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氟化工工艺流程范文1
关键词：护理流程；心肺复苏抢救；成功率；优化
针对当前我国医院内部的死亡病例进行分析可以发现，因为心脏跳动骤然停止或者是呼吸停止而造成的患者死亡现象是比较常见的，比如紧急创伤、各种心脑血管疾病等都可能诱发该问题的出现，而如果该问题出现之后得不到及时有效地处理[1]，就很可能最终导致患者死亡，而对于这种心肺复苏抢救过程来说，相应的护理操作是极为关键的一个方面，合理的优化护理流程。因此，基于心肺复苏抢救中的护理流程而言，必须要得到有效地优化，下面我就结合本院近两年来针对22例存在心跳或者呼吸骤停问题的患者进行的实验研究，进行简要的介绍和探讨，希望能够对于今后心肺复苏抢救中的护理流程优化有所帮助。
1 资料与方法
1.1一般资料 本试验研究主要选择了本院在2013年6月～2015年5月出现的22例心跳或者呼吸骤停的患者，针对这些患者随机分成了对照组和观察组两个组别，这两个组别内各有患者11例，其中在对照组中存在男性患者6例，女性患者则为5例，观察组则存在男性患者5例，女性患者6例，两组患者在性别组成上不存在明显的差异，统计显著性大于0.05，可以看作是同质的，能用来进行试验比较；从患者的年龄构成上来看，对照组的患者年龄在19～55岁，平均年龄为39.35岁，而观察组患者的年龄则在20～63岁，平均年龄为39.58岁，由此可见，两个组别之间不存在较为明显的年龄差异，统计显著性大于0.05，可以看作是同质的，能用来进行试验比较；从患者的疾病类型上来看，对照组中存在心血管疾病患者3例、脑血管患者4例，呼吸系统疾病则为4例，而在观察组中，心血管疾病患者为4例、脑血管患者为3例，呼吸系统疾病患者则为5例，因而从患者的疾病构成上来看，对照组和观察组之间也不存在明显的差别，统计显著性大于0.05，可以进行试验比较；从两组患者的心跳或者呼吸停止时间上来看，对照组患者在1.6～7.0min，而实验组患者则在1.5～7.5min，也不存在明显的差异，统计显著性大于0.05，可以看作是同质的，能用来进行试验比较。
1.2方法 针对分好的对照组和观察组两个不同组别来说，其最为主要的区别就在于具体的心肺复苏抢救中的护理方法不同，具体来说，对照组在心肺复苏抢救中完全按照以往的常规护理流程进行操作。
对于观察组来说，其采取优化后的心肺复苏抢救护理流程，具体的操作方法按照参与护理人员的不同存在不同的形式，下面简要介绍下这三种不同的护理方法：①首先，对于三人护理方法来说，其最为主要的就是应该明确这三名护士自身的职责，一般来说，在这三名护士中会存在一名经验比较丰富的老护士，该护士主要负责进行患者的呼吸道吸氧和吸痰处理，其一般站在患者的头部位置，并且还可以帮助医生进行相应气管的插管操作，而对于经验稍微存在一定欠缺的护士来说，则主要是负责进行患者循环系统的护理，尤其是要针对患者的胸外心脏位置进行按压、心电护理或者是穿刺操作[2，3]，保障患者的静脉通道畅通，其主要的工作就是负责给患者进行止血、导尿、包扎和记录所有的抢救流程和抢救次数等；②其次，对于两人护理方法来说，主要就是由经验较为丰富的护士不仅仅做好三人护理中自身的职责，而对于经验稍微欠缺的护士来说，可以完全按照三人护理方法进行；③最后，对于仅有一人进行心肺复苏抢救护理的状况来说，其主要就是和医生进行有效的配合，帮助医生处理好经验丰富护士应该承担的责任[4]。由此可见，采用这种护理方式进行心肺复苏抢救，能够较好的明确每一名护士的不同职责，进而在较大程度上提升护理的效率，当然，相关的护理人员也应该具备较好的专业素养，避免出现操作的失误。
1.3统计学方法 全面采集实验过程中对照组和观察组的数据，然后把这些数据录入到SPSS16.0中进行相应的统计分析和处理，因为在本研究中被试数量比较少，所以采用χ2分析的方法针对该实验的被试结果进行统计分析，判断两者是否存在统计学差异，其判断的标准一般按照观察P值是否小于0.05。
2 结果
对于对照组和实验组两个组别的急救结果进行比较可以发现，无论是在接诊到完成的时间、接诊到胸外按压开始的时间，还是在接诊到心电检查的时间、接诊到静脉通道建立的时间上，观察组都明显要短于对照组，而对于具体的抢救结果来说，其具体的对比结果如下：①首先，在自助循环恢复上对照组仅为4例患者，而观察组则为6例，经过统计分析，其P
3 结论
通过本研究我们可以发现，在心肺复苏抢救过程中，针对护理流程进行有效地优化，进而尽可能地缩短接诊到采取各种措施的时间，进而才能够在较大程度上提升心肺复苏抢救的成功率，因此，在今后的心肺复苏抢救过程中，应该重点针对具体的护理流程进行优化，并且加强护理人员之间的配合效果，提升其护理的规范性和高效性，尽可能的挽救患者的生命。
参考文献：
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[2]葛小敏，孙建华，孙艳萍，等.规范心肺复苏抢救流程对医院抢救成功率的影响[J].吉林医学，2012，28：6176-6178.
