用于光伏废酸的氢氟酸再生方法与流程

本发明涉及光伏产业酸洗废液处理，尤其涉及用于光伏废酸的氢氟酸再生方法。

背景技术：

1、光伏太阳能是利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射转化为电能的一种新型应用技术。在太阳能电池片的生产制造过程中，需要将硅片置于装有氢氟酸的清洗槽内进行浸泡清洗，以除去硅片表面的氧化层、颗粒物及金属离子等杂质。由于使用一定时间后，氢氟酸的浓度和纯度均会降低，清洗效果也会下降，因此需要定期换液。

2、氢氟酸废液具有较高的腐蚀性、毒性和环境污染性，清洗槽排出的氢氟酸废液通常统一排入废水或废酸处理系统进行集中处理。氢氟酸废液的处理方法有多种，其中化学沉淀法最为简单、有效。化学沉淀法是通过向氢氟酸废液中投加钙盐如氧化钙、氯化钙、石灰乳、电石渣，氟离子与钙离子反应生成难溶的氟化钙沉淀而除去氟离子。由于氢氟酸废液中含有大量的氟资源，若采用化学沉淀法，大量的氟资源转化成了没有经济利用价值的污泥。很明显，这种化学沉淀法无法对氢氟酸废液进行回收利用，不仅造成氟资源的浪费，还存在二次污染风险。

技术实现思路

1、本发明的一个优势在于提供用于光伏废酸的氢氟酸再生方法，本发明能够对氢氟酸废液中的氢氟酸进行回收利用，相比现有技术，有效避免氟资源被浪费的情况。

2、本发明的一个优势在于提供用于光伏废酸的氢氟酸再生方法，本发明能够对两次精馏产生的hf和水蒸气冷凝形成的氢氟酸循环处理，大大提高了氢氟酸废液的回收利用率，使得氢氟酸回收率达90%以上，降低外排废水中hf的含量，降低废水处理成本，相比现有技术，不仅回收率更高，且工艺简单，大大减少了废渣废水的排放，经济和环保效益明显。

3、本发明的一个优势在于提供用于光伏废酸的氢氟酸再生方法，本发明能够在回收氢氟酸的过程中产生水蒸气，可通过对水蒸气进行冷凝以形成水，实现回收水，以减少废水产量。

4、本发明的一个优势在于提供用于光伏废酸的氢氟酸再生方法，本发明在脱轻后，通过对脱轻产生的水蒸气冷凝形成的水进行吸附，以获得超纯水。

5、本发明的一个优势在于提供用于光伏废酸的氢氟酸再生方法，本发明在一次精馏后，通过对一次精馏产生的hf和水蒸气冷凝形成的氢氟酸进行吸附，以获得ups电子级氢氟酸。

6、本发明的一个优势在于提供用于光伏废酸的氢氟酸再生方法，本发明能够对氢氟酸废液进行处理，通过传热和传质，充分利用处理过程中产生的热量，实现热能的综合利用，有效节省能耗。

7、为达到本发明以上至少一个优势，本发明提供用于光伏废酸的氢氟酸再生方法，包括如下步骤：

8、s1、脱轻：脱轻塔被导入含有氢氟酸的待处理液，所述脱轻塔塔釜温度为100~105°c且塔顶温度为70~80°c，由所述脱轻塔对待处理液进行脱轻处理，脱轻而产生的水蒸气由所述脱轻塔的塔顶排出，脱轻而产生的脱轻产液由所述脱轻塔的塔釜排出并导入第一精馏塔；

9、s2、精馏：所述第一精馏塔塔釜温度为110~115°c且塔顶温度为98~105°c，所述第一精馏塔对脱轻产液进行精馏，精馏而产生的hf和水蒸气由所述第一精馏塔的塔顶排出并经冷凝形成氢氟酸，精馏而产生的馏出液由所述第一精馏塔的塔釜排出。

