無效

• 申請號: 201210298362.4
• 申請日: 2012-08-21
• 公開（公告）號: CN102774908A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 黎東明;彭金輝;黎雨;常軍;周俊文;黃昌元;郭勝惠;康大平;吳國欽;潘云鵬;韋國;陳春發;陸永森;譚振華
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種微波加熱廢鹽酸再生的方法，屬于微波能應用技術領域。

背景技術

在某些金屬冶煉企業生產過程中，不可避免會產生大量的廢鹽酸。若把其中的有價酸回收再利用將能有效控制環境污染，減少成本投入，實現循環經濟。

對于含鹽酸廢液的再生處理，目前國內外主要有以下幾種方法：

1、高溫焙燒法：高溫焙燒法是將廢酸液在800℃左右的高溫條件下焙燒，一方面，使廢酸中的鹽酸和水蒸發出來，另一方面，其中所含的金屬氯化物在高溫條件下與氧反應，同時產生HCl氣體。焚燒過程中蒸發的鹽酸蒸汽和水蒸汽以及產生的高溫HCl氣體通過水吸收，可得到濃度約為20%的鹽酸。這種方法處理量大，且鹽酸回收較徹底，但投資大，工作環境溫度高、運行費用高，要求管理水平高，僅適合大型的企業使用。

2、離子交換法：離子交換法是利用某些例子交換樹脂可從廢酸液中吸收酸而排出金屬鹽的功能來實現酸與鹽分離的一種方法。這種方法的優點是可常溫處理，能耗低，工藝流程短，但回收的鹽酸濃度偏低，回收率較差，生產過程中需添加較多的濃鹽酸才能再次使用。

3、膜分離法：膜分離法是使廢酸進入擴散滲析器，利用離子交換膜的選擇透過性使游離酸不斷由廢酸相進入水相，該法能使廢酸中游離酸的回收率達到80%以上，對金屬鹽的截留率大于90%。但不足之處是所有原料液需經微濾（≤5μm）處理，過程中最高使用溫度僅為?40℃。使用溫度過高可造成離子膜的過早損壞，縮短膜的使用壽命，運行過程中需對帶有一定溫度的料液進行降溫處理。這樣大大影響了生產效率，不利于生產的連續化進行。

4、熱蒸氣加熱法：主要是通過燃煤鍋爐產生高溫水蒸氣，利用石墨換熱器將高溫水蒸氣的熱量傳遞給廢酸，廢酸加熱至沸騰后蒸發回收鹽酸。但是在實際生產中，上述換熱過程存在諸多問題：石墨換熱器中的石墨抗沖擊能力較低，因此在運輸、安裝與作業時，容易造成損壞；廢酸中或多或少溶有鹽類物質，在廢酸蒸發至一定量以后會結晶析出，從而在循環的過程中堵塞石墨換熱器管道，而且清理難度大，嚴重影響生產順利進行，此外還會給安全生產帶來隱患；鍋爐產生的高溫蒸汽經管道傳輸后，通過石墨換熱器換熱給廢酸液，這樣幾次熱傳遞后，熱量利用率非常低，造成生產成本過高和能源的極大浪費。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種微波加熱含鹽酸廢液再生的方法，該方法能夠對含鹽酸廢液進行直接加熱回收鹽酸，不存在換熱過程，此外，解決了酸回收率不高，工作環境溫度過高等問題，實現安全生產，資源循環利用，提高企業競爭力。

本發明通過下列技術方案實現：一種微波加熱含鹽酸廢液再生的方法，經過下列步驟：在0.05～0.08Mpa的負壓作用下，將含鹽酸廢液通過微波加熱至沸騰，產生的蒸氣經冷凝后收集即得到再生鹽酸。

所述采用微波加熱時，微波的工作頻率為2450MHz。

所述含鹽酸廢液是指氯離子濃度為60～140g/L的廢鹽酸液。

所述含鹽酸廢液還含有濃度為10～50g/L的硫酸根離子及微溶的鈣離子。

在負壓條件下，微波加熱可迅速有效地使廢酸液的溫度迅速升高，從而達到沸騰溫度，此沸騰溫度比常壓條件下的沸騰溫度約低20℃；利用微波加熱原理，主要是利用微波對極性分子的作用，對廢酸液直接加熱至沸點溫度并維持沸騰狀態；這樣有利于生產節能；在含鹽酸廢液發生從液態變為氣態的相變過程，蒸氣經冷凝后收集得到再生鹽酸。

本發明采用微波加熱，不需換熱過程，也不需由表及里的熱傳導，而是通過微波在液體內部的能量耗散來直接進行加熱，水和酸屬于極性分子，它們的介電常數非常高，屬于強吸波物質，微波加熱可及時有效地使廢酸液的溫度迅速升高，從而達到沸騰溫度。

本發明與現有技術相比，其主要優點是：采用微波加熱，加熱速度快，易于控制，操作方便；酸回收較為徹底，殘液中氯離子含量低于0.2%；無鍋爐和石墨換熱器，生產設備少，占地面積少，沒有過多的換熱環節，能源利用率和加熱效率高；安全環保，清潔生產無污染，極大降低生產成本，提高工作效率，形成有效的資源綜合利用。本發明可廣泛應用到冶金、化工、醫藥及電子工業等行業中含鹽酸、硝酸或氫氟酸廢液回收有價酸再利用的生產工藝上，對企業節能減排，清潔生產，實現科學發展具有重大意義。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步說明。

實施例1