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关键词: 多晶硅；多效精馏；热能利用；节能减排
中图分类号：TE08文献标识码： A 文章编号：
前言
随着我国科学技术的不断发展，多晶硅的应用更加广泛。多晶硅是制造集成电路衬底和各种半导体器件的单晶硅、太阳能电池等产品的主要原料。多晶硅可以用于制备单晶硅，广泛用于半导体工业中，作为人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等器件的基础材料。同时，由于能源危机和环境保护的要求，全球正积极开发利用可再生能源。太阳能因其清洁、安全、资源丰富而引人关注。利用太阳能的一种主要方法就是通过光电压效应将太阳能转化为电能，硅太阳能电池即是基于光电压效应的装置，由于半导体工业和太阳能电池的发展，高纯度多晶硅的需求不断增加。
1、多晶硅生产现状
目前国际上多晶硅生产工艺主要有改良西门子法和硅烷法，其中 85% 以上采用改良西门子法。改良西门子法能兼容电子级和太阳能级多晶硅的生产，具有技术成熟、适合产业化生产等特点，是目前多晶硅生产普遍采用的首选工艺技术。
在改良西门子法生产多晶硅整个系统中，主要生产单元包括三氯氢硅合成、精馏提纯、三氯氢硅还原、四氯化硅氢化、尾气回收等工序，其中精馏、还原、氢化这 3 个装置在生产中所占的能耗为整个多晶硅生产过程中总能耗的 70% 以上。为了降低多晶硅的综合生产成本，通过对目前国内外多晶硅企业的生产技术及改进进行了综合调研分析，结合工程设计实际经验，可通过对目前多晶硅行业从精馏、还原、氢化这 3 个单元分别采取不同的工艺路线进行改造设计，采取更为有效地节能措施，降低多晶硅行业的综合生产成本。
2、多晶硅节能降耗措施
2． 1 多效精馏
精馏是多晶硅生产过程中能量消耗较大的单元操作之一。生产多晶硅的氯硅烷精馏存在着分离要求高、全塔组分组成接近、操作过程中回流比和再沸大的特点，因此所需的冷媒和加热介质量很可观。在生产过程中，为了节省制冷能耗，使用常温冷却水( 30—40 ℃) 代替深冷水( 6—12 ℃) 进行冷凝器的冷却，目前常采用加压精馏的方法，以提高冷凝温度。
目前国内已投产的和在建的多晶硅企业的精馏装置，大多采用传统多塔串联精馏工艺，其工艺流程如图 1 所示，即塔釜用装置外的高温热媒( 如过热或饱和水蒸气) 来加热液体汽化提供整个塔操作气相，塔顶采用装置外的低温冷媒( 如循环水或冷冻水) 来冷凝塔顶气相提供全塔操作的液相。
图 1 多塔串联精馏工艺流程图
来自合成或者冷氢化的氯硅烷经粗馏塔分离预热至泡点物料后进 1#精馏塔，脱除低沸点化合物，所脱除的低沸点化合物进入高低沸物罐，塔釜产品进 2#精馏塔，脱除高沸点化合物，所脱除的高沸点化合物进入高低沸物罐，塔顶产品进 3#精馏塔，脱除次低沸点化合物，所脱除的次低沸点化合物进入1#精馏塔循环利用，塔釜产品即为最终的高纯三氯氢硅，直接引至还原车间进行三氯氢硅还原生产多晶硅产品。
多效精馏作为一种精馏节能的工艺近年来其理论研究不断深入，在工业生产中的应用日益广泛。多效精馏是通过扩展工艺流程来节减能耗的，它是利用能位较高的塔排出的能量用于能位较低的塔，从而达到节能目的。多效精馏节能效果好，设备简单，工艺不甚复杂，其应用范围也比较广泛。多效精馏要求后效的操作压力和溶液的沸点均较前效的为低，因此可引入前效的二次蒸汽作为后效的加热介质，即后效的再沸器为前效二次蒸汽的冷凝器，仅第一效需要消耗蒸汽; 多效精馏中，随着效数的增加，单位蒸汽的耗量减少，操作费用降低。
由于多晶硅生产中的氯硅烷高精密精馏提纯自身存在着分离要求高、全塔组分组成接近、串联操作的各塔能耗相近的特点，该单元的自身特点适合多效精馏。通过对年产 3 000 t 多晶硅的精馏装置粗馏塔氯硅烷产品，利用 Aspen-Plus 软件进行普通加压精馏和加压多效精馏方案进行模拟优化，采用的多效精馏工艺流程图如图 2 所示。
图 2 差压耦合精馏工艺流程图
表 1 氯硅烷 2 种精馏工艺能耗计算
从表1可以看出，新鲜氯硅烷的三效精馏塔流程冷却循环水用量比普通精馏节能约 66%，加热蒸汽用量节能约 62． 7%; 尾气回收氯硅烷的双效精馏塔流程冷却循环水用量减少节能约 48． 6%，加热蒸汽用量约减少 46． 7%。
与常规精馏相比，加压多效精馏工艺特点: 将高压塔顶气相物料作为前一低压塔再沸器的加热介质，这样既能节省低压塔釜沸器的加热能量损耗，又能节省高压塔顶冷凝器的冷量损耗。
2． 2 还原热能综合利用
多晶硅还原是改良西门子法的一个重要生产环节，将对多晶硅生产的质量和成本产生重要影响，其核心设备即为还原炉。对于四氯化硅转化三氯氢硅，国际上曾普遍采用热氢化技术，因此截止当前，国内已投产的除江苏中能外均采用了热氢化来将四氯化硅转化为三氯氢硅。采用改良西门子法和热氢化技术生产 1 kg 多晶硅，还原和热氢化直接电耗一般为80—130 kW·h，占全厂用电量的50%左右，占多晶硅总生产成本的 22%—35%。
