一种用于贵金属化学提纯的酸气回收系统及方法与流程

1.本发明涉及酸气处理技术领域，特别涉及一种用于贵金属化学提纯的酸气回收系统及方法。


背景技术：

2.铂铑合金漏板是玻纤行业最关键的设备。由于铂铑合金漏板工作时长期处于高温状态中，铂、铑会缓慢氧化挥发，到一定程度后就会影响使用从而必须更换新的漏板，更换下来的漏板需要做提纯以除去杂质。由于漏板浇注料中也含有大量的铂、铑，故而通过提纯车间进行金属提纯及回收作业，可实现废旧漏板中铂铑的循环使用。这就需要通过贵金属提纯工艺对需要处理的漏板及浇注料进行化学提纯作业。
3.贵金属化学提纯工艺需要反复使用王水(硝酸：盐酸3:1)进行溶解，在高温提纯过程中会产生大量的酸性废气。为了保护环境和企业的可持续发展，需要对这些酸性气体进行废气处理合格后才能够排放至大气中，这对现有的废气处理系统的处理能力提出了巨大挑战。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供一种用于贵金属化学提纯的酸气回收系统及方法。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于贵金属化学提纯的酸气回收系统，包括自前向后依次布置的四级浓缩塔和两级洗涤塔，前一级塔体的出气口与后一级塔体的进气口通过输气管连接，最后一级洗涤塔的出气口通过输气管与排风机连接，所述浓缩塔塔体内上部设置喷淋装置、底部为废液腔，废液腔设置有出液口和回流口，回流口通过喷淋管与喷淋装置连接，后一级浓缩塔的出液口通过管道与前一级浓缩塔的的喷淋装置连接，所述洗涤塔塔体内上部设置有上下两级喷淋装置、底部为废液腔，废液腔设置有出液口和回流口，回流口通过喷淋管与喷淋装置连接，塔体上位于喷淋装置下方还设置有进药口，所述浓缩塔和洗涤塔的喷淋管还连接有补水箱。
6.通过采用上述技术方案，设置四级浓缩塔和两级洗涤塔，浓缩塔用于对酸气进行浓缩，可拦截大部分酸雾并生成高浓度酸性废水，进而可以对酸进行回收；洗涤塔为化学反应塔，通过进药口可加入液碱和硫化钠，分别对酸气中的氮氧化合物、氯化氢和氯气进行反应中和，使酸气得到净化，进而通过排风机排放到大气中；通过多级浓缩和洗涤的方式，可以加大对酸气的处理能力，用后一级浓缩塔的浓缩后的废液作为前一级浓缩塔的喷淋补给水，可以不断提高补给水的浓度，便于酸的回收。
7.进一步的，所述四级浓缩塔自前向后依次由低到高布置。
8.通过采用上述技术方案，将四级浓缩塔自前向后依次由低到高布置，有利于后一级浓缩塔浓缩后的废液回流到前一级浓缩塔。
9.进一步的，所述最后一级洗涤塔的出气口与排风机之间还设置有除雾器。
10.通过采用上述技术方案，酸气经浓缩塔和洗涤塔净化后，会携带有大量的水雾，在最后一级洗涤塔的出气口与排风机之间还设置有除雾器，可以将气体中10um以上的液体颗粒拦截99％以上，进而将达标气体通过排风机排入大气。
11.进一步的，还包括液碱加药机和硫化钠加药机，所述液碱加药机和硫化钠加药机的出药口分别通过出药管与两级洗涤塔的进药口连接。
12.通过采用上述技术方案，设置液碱加药机和硫化钠加药机，用于分别向两级洗涤塔加入液碱和硫化钠，具体的加入量需要根据洗涤塔内酸气的酸碱度和氧化还原度来调节，设置两台加药机用于分别加入液碱和硫化钠，便于加药量的控制和调节。
