[发明专利]一种氢氟酸废液中和反应器及其方法

说明书

技术领域

本发明属于废液处理技术领域，具体是一种氢氟酸废液中和反应器及其方法。

背景技术

氟化氢在常温常压下为气体，溶于水后为一种强酸，称为氢氟酸。氢氟酸对去除钙镁等化合物的效果非常好，所以在许多行业中被广泛应用，如半导体工业中以氢氟酸作为清洗剂、玻璃蚀刻工业中以氢氟酸作为蚀刻剂、钢铁工业中以氢氟酸作为表面除锈剂、石化工业中以氢氟酸作为催化剂、清洁服务业中以氢氟酸作为污物腐蚀清洗剂或者外墙清洗剂等。然而因氢氟酸强烈的腐蚀性和高脂溶性的特性，使它极易渗透人体，与体内的钙、镁离子结合，腐蚀骨骼和肌肉，且不仅皮肤接触会有伤害，甚至由呼吸道进入人体也会产生相当的危害，固含有氢氟酸的废液必须经过处理，才不会造成对人体的危害和环境污染。

目前工业上大多使用钙盐沉淀法来处理氢氟酸废液，其中钙盐可为氢氧化钙、硫酸钙或氯化钙等，氢氟酸与钙盐反应形成氟化钙而沉淀，而氟化钙是一种无毒且高稳定性的化合物，无污染，可直接掩埋。现有技术中氢氟酸废液的中和处理一般在釜反应器或槽反应器中进行，处理过程中会有大量的氟化氢挥发逸出，易造成人员伤害和环境污染。

经检索，中国发明专利，公开号：CN 1559931A，公开日期：2005.01.05，公开了一种氢氟酸的处理系统，包括：一前处理槽，用以处理第一部分氢氟酸废液，使第一部分氢氟酸废液与过量的钠盐反应，形成第一废液；以及一反应槽，用以处理第二部分氢氟酸废液与上述第一废液，形成第二废液，以产生可以排放和掩埋的废弃物。该系统虽然能对氢氟酸废液进行处理，但使用槽反应器处理过程中会有大量的氟化氢挥发逸出，易造成人员伤害和环境污染。

发明内容

发明要解决的技术问题

针对现有技术中氢氟酸废液的中和处理一般在釜反应器或槽反应器中进行，处理过程中会有大量的氟化氢挥发逸出，易造成人员伤害和环境污染的问题，本发明提供了一种氢氟酸废液中和反应器及其方法，将氢氟酸废液和中和液都通入盘管反应器中，在盘管反应器中进行中和反应，不会有大量的氟化氢挥发逸出，从而避免了人员伤害和环境污染。

技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种氢氟酸废液中和反应器，包括竖直设置的盘管反应器，所述盘管反应器的进液口位于上方，出液口位于下方，以保证氢氟酸与中和液发生反应后产生的沉淀随液流流出，避免在所述盘管反应器中沉积，所述盘管反应器通过管道支架固定在反应器支架上，所述反应器支架固定在任意安装位置，优选水平地面或平台上，便于安装施工；所述盘管反应器包括套管、废液管和中和液管，所述废液和中和液管均从所述套管的套管进口处插装到所述套管内，且伸入长度均小于所述套管的长度。一方面保证氢氟酸废液距离所述套管的套管进口足够远，避免有较多的氟化氢气体从套管进口溢出，另一方面使得氢氟酸废液和中和液在所述套管内的混合、反应时间足够长，反应更加充分。由于氢氟酸废液在所述盘管反应器中不断反应和排出，本装置可用于连续处理氢氟酸废液，处理量较大。

进一步地，所述盘管反应器为螺旋状，具体可以为圆柱形弹簧状、蛇形弹簧状或者平面螺旋状等。将所述盘管反应器设置成弹簧状，可以在保证处理效果的情况下较多的缩小本装置的占地面积，降低安装成本；同时，由于液体在所述盘管反应器内回旋流动，紊流强度较大，溶液混合更均匀，反应更彻底。

进一步地，所述盘管反应器还包括水管，所述水管也插装在所述套管内，且伸入长度小于所述废液管和中和液管的伸入长度。所述水管的出口到所述废液管和中和液管的出口之间为密封段，用于将挥发的氟化氢封闭在所述套管内；所述废液管和中和液管的出到所述套管的套管出口之间为反应段，用于氢氟酸废液与中和液的混合和反应。

进一步地，所述水管、废液管和中和液管伸入到所述套管内的长度依次递增。所述水管的出口到所述废液管的出口之间为密封段，用于将挥发的氟化氢封闭在所述套管内；所述废液管的出口到所述中和液管的出口之间为稀释段，用于稀释氢氟酸废液，降低其中游离的氟离子浓度；所述中和液管的出口到所述套管的套管出口之间为反应段，用于氢氟酸废液与中和液的混合和反应。

进一步地，所述水管、废液管和中和液管伸入到所述套管内的长度，以及所述套管的长度之比为1∶1.8～2.2∶2.8～3.2∶5.5～6.5。以保证所述盘管反应器中密封段、稀释段和反应段的长度，使得密封效果、稀释混合效更好，反应更加均匀、充分。