3、减排措施分析
3. 1 气态污染物及治理
含HCl废气
SiHCl3提纯工序产生少量含SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2等氯硅烷不凝尾气,通过淋洗塔淋洗,氯硅烷遇水全部水解为SiO2、HCL绝大部分HCl被水吸收,尾气中含少量HCl。
干法回收得到的HCl气体采用三级水喷淋吸收塔吸收制取盐酸,但制酸尾气含少量HCl。HCl气体是一种无色且有强烈刺激性气味的气体,对环境、设备都具有较强的腐蚀性。由于氯化氢在水中的溶解度很大,一个体积的水能溶解450~500个体积的HCL因此用水吸收法(或多次循环吸收)处理含HCl废气效果较好,是目前处理含HCl废气的主要方法,其优点是吸收设备及工艺流程简单、净化效率高、操作方便、应用广泛。
3. 2 废水
3. 2. 1 酸性废水
主要是SiHi Cl3提纯尾气淋洗产生的酸性废水,采用石灰乳进行中和+絮凝沉淀处理;根据废水量及废水的pH值变化情况可随时调整加药量,保证出水水质。处理后其pH值可控制在615~815之间。石灰具有来源广、价格便宜、适应性强等优点,广泛用于有色金属工业酸性废水的处理。
3. 2. 2 含氟废水
先用石灰乳调节pH至中性,使大部氟化物形成CaF2沉淀;沉淀后的废水送入除氟搅拌槽中,加硫酸亚铁进一步去除氟化物;然后将去除氟化物的废水与中和后的酸性废水混合一起,加入絮凝剂进行絮凝沉淀,上清液排放。该方法具有处理流程简单、操作方便、处理成本低、氟化物去除率高等优点。
结语
在多晶硅生产过程中，采用更为节能高效的多效精馏代替传统精馏方式能够将精馏系统的能量耦合利用; 采用还原热能综合利用系统能够将还原炉的热能辐射更加高效地转化为蒸汽用于加热系统;采取冷氢化工艺代替传统的热氢化工艺能够大幅度降低四氯化硅氢化的生产成本。采取上述工艺措施，可使得多晶硅企业在市场上能够具有明显的成本竞争，以期能为在建多晶硅企业和多晶硅企业的挖潜改造提供一定的指导作用。
参考文献:
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关键词：多晶硅电池片；大气污染；酸性废气；有机废气
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.037
1 引言
太阳能作具有清洁、安全、资源丰富等优势，有关机构预测，2030年全球光伏装机目标1000 GW，中国2050年光伏装机目标100GW，太阳能光伏产业发展潜力巨大。作为光伏产业重要组成部分的太阳能电池片生产近年发展迅速，其中多晶硅电池片发展成熟，产量约占全部光伏电池的80%以上，在全国多地均有布局。多晶硅电池片通常以上游合格多晶硅切片为原料，经制绒、刻蚀、印刷烧结等工序处理后供应给下游光伏电池组件企业制成光伏电池成品。多晶硅电池片生产过程产生氟化物、氮氧化物、盐酸雾、Cl2、硫酸雾、NH3、非甲烷总烃等多种大气污染物，如控制不当可能对当地大气环境和周围人群健康产生不利影响。
2 生产工艺简述及大气污染物排放特征
2.1 生产工艺简述
太阳能电池片生产工艺通常包括硅片清洗、制绒、碱洗、酸洗、磷扩散、边缘刻蚀、等离子化学气相沉积（PECVD）、丝网印刷干烧结、检测包装等工序，简述如下：
（1）超声波清洗。去除硅片上的污物，把硅片放入超声波清洗器中清洗，如进厂前已经清洗过，可直接进入制绒工序。
（2）制绒。太阳能电池片采用硝酸、氢氟酸、异丙醇等制绒，与硅片反应生成H2SiF6和NOX。反应方程式：Si +2HNO3 +6HFH2SiF6 + NO2+ 3H2O + NO+ H2。此工序产生含HF、NOX、H2、非甲烷总烃的废气。
（3）制绒后清洗：多晶硅太阳能电池制绒后采用纯水喷淋清洗。
（4）碱洗：多晶硅太阳能电池制绒清洗后，再采用KOH进行碱洗。
（5）碱洗后清洗：碱洗后采用纯水进行喷淋清洗。
（6）扩散前酸洗：碱洗后采用10%～20%的HCl进行酸洗，此工序产生含HCl废气。
（7）酸洗后水洗：酸洗后多晶硅太阳能电池采用纯水喷淋方式进行清洗。
（8）扩散前酸洗：HCl清洗后采用10-20%的HF进行酸洗，此工序产生HF废气。
（9）酸洗后水洗：酸洗后多晶硅太阳能电池采用纯水喷淋方式进行清洗。
（10）磷扩散：磷扩散是在硅片表层掺入纯杂质原子的过程，工艺采用液态扩散源。过程反应为：C2H3Cl3 + 2O2 3HCl+ 2CO2。该工序将产生含HCl、Cl2的酸性废气。
（11）边缘刻蚀：利用HNO3、HF和硫酸的混合溶液对硅片边缘进行腐蚀，去除硅片边缘的PN结，具体的反应式为：Si + HNO3 + HF H2SiF6 + NO2+ H2O + NO+ H2。