13.一种用于贵金属化学提纯的酸气回收方法，包括以下步骤：
14.s1：将酸气接通至第一级浓缩塔进气口，打开排风机进行强制抽风使酸气在浓缩塔和洗涤塔内流动；
15.s2：浓缩塔和洗涤塔内喷淋装置先采用补水箱补水喷淋，对酸气进行溶解；
16.s3：系统稳定后，关闭前三级浓缩塔补水箱，前三级浓缩塔喷淋装置分别与后一级浓缩塔出液口接通补水；
17.s4：酸气进入洗涤塔后，洗涤塔内探头检测酸气酸碱度和氧化还原度，通过进药口自动加入液碱和硫化钠进行中和；
18.s5：中和后的气体经除雾器除雾后排放到大气中。
19.通过采用上述技术方案，酸气依次通过四级浓缩塔后，在浓缩塔喷淋水的浓缩作用下，对酸气中易溶于水的气体进行溶解形成酸，而在系统稳定后，用后一级浓缩塔喷淋后的废液作为前一级浓缩塔的补给水进行喷淋，可逐步提高喷淋水中的酸浓度，从而使得第一级浓缩塔废液腔内废液的酸浓度达到最高，便于酸的回收。
20.进一步的，所述步骤s4中液碱和硫化钠的自动加药是根据洗涤塔内酸气的酸碱度和氧化还原度值计算加药量，由液碱加药机和硫化钠加药机进行实时调节。
21.通过采用上述技术方案，提高计算洗涤塔内酸气的酸碱度和氧化还原度值来计算所需加入液碱和硫化钠的加药量，可以使得加入的液碱和硫化钠与酸气中的气体完全反应，对酸气进行净化，可有效避免加药量不足导致净化不彻底或者加药量过高产生药液残留。
22.综上所述，本发明具有以下有益效果：本技术中，通过设置四级浓缩塔和两级洗涤塔，浓缩塔用于对酸气进行浓缩，可拦截大部分酸雾并生成高浓度酸性废水，进而可以对酸进行回收；洗涤塔为化学反应塔，通过进药口可加入液碱和硫化钠，分别对酸气中的氮氧化合物、氯化氢和氯气进行反应中和，使酸气得到净化，进而通过排风机排放到大气中；通过多级浓缩和洗涤的方式，可以加大对酸气的处理能力，用后一级浓缩塔的浓缩后的废液作为前一级浓缩塔的喷淋补给水，可以不断提高补给水的浓度，便于酸的回收。
附图说明
23.图1是本发明实施例的整体结构示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.如图1所示，本技术实施例公开一种用于贵金属化学提纯的酸气回收系统，主要用于对铂铑合金漏板及浇注料进行化学提纯作业时产生的酸气进行回收，酸气的主要成为为氮氧化合物、氯化氢、氯气及少量的氨尾气。该系统包括四级浓缩塔、两级洗涤塔、两个加药机、除雾器和排风机。四级浓缩塔和两级洗涤塔自前向后依次布置，前一级塔体的出气口与后一级塔体的进气口通过输气管连接，最后一级洗涤塔的出气口通过输气管与排风机连接，之间还设置有除雾器用于去除最后一级洗涤塔排出的气体内的水雾。
26.具体的，浓缩塔塔体内上部设置喷淋装置、底部为废液腔，喷淋装置下方的塔体内为填料层，填料层以pp材质的空心镂空球体为媒介，主要用于缓解喷淋水下降速度，从而延长喷淋水与酸气的反应时间，使两者充分反应。废液腔设置有出液口和回流口，回流口通过喷淋管与喷淋装置连接，喷淋管还连接有补水箱，用于在启动前期补给自来水。后一级浓缩塔的出液口通过管道与前一级浓缩塔的的喷淋装置连接，具体布置时，四级浓缩塔自前向后依次由低到高布置，这样有利于后一级浓缩塔废液腔的废水回流到前一级浓缩塔作为喷淋装置的补给水进行喷淋。