10、根据本发明一实施例，在步骤s1前还包括如下步骤：

11、导料：清洗槽内的氢氟酸废液通过高纯管道导入预处理组件，所述预处理组件向所述脱轻塔导入含有氢氟酸的待处理液。

12、根据本发明一实施例，包括如下步骤：

13、所述清洗槽内的氢氟酸废液通过高纯管道导入所述预处理组件的混合器，所述混合器将氢氟酸废液与预定量的双氧水混合以形成待处理液。

14、根据本发明一实施例，还包括如下步骤：

15、所述预处理组件包括一反应器，其中所述反应器中设置有喷洒件和催化层，所述反应器形成反应腔，所述催化层被安装于所述反应腔，所述喷洒件被安装于所述催化层的上方，并且所述喷洒件被设置能够向所述反应腔喷洒臭氧，高纯水被通入所述反应器形成的所述反应腔，且高纯水和臭氧在催化剂的作用下生成活性氧基团，以将低价金属离子被活性氧基团氧化成高价金属离子。

16、根据本发明一实施例，还包括如下步骤：

17、所述清洗槽导出的氢氟酸废液在导入所述预处理组件前经过滤器进行过滤处理，以除去氢氟酸废液中的固体杂质。

18、根据本发明一实施例，在步骤s2后还包括如下步骤：

19、二次精馏及回流：所述第一精馏塔塔釜排出的馏出液导入第二精馏塔，所述第二精馏塔塔釜温度为108-120°c且塔顶温度为98-105°c，由所述第二精馏塔对馏出液进行精馏，精馏而产生的hf和水蒸气由所述第二精馏塔的塔顶排出并于冷凝形成氢氟酸后通过高纯管道进入所述预处理组件以循环处理，精馏而产生的废水由所述第二精馏塔的塔釜排出。

20、根据本发明一实施例，还包括如下步骤：

21、所述第一精馏塔塔釜排出的馏出液导入第一中转罐以被存储，在所述第一中转罐内的馏出液达到预定量后，馏出液由所述第一中转罐导向所述第二精馏塔。

22、根据本发明一实施例，还包括如下步骤：

23、所述第二精馏塔塔顶排出的hf和水蒸气冷凝形成的氢氟酸导入第二中转罐以被存储，氢氟酸能够由所述第二中转罐导向所述预处理组件。

24、根据本发明一实施例，包括如下步骤：

25、第一吸附器对所述脱轻塔塔顶排出的水蒸气冷凝形成的水进行吸附，以除去水中的金属离子；

26、经所述第一吸附器处理后的水导入水储罐，以此进行水回收。

27、根据本发明一实施例，还包括如下步骤：

28、第二吸附器对所述第一精馏塔塔顶排出的hf和水蒸气冷凝形成的氢氟酸进行吸附，以除去氢氟酸中的金属离子；

29、经所述第二吸附器处理后的氢氟酸导入产品储罐，以此进行氢氟酸回收。

30、本发明的用于光伏废酸的氢氟酸再生设备，与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

31、1、本发明的所述混合器将氢氟酸废液和预定量的双氧水混合以形成待处理液，再由所述脱轻塔进行脱轻以产生水蒸气和脱轻产液，由于双氧水与氢氟酸废液中的金属离子反应以产生高沸物，降低脱轻产生的水蒸气中金属离子的含量，以回收水蒸气冷凝形成且具有较高纯度的水。

32、2、本发明的所述第一精馏塔对脱轻产生的脱轻产液进行精馏以产生hf和水蒸气与馏出液，以实现一次精馏，通过回收hf和水蒸气冷凝形成的氢氟酸，以对氢氟酸废液中的氢氟酸进行回收利用。

33、3、本发明基于脱轻操作和一次精馏操作，所述第二精馏塔对馏出液进行精馏以产生hf和水蒸气和废水，通过将hf和水蒸气冷凝形成的氢氟酸导向所述预处理组件以循环处理，大大提高氢氟酸废液的回收利用率，使得氢氟酸回收率达90%以上。

34、4、本发明的所述第一吸附器对脱轻产生的水蒸气经冷凝形成的水进行吸附，以除去水中的金属离子，以确保获得的水为超纯水。

35、5、本发明的所述第二吸附器对一次冷凝产生的hf和水蒸气经冷凝形成的氢氟酸进行吸附，以除去氢氟酸中的金属离子，以确保获得的氢氟酸达到ups电子级氢氟酸的标准。