此工序产生含HF、NOX、硫酸雾的酸性废气。
（12）刻蚀后清洗：刻蚀后采用纯水进行清洗。
（13）碱洗：刻蚀后采用NaOH进行清洗，以去除表面的H2SiF6。
（14）清洗：碱洗后采用纯水进行清洗。
（15）去PSG：该工序是对刻蚀后硅片上的污物及在扩散中产生的SiO2用HF和HCl清洗的方法进行清除。该工序产生含氢氟酸和HCl的废气。
（16）清洗：去PSG后采用纯水进行清洗和吹干。
（17）等离子化学气相沉积（PECVD）
PECVD被用来在硅片上沉积氮化硅材料，将硅片装在石墨舟上，通过化学反应产生氮化硅。典型化学反应为：3SiH4+4NH3Si3N4+12H2。该工序产生含CF4、SiF4、SiH4、NH3及H2的碱性废气。
（18）丝网印刷干烧结。通过丝网印刷机将银浆、铝浆及松油醇调配成导电材料印刷在硅片上，作为太阳电池导电的主要通道；烘干后再经过高温（电加热）烧结成合金。该工序产生有机废气。
（19）分类检测。成品入库前使用检测系统对产品进行检测，将产品分等级包装入库待售。
2.2 大气污染物来源及排放特征
（1）电池片生产线酸性废气。电池片生产线酸性废气为含HF（以氟化物计）、氮氧化物、HCl、Cl2、硫酸雾的混合酸性废气，主要包括制绒工序产生的含HF、氮氧化物废气、扩散前酸洗过程产生的含HCl废气、磷扩散过程产生的含Cl2废气、去PSG过程产生的含HF、硫酸雾废气，废气初始浓度HF（以氟化物计）、氮氧化物、HCl、Cl2、硫酸雾分别为2.1mg/m3、72mg/m3、0.25mg/m3、14.7mg/m3、6mg/m3。
（2）电池片生产线碱性废气。电池片生产线硅片PECVD过程产生含NH3、CF4、SiF4的混合废气，设计采用经PECVD设备附带的废气燃烧器焚烧，燃料为天然气， 燃烧后的废气主要含 烟尘、NH3、SO2、氮氧化物、氟化物，燃烧废气初始浓度烟尘、NH3、氮氧化物、SO2、氟化物分别为300mg/m3、7mg/m3、10mg/m3、12mg/m3、1.55mg/m3。
（3）电池片生产线有机废气。电池片生产有机废气为污染物为非甲烷总烃，主要包括丝网印刷、烘干烧结、单晶制绒过程中加松油醇、异丙醇而产生的有机废气，废气初始浓度非甲烷总烃为60mg/m3。
3 大气污染控制措施
（1）电池片生产线酸性废气净化。电池片生产线酸性废气为含HF（以氟化物计）、氮氧化物、HCl、Cl2、硫酸雾的混合酸性废气，主要包括制绒工序产生的含HF、氮氧化物废气、扩散前酸洗过程产生的含HCl废气、磷扩散过程产生的含Cl2废气、去PSG过程产生的含HF、硫酸雾废气，上述酸性废气经管道收集后设计采用酸雾碱液喷淋洗涤系统进行收集处理，HF（以氟化物计）、氮氧化物、HCl、Cl2、硫酸雾设计净化效率分别为80%、50%、90%、49%、85%，净化后的废气通过高排气筒排放，废气排放浓度HF（以氟化物计）、氮氧化物、HCl、Cl2、硫酸雾分别为0.42mg/m3、36mg/m3、0.025mg/m3、7.5mg/m3、0.9mg/m3，满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996 ）二级标准要求。
电池片生产线酸性废气净化系统处理系统由碱液喷淋洗涤塔、排风机、喷淋装置、吸收液供给装置和排气筒组成，其工艺流程参见图3-1所示。
（2）电池片生产线碱性废气净化。电池片生产线硅片PECVD过程产生含NH3、CF4、SiF4的混合废气（G4），设计采用经PECVD设备附带的废气燃烧器焚烧，燃料为天然气， 燃烧后的废气主要含烟尘、NH3、SO2、氮氧化物、氟化物，燃烧后的废气通过碱性废气喷淋洗涤系统进行收集处理，设计喷淋液为稀盐酸，烟尘、NH3、氮氧化物、SO2、氟化物设计净化效率分别为90%、80%、50%、50%、80%，净化后的废气通过高排气筒排放，废气排放浓度烟尘、NH3、氮氧化物、SO2、氟化物分别为30mg/m3、1.4mg/m3、5mg/m3、6mg/m3、0.31mg/m3，满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996 ）二级标准要求及《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）二级标准要求。
该废气净化系统由PECVD燃烧器、酸液洗涤塔、排风机、喷淋装置、吸收液供给装置和排风管等组成，其工艺流程参见图3-2所示。喷淋液为稀盐酸，与碱性废气发生反应生成水和盐，进而除去废气中的碱性气体。