27.洗涤塔塔体内上部设置有上下两级喷淋装置、底部为废液腔，喷淋装置下方的塔体内为填料层，填料层以pp材质的空心镂空球体为媒介，主要用于缓解喷淋水下降速度，从而延长喷淋水与酸气的反应时间，使两者充分反应。废液腔设置有出液口和回流口，回流口通过喷淋管与喷淋装置连接，喷淋管还连接有补水箱，用于在启动前期补给自来水。塔体上位于喷淋装置下方还设置有进药口，进药口用于与两个加药机连接，向塔体内加入药液与酸气进行中和反应。两个加药机分别为液碱加药机和硫化钠加药机，液碱加药机和硫化钠加药机的出药口分别通过出药管与两级洗涤塔的进药口连接，用于分别向两级洗涤塔加入液碱和硫化钠，出药管上设置三通，并设置有电磁阀和计量阀用于控制加药及调节加药量。
28.本实施例中一种用于贵金属化学提纯的酸气回收系统的使用原理为：酸气在排风机的抽风作用下一次进入浓缩塔和洗涤塔，在浓缩塔内，通过喷淋水浓缩酸气中的气体，后一级浓缩塔喷淋浓缩产生的废液作为前一级浓缩塔的喷淋水进行再次浓缩，使得到达第一级浓缩塔的喷淋水浓缩后产生的废液中酸浓度最高，其酸度值在15％-20％，排放后即为高浓度酸性废水进行回收。具体的，在第一级浓缩塔的废液腔内设置酸度计，用于检测第一级浓缩塔的废液腔内废液的酸度值。第一级浓缩塔的废液腔出液口通过管道连接到废液回收箱，出液口处设置电磁阀，当酸度计检测到废液腔内废液的酸度值达到设定值后，通过控制系统控制电磁阀开启排出废液腔内的废液，实现废液的自动回收。
29.经浓缩塔浓缩后的酸气进入洗涤塔进行二次净化，洗涤塔为化学反应塔，其内可通过加药机加入液碱和硫化钠，液碱用于与酸气中的氯化氢、氯气反应，硫化钠用于与酸气中的氮氧化物反应，从而去除酸气中的氮氧化物、氯化氢、氯气。设置两级洗涤塔进行净化，使得对氮氧化物、氯化氢、氯气的反应更加彻底。经两级洗涤塔净化后的气体会携带有大量的水雾，除雾器可以将气体中10um以上的液体颗粒拦截99％以上，进而将达标气体通过排风机排入大气。
30.本实施例还公开了一种用于贵金属化学提纯的酸气回收方法，包括以下步骤：
31.s1：将酸气接通至第一级浓缩塔进气口，打开排风机进行强制抽风使酸气在浓缩塔和洗涤塔内流动；
32.s2：浓缩塔和洗涤塔内喷淋装置先采用补水箱补水喷淋，对酸气进行溶解；
33.s3：系统稳定后，关闭前三级浓缩塔补水箱，前三级浓缩塔喷淋装置分别与后一级浓缩塔出液口接通补水，即第二级浓缩塔的出液口连接至第一级浓缩塔的喷淋装置，第三级浓缩塔的出液口连接至第二级浓缩塔的喷淋装置，第四级浓缩塔的出液口连接至第三级浓缩塔的喷淋装置，用后一级浓缩塔喷淋浓缩后产生的废液作为前一级浓缩塔喷淋装置的补给水，使得废液的酸浓度越来越高，至第一级浓缩塔浓缩后，废液的酸浓度值可达到15％-20％之间。通过酸度计实时检测第一级浓缩塔内的废液酸度，当酸度值达到设定值后，控制电磁阀开启排放废液，进行废液的自动回收。
34.s4：酸气经四级浓缩塔浓缩后进入洗涤塔后，洗涤塔内探头检测酸气酸碱度和氧化还原度，根据洗涤塔内酸气的酸碱度和氧化还原度值计算加药量，由液碱加药机和硫化钠加药机进行实时调节，液碱用于与酸气中的氯化氢、氯气反应，硫化钠用于与酸气中的氮氧化物反应，经两级洗涤塔反应后，可去除酸气中的氮氧化物、氯化氢、氯气以及氨尾气。
