[實用新型]一種從石墨烯含酸廢水中回收硫酸的裝置

有效

• 申請號: 201420385469.7
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN203938481U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 陳時全;梁媛華
• 申請（專利權）人: 昆山明寬環保節能科技有限公司
• 主分類號: C01B17/69
• 分類號: C01B17/69
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型涉及廢水中回收硫酸的技術領域，具體為一種從石墨烯含酸廢水中回收硫酸的裝置。

背景技術

石墨烯是一種從石墨材料中剝離出的單層碳原子面材料，是碳的二維結構，是一種“超級材料”，其應用范圍很廣，從電子產品到防彈衣和造紙，甚至未來的太空電梯都可以以石墨烯為原料。石墨烯的制備是以石墨、濃硫酸、高錳酸鉀、雙氧水為主要原料，制備過程中會產生大量的清洗廢水、濾液等，因此，石墨烯生產廢水中含有硫酸、高錳酸鉀、過錳酸鉀、雙氧水等成分，特別是廢水中硫酸含量占極大的比重。例如產石墨烯廢水量1000T/D的企業，廢水中硫酸含量30％-50％，就可達300T/D，而目前石墨烯生產企業只是將產生的廢水簡略處理后排放，而且，處理廢水過程中會加入大量的堿，由此產生大量的污泥必須委托外放進行處理，不符合資源三循環政策，造成資源、成本的極大浪費。

硫酸無論是在工業生產還是在農業生產中都應用廣泛，特別是工業生產中的一種重要的工業原料，其可用于制造肥料、藥物、炸藥、顏料、洗滌劑、蓄電池等，也廣泛應用于凈化石油、金屬冶煉以及染料等工業中，工業生產過程中產生的大量酸性廢液，含有不同濃度的無機酸，這些廢酸液若直接排放，不僅污染環境，而且造成資源的浪費，因此酸性廢液成為現今亟需解決的一個重大問題。

目前國內外處理廢酸液的方法主要有濃縮法、中和法、溶劑萃取法、離子交換法、膜分離法等，而濃縮法和中和法是我國傳統處理廢酸的主要方法。但是傳統的濃縮法對設備的腐蝕性大，中和法不能有效回收其中的硫酸。目前較先進的溶劑萃取法對萃取劑的要求很高，不適合于大規模工業生產中；離子交換法受離子樹脂的影響，對待吸附廢酸液中離子有較高要求，而且其具體條件一旦確定，要求原液的成分不能變化太大；而膜分離技術則處理量小，投資成本高。

發明內容

針對上述問題，本實用新型提供了一種從石墨烯含酸廢水中回收硫酸的裝置，其從石墨烯廢水中提純硫酸，達到資源循環利用的目的，而且酸液占比回收率可達92％～95％，同時裝置可回收大部分熱量，節約電能約30％。

一種從石墨烯含酸廢水中回收硫酸的裝置，其技術方案是這樣的：其包括廢液存儲槽，其特征在于：其還包括冷凝部分、蒸餾部分，所述冷凝部分包括兩個冷凝單元、冷凝精餾單元、冷凝加熱單元，兩個冷凝單元分別為第一冷凝單元、第二冷凝單元，所述第一冷凝單元、第二冷凝單位均布置有內腔、外腔，所述冷凝精餾單元的下方出口連通所述第一冷凝單元的內腔進口，所述第一冷凝單元的內腔出口連通至硫酸盛放裝置，所述冷凝加熱器的出口布置有冷凝蒸餾瓶，所述冷凝蒸餾瓶的出口連接至所述第二冷凝單元的內腔入口，所述第二冷凝單元的內腔出口連通至冷凝精餾單元的入口，所述冷凝精餾單元上部出口通過水汽輸送管外接外部的供熱系統，所述蒸餾部分具體包括N段蒸餾段，分別為第1蒸餾段、第2蒸餾段、……、第N蒸餾段，其中N為≥1的自然數，每段所述蒸餾段均包括加熱單元、蒸餾瓶、精餾單元，第二冷凝單元的外腔出口通過導流管連通至第1蒸餾段的加熱單元的液體進口，第1蒸餾段的加熱單元的上部出口連通至第1蒸餾段的蒸餾瓶的進口，第1蒸餾段蒸餾瓶的出口連通至第1蒸餾段的精餾單元的入口，第1蒸餾段的精餾單元的下方出口連通至第2蒸餾段的加熱單元的液體進口，第2蒸餾段的加熱單元的上部出口連通至第2蒸餾段的蒸餾瓶的進口，第2蒸餾段蒸餾瓶的出口連通至第2蒸餾段的精餾單元的入口，直至第N蒸餾段精餾單元的下方出口連通至所述冷凝加熱單元的液體進口，所有蒸餾段內的每個精餾單元的上部出口分別通過水汽輸送管外接外部的供熱系統。

其進一步特征在于：

每段所述蒸餾段的布置為所述加熱單元的上方布置有所述蒸餾瓶，所述蒸餾瓶的上方布置有所述精餾單元，所述精餾單元的下方內腔內設置有斜向擋板，所述斜向擋板引流至本精餾單元的下方出口；

所述第一冷凝單元、第二冷凝單元具體為螺旋式冷凝管，所述螺旋式冷凝管的內腔為置于管壁內部的螺旋管螺旋形成的內部腔體，所述螺旋式冷凝管的外腔為螺旋管的外壁和管壁的內壁所形成的腔體；

所述冷凝加熱單元、蒸餾段內的加熱單元具體為加熱器，所述加熱器的內部腔體內設置有加熱絲；

所述加熱器的底部均設置有出渣口，所述出渣口上設置有閥門；

所述廢液存儲槽包括廢液地下存儲槽、高位存儲槽、平衡槽，所述廢液地下存儲槽通過水泵、對應管路連通至所述高位存儲槽的上部進口，所述高位存儲槽的下部出口連通至所述平衡槽的進口，所述平衡槽的出口通過管路連通至第一冷凝單元的外腔入口；