（3）电池片生产线有机废气净化。电池片生产有机废气为污染物为非甲烷总烃，主要包括制绒、丝网印刷、烘干烧结过程中加入异丙醇、松油醇而产生的有机废气，该废气经管道收集后设计采用活性炭有机废气吸附塔进行收集处理，废气初始浓度非甲烷总烃为60mg/m3，净化效率80%，净化后的废气通过排气筒排放，废气排放浓度非甲烷总烃为12mg/m3，满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996 ）二级标准要求。
该有机废气净化系统由活性碳纤维筒吸附装置、排风管和排风机、排气筒等组成，处理工艺流程参见下图3-3所示。
4 结语
太阳能晶硅电池片生产工序多、工艺复杂且涉及硝酸、氢氟酸、盐酸、硫酸、异丙醇、松油醇等多种化学品，生产过程产生氟化物、氮氧化物、HCl、Cl2、硫酸雾、NH3、非甲烷总烃等多种大气污染物，通过分析各类大气污染物的来源、成分、初始浓度等污染特征，按照技术成熟、经济合理、达标排放等大气污染物控制原则，对生产中产生的各类废气设计了相应的处理措施，净化后的外排废气可满足国家相关排放标准要求。
参考文献：
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[2]瞿露，汪诚文等.我国太阳能电池板生产中的环境污染问题[J]. 环境工程，2013（31）：398-400.
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氟化工工艺流程范文4
关键词：铝材酸碱废水；电泳精制废水；含铬废水；含镍废水；金属离子；COD
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：
前言
铝型材表面处理用水量大，产生废水多，废水中有害物质持续排放[1]。如不加以处理必将污染环境。铝型材生产过程主要包括对成型铝材的脱脂、碱蚀、酸洗、氧化、封孔及着色[2]。处理后的型材均需用水进行清洗，这部分型材清洗水以溢流形式排出清洗槽，是铝型材厂废水的主要来源。铝型材厂生产废水主要含有大量金属离子：Ni2+、Al3+、Cr6+、Sn2+以及SS、油脂、有机物、NH3-N、F-、酸碱等等[3]。其中废水的酸碱度视各生产要求不同而有所变化，但呈酸性的居多。另外在一些工序会产生水量少污染物高的各类废液及废弃换缸液等，针对每一类废水的主要污染物的特点，分别进行预处理，可达到理想的处理效果。
工程概述
佛山某铝型材厂位于中国铝材第一镇——广东省佛山市南海区大沥镇，是一家专业生产铝型材的现代化大企业，该公司占地面积10万多平方米，年生产能力超过8万吨，拥有多条熔铸、挤压先进工艺生产线，并引进国外先进的氧化电泳、喷涂、隔热生产工艺，拥有价值数百万元的完善的检测设备，可生产各种门窗、幕墙、通用型材及工业型材等几千个品种。
该公司铝型材生产工艺流程如下：
该公司铝材表面处理废水排放总量达4500吨/天，以下就该铝型材厂废水处理工程工艺设计为例介绍铝材表面废水处理情况。
废水的来源、水质及水量
根据对生产线工序和用料的分析，该铝型材厂废水来源如下表：
表1 铝型材厂废水来源
根据废水的来源，针对不同工序废水的主要污染物特点，该厂主要废水分类和水量如下表。
表2 铝型材厂废水水质水量表
由上表可知，该厂生产废水主要分为酸碱废水、含锡含镍含氟废水、含铬废水、电泳精制废水，总水量合计为4500吨/天。含锡含镍含氟废水、含铬废水、电泳精制废水经车间预处理后与酸碱废水一同混合排入酸碱综合废水系统。
该废水经处理后，出水水质达到广东省《水污染排放限值（DB44/26-2001）》中的Ⅱ时段一级排放标准。
表3 设计进、出水水质参数（单位：mg/L，pH值除外）
注*：此处进水指标是指几类废水混合后的酸碱综合水质指标。
废水处理工艺
4.1 工艺流程(见图1)
图1 工艺流程框图
4.2 流程说明
根据废水的水质特点，不同生产工序排出的废水分别收集到不同的废水贮槽(池)内。并分别对各类废水进行预处理后再合并一起处理。该厂处理系统主要的设计工艺如下。
4.2.1 酸碱废水
酸碱废水由酸性废水和碱性废水组成，占总水量的90%以上，主要由脱脂、中和、阳极氧化、电泳水洗、除油工序、碱蚀、碱洗工序的水洗过程产生。酸性废水居多，固酸碱废水一般呈酸性。该废水污染物浓度相对较低，一般pH为2～3，COD在150mg/L以下，离子态铜浓度≤2mg/L，经过中和混凝沉淀就可以有效去除废水中的主要污染物。
本工程以酸碱废水的处理为主处理工艺，采用连续的中和+物化沉淀+过滤的治理工艺。
各类废水经单独收集及预处理后，统一收集于酸碱废水调节池与酸碱废水混合匀质，由提升泵将混合匀质后的废水提升至综合废水处理系统，经过pH调整池电石渣乳状液（主要成分是石灰）调节废水的pH值至设定值，同时向废水加入PAC和PAM，废水中的铜、镍等重金属离子以及部分胶体类有机物形成絮体，大颗粒絮体在重力沉淀池沉淀，小颗粒絮体在斜管沉淀池沉淀，污泥排入污泥池。沉淀区上清液流入砂滤池，通过石英细砂的过滤，进一步除低水体的悬浮物质及色度，砂滤池出水排入清水排放池达标排放。