35.s5：中和后的气体经除雾器去除水雾后由排风机排放到大气中。
36.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种用于贵金属化学提纯的酸气回收系统，其特征是：包括自前向后依次布置的四级浓缩塔和两级洗涤塔，前一级塔体的出气口与后一级塔体的进气口通过输气管连接，最后一级洗涤塔的出气口通过输气管与排风机连接，所述浓缩塔塔体内上部设置喷淋装置、底部为废液腔，废液腔设置有出液口和回流口，回流口通过喷淋管与喷淋装置连接，后一级浓缩塔的出液口通过管道与前一级浓缩塔的的喷淋装置连接，所述洗涤塔塔体内上部设置有上下两级喷淋装置、底部为废液腔，废液腔设置有出液口和回流口，回流口通过喷淋管与喷淋装置连接，塔体上位于喷淋装置下方还设置有进药口，所述浓缩塔和洗涤塔的喷淋管还连接有补水箱。2.根据权利要求1所述的一种用于贵金属化学提纯的酸气回收系统，其特征是：所述四级浓缩塔自前向后依次由低到高布置。3.根据权利要求1所述的一种用于贵金属化学提纯的酸气回收系统，其特征是：所述最后一级洗涤塔的出气口与排风机之间还设置有除雾器。4.根据权利要求1所述的一种用于贵金属化学提纯的酸气回收系统，其特征是：还包括液碱加药机和硫化钠加药机，所述液碱加药机和硫化钠加药机的出药口分别通过出药管与两级洗涤塔的进药口连接。5.一种用于贵金属化学提纯的酸气回收方法，其特征是：包括以下步骤：s1：将酸气接通至第一级浓缩塔进气口，打开排风机进行强制抽风使酸气在浓缩塔和洗涤塔内流动；s2：浓缩塔和洗涤塔内喷淋装置先采用补水箱补水喷淋，对酸气进行溶解；s3：系统稳定后，关闭前三级浓缩塔补水箱，前三级浓缩塔喷淋装置分别与后一级浓缩塔出液口接通补水；s4：酸气进入洗涤塔后，洗涤塔内探头检测酸气酸碱度和氧化还原度，通过进药口自动加入液碱和硫化钠进行中和；s5：中和后的气体经除雾器除雾后排放到大气中。6.根据权利要求5所述的一种用于贵金属化学提纯的酸气回收方法，其特征是：所述步骤s4中液碱和硫化钠的自动加药是根据洗涤塔内酸气的酸碱度和氧化还原度值计算加药量，由液碱加药机和硫化钠加药机进行实时调节。

技术总结
本申请属于酸气处理技术领域，公开了一种用于贵金属化学提纯的酸气回收系统及方法，包括自前向后依次布置的四级浓缩塔和两级洗涤塔，前一级塔体的出气口与后一级塔体的进气口通过输气管连接，最后一级洗涤塔的出气口通过输气管与排风机连接，后一级浓缩塔的出液口通过管道与前一级浓缩塔的的喷淋装置连接。方法包括以下步骤：打开排风机使酸气流动；补水喷淋，对酸气进行溶解；系统稳定后，将前三级浓缩塔喷淋装置分别与后一级浓缩塔出液口接通补水；洗涤塔内通过进药口自动加入液碱和硫化钠进行中和；除雾后排放到大气中。通过多级浓缩和洗涤，加大对酸气的处理能力，用后一级浓缩塔废液作为前一级浓缩塔补给水，便于酸的回收。收。收。


技术研发人员：张健 黄冬 康亮亮 程龙 马晓蕾 丁建卿
受保护的技术使用者：泰山玻璃纤维有限公司
技术研发日：2023.03.07
技术公布日：2023/7/11