砂滤池运行一定周期后，截留悬浮物不断累积，需要进行反冲洗，反冲洗排水排入酸碱废水调节池再处理。
4.2.2 含铬废水
含铬废水主要来源于钝化工序的水洗过程，主要呈酸性，所含六价铬和总铬是第一类污染物，根据排放标准要求，需要在车间单独收集处理排放。
含铬废水的处理方法常用化学还原法，即利用还原剂将废水中Cr6+还原成Cr3+，再加碱调节pH值，在碱性条件形成Cr(OH)3沉淀除去，这种方法设备投资和运行费用低。
含铬废水由泵提升至pH调整池1，在池内设置pH自动调节加药系统，加酸调pH至2.5-3.5，然后废水流入还原反应池，池内设置ORP自动调节加药控制系统以及搅拌系统，投加还原剂把废水中还原电位控制在280-320mv。六价铬被还原成三价铬，反应完成后废水回调pH进入后续混凝沉淀。沉淀池出水达标排放至酸碱废水调节池，污泥排入含铬污泥系统。
4.2.3 含锡含镍含氟废水
含锡含镍含氟废水主要来源于着色和封孔工序的水洗过程。
镍是第一类污染物，需要在车间收集单独处理达标后排放。含镍废水的处理方式是采用加碱沉淀法，镍离子在pH>9.5以上时，绝大部分镍离子生成氢氧化镍沉淀物。化学反应式原理如下：
Ni2+＋2OH－ Ni (OH)2
大多数氟化物为可溶性物质，利用钙与氟离子生成的氟化钙沉淀物，把氟化钙捕集共沉得以去除。化学反应式原理如下：
Ca2+＋2OH－ CaF2
含锡含镍含氟废水由收集槽泵提升至pH调整池，池内设置pH自动调节加石灰系统，设定反应的pH在9.5-10.5，在碱性条件下，使镍离子、锡离子生成相应的氢氧化物、氟化物生产氟化钙，然后流入混凝反应池，通过投加少量PAC、PAM对金属离子的氢氧化物进行捕集，便于沉淀去除。沉淀池出水达标排放至酸碱废水调节池，污泥排入含镍污泥系统。
4.2.4 电泳精制废水
电泳精制废水主要来源于电泳漆精制离子交换装置产生的阴树脂床再生液、水洗液、碱洗液；阳床再生液、氨洗液、酸洗液；含有难生化降解有机物质及氨氮。
针对电泳精制废水水质特点，可采用Fenton氧化法处理，Fenton试剂氧化法是一种均相催化氧化法。在含有亚铁离子的酸性溶液中投加过氧化氢时，在Fe2+催化剂作用下，H2O2能产生两种活泼的羟基自由基，从而引发和传播自由基链反应，羟基自由基具有非常强的氧化能力，其氧化还原电位高达2.8V，在自然物质中其氧化电位仅次于氟，因此Fenton氧化处理有机物具有良好的效果。
电泳精制废水在车间内经Fenton氧化后去除大部分有机物质，再排入到废水站内与酸碱废水一同处理。
4.2.5 模具碱洗废液
碱洗废液碱度高，pH在10~12左右，每天产生量为2吨。
该厂模具清洗车间设于废水站旁边，碱洗废液单独收集于废碱池中。自流于酸碱综合废水进水渠（酸碱废水调节池前端），用于粗调酸碱废水的pH值以节省处理费用。
4.2.6 污泥处理
本项目中含铬废水和含镍污泥单独在车间处理，分别排入含铬污泥池和含镍污泥池，利用板框压滤机进行压滤，滤液分别进入含铬废水收集槽和含镍废水收集槽，干泥委外处理。
酸碱综合污泥由沉淀池排入综合污泥池内，再由污泥泵加压输送至带式脱水机，污泥加药调质后，再进一步脱水减量、固化，以便污泥后续的运输处置。
铝业废水污泥中含有大量的铝金属，具有一定的回收利用价值，污泥脱水后，交由专业的有资质的回收公司进行处置。
调试的关键
在铝型材废水治理工程调试中，最关键的是对废水的pH值进行控制，使各种金属离子生成难溶的氢氧化物，从而达到最佳的去除效果。
表4 铝、铜、锌、镍适宜的pH范围
由上表和对多项铝型材废水工程的调试效果来看，对于一般的铝型材废水，将pH值控制在7.5～8.5得到的沉淀效果最佳；对于某种金属离子偏多的废水，需根据该金属离子的特性调节pH值。
监测结果及分析
该铝型材废水处理工艺已投入运行使用2年多，设备运转良好，出水水质稳定。下表为抽样监测结果。
表5 铝型材废水处理监测结果
小结
(1)工程实践表明该工艺是合理、可行的。
(2)为保证各类污染物质稳定达标，铝型材表面处理过程产生的少量含铬、含镍含一类污染物废水，需单独在车间处理并达标排放。而电泳精制废水有机物含量高，需单独在车间预处理再排入酸碱综合废水系统。
(3)铝材废水用电石渣处理，可有效去除各类重金属离子及F-，并大大节省运行费用。
(4)铝在溶液中是两性状态，铝离子在废水中也起着净水剂的作用，同时在加入的各种絮凝剂、混凝剂中也含有大量的铝，所以在处理后的水质项目中没有对铝的浓度做出要求。
(5)铝型材废水处理工艺原理简单，操作管理方便。废渣含有大量的氢氧化铝，如加以开发利用，提炼纯净氢氧化铝或制作硫酸铝，将具有广泛用途。
参考文献：
[1]范彤利，顾庆豪.铝型材表面处理废水的处理与回收[J].资源再生,2007年11期.
[2]王祝堂.铝及其表面处理手册[M].南京：江苏科学技术出版社,1992.
氟化工工艺流程范文5
关键词 铝电解；烟气净化；载氟氧化铝；氟含量
中图分类号TQ151 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）93-0188-02
铝电解在烟气的净化过程中，铝电解中的阳极与阴极分子产生电化学反应，导致铝电解中产生很多的粉尘与烟气。二氧化碳是铝电解烟气中的主要成分，一氧化碳在铝电解烟气中也占据着一定的分量，还有少量氟化氢和四氟化碳。烟气中的含氟吨铝排氟约为15-40 kg/t-Al，另外还有30-70 kg/t-Al的粉尘。该污染负荷占整个电解铝生产系统的99%以上。某铝电解企业自投产以来，铝电解烟气净化设备设施系统老化，集气效率和净化效率受到影响，导致净化效果差厂房作业环境差，电解工区氟化盐单耗指标完成困难较大，持续提高集气效率和净化效率，成为了铝电解企业生产发展过程中亟需解决的重要问题。
1铝电解烟气氟化物的吸附原理
电解烟气干法净化氟化物回收原理为：铝电解槽烟气的干法净化，用新鲜氧化铝作吸氟（F）剂。新鲜氧化铝化学吸附烟气中的氟化氢（HF），从而达到回收电解生产过程中释放的有害气体氟化氢（HF）。烟气中的固体粉尘和氟化物颗粒，连同载氟的氧化铝被布袋收尘器截留收集，返回到铝电解中的电解槽内，这一生产过程中的工艺流程：铝电解在电解槽内所产生出来的烟气氟化物，在铝电解净化系统的主要排烟机中，氟化物在负压力值的作用下，在经过电解槽内中的密闭解气系统的集成之后，氟化物穿过电解槽内的支烟管，汇集于电解槽中水平排烟的总体管道内，然后进入到地下的烟气管道中。铝电解中的烟气氟化物在经过地下的烟气管道时，在地下的烟气管道中与净化系统中相关装置中所排放出来的氧化铝相融合，从而导致铝电解烟气氟化物在烟气管道中产生吸附这一反应。
反应生成的载氟氧化铝返回电解槽循环使用，其反应式为：
铝电解中的烟气氟化物在与氧化铝融合之后，在吸附烟气中产生了HF气体，然后转换为载氟氧化铝，在除尘器中对其进行气体与固体的分离，载氟氧化物在被分离之后，通过风动溜槽这一器具进入到相关的气力提升机中，然后在气力提升机中对载氟氧化物进行储存，通过浓相输送系统将这些载氟氧化物提供给铝电解在生产过程中使用。
铝电解在对烟气进行净化的过程中，可以作为烟气中有害物质氟化氢（HF）吸附剂的最理想物质就是砂状形态的氧化铝。砂状氧化铝在对有害物质氟化氢进行吸附的过程中，主要是进行化学吸附，在对氟化氢进行吸附时，氧化铝的表面会产生单分子结构层的吸附化合物，氧化铝中的每一个分子在吸附过程中都会吸附二个两个有害物质氟化氢中的分子，氧化铝在对氟化氢进行吸附时的速度很快，在吸附中不易发生解析的现象，这是氧化铝在吸附氟化氢中的特点。
从物理学的角度看，氧化铝对氟化氢的化学吸附过程包括以下几个步骤：
1）HF在气相中扩散；
2）扩散的HF通过表面气膜到达氧化铅的表面；
3）氟化氢受到氧化铝表面原子中剩余吸附力的作用，而被吸附；
4）被吸附的HF与AL2O3发生化学反应，生成表面化合物ALF3，其反应式亦可以表示为：
（吸附）[2]
（3-1）
在较低的温度下，有利于上述反应向右侧推进，
2提高载氟氧化铝氟含量的控制措施
2.1提高集气效率
1） 加强对电解槽的密封管理，强化电解槽中密封的性能
在电解车间中进行电解槽作业时，要检查电解槽槽盖板是否在安放在相应的位置中，及时的发现槽盖板中存在的问题并解决相关的问题，相邻的槽盖板之间存在的缝隙要用相关的石棉布对缝隙进行密封，制定电解槽作业的操作制度，明确电解槽密封管理中的流程。
2）定期对电解槽集气罩、烟气管道内积料进行检查、清理
在电解槽作业的过程中，电解过程中产生的尘埃与烟气会进行到净化系统中，烟气与尘埃在经过净化系统中的烟气管道时，会沉积到烟气管道中，如果尘埃与烟气在烟气管道中堆积得过多，会造成烟气管道的堵塞，净化系统中的负压作用降低，影响净化系统注对于有害物质的收集。
3） 合理控制电解槽支烟管阀门的开启角度
在烟气的收集过程中，电解槽中的负压作用力需要符合电解槽中电解工艺的标准与要求，在电解槽中对烟气进行收集的过程中，要合理的控制电解槽中支烟气管道在阀门中的开启角度，这有利于每一台电解槽在烟气收集效率的提高，促进净化系统在集气这一方面的发展。
2.2 提升净化系统中的净化效率
1）净化调整负压平衡，杜绝泄露减少系统负压损失，改善布袋透气性
净化车间将加大电解槽支烟管阀门的调节力度，确保每台电解槽负压保持平衡，杜绝烟气的泄露，提高烟气回收利用率，提高载氟氧化铝含氟量。同时加强净化工的工作责任心，保证好氧化铝的正常均衡投料和载氟氧化铝的顺利返回，加大布袋除尘器清灰装置的检查力度，保证布袋处于较好的透气性。布袋班认真检查布袋损坏情况，及时更换破损布袋和破损密封条，并定期人工清理布袋上的挂料，以防止氧化铝的无组织排放，增加布袋透气性。
2）加强检查巡视袋滤室压差，及时修复破损布袋
每天对净化系统布袋除尘器的工作情况和清灰系统进行认真检查，发现布袋破损时应及时更换，并认真检查除尘器密封情况，防止氧化铝的泄露，要保证布袋除尘器在除尘中的高效率，确保净化系统中的清灰系统与布袋除尘器正常化工作，提升净化系统对于载氟烟气的净化效率。
3）定期检查烟道密封，杜绝风量空耗
定期的检查净化系统管道中密封的情况，及时的发现管道中存在的问题并且对其进行解决，避免净化系统管道的破裂而对风量造成严重的损失。管理净化系统中的工作人员，在电解厂房烟气每班至少巡视两次，仔细检查每一台电解槽的烟气状况，并根据烟气状况随时调整支烟管阀门，以确保电解槽集气效率的提高。
3结论
载氟氧化铝氟含量的高低是衡量烟气净化效率的重要指标，也代表着企业对污染源治理的重视程度和环保管理水平。
载氟氧化铝氟含量的高低，直接影响电解工区氟化盐消耗，在日常生产管理中应重视氟含量的监控、分析，对氟含量异常变化要及时分析、制定应对措施。
参考文献
氟化工工艺流程范文6
1试验部分
1．1试验原料、设备及工艺流程
废盐酸，取自贵州遵义钛业集团公司，其浓度18％～25％；菱锰矿，取自贵州遵义，主要化学成分见表1；硫酸锰，氯化锰，分析纯，南京迈斯特凯化工公司；双氧水，30％，青岛福斯特化工有限公司。浸出搅拌槽：自制，加热功率4kW，容积10～15L。
1．2试验方法
常温下，MgSO4易溶，而CaSO4、MgF2和CaF2的溶度积分别为4．93×10－5、6．4×10－9和5．3×10－9。先用硫酸锰在浸出过程中除钙，再用氟化锰除镁，并进一步除钙。主要反应如下：将配制好的硫酸锰溶液与一定浓度的废盐酸按一定比例倒入烧杯中，加热，搅拌，一定温度后缓慢加入粉状菱锰矿。当加热至反应所需温度时开始计时。浸出结束后，加入适量双氧水反应10min，用石灰乳调节pH至4．0左右，10min后停止搅拌，过滤。滤液经一次浓缩过滤后添加氟化锰除镁，再用氯化钡除硫。净化后的氯化锰溶液经浓缩结晶获得高纯四水氯化锰产品。
2试验结果与讨论
2．1扩大浸出试验
小型试验中，用硬锰矿作氧化剂，需要将酸度控持在pH≤0．5，加入的酸量较大，除铁时需加入大量石灰乳进行中和，无形中增加了进入体系的Ca2＋，增大了后续除杂的成本；而且，硬锰矿成分较复杂，起氧化作用的MnO2含量不稳定，导致氧化效果也不稳定。因此，扩大试验中用双氧水作为氧化剂，根据小型试验取得的工艺参数设计L9（3）4正交试验，每次菱锰矿用量为1．0kg。正交试验条件及结果见表2。对表2进行极差分析可知：影响锰浸出率的参数依次为温度＞pH＞液固体积质量比＞时间；最佳浸出参数为A3B1C2D3，即浸出温度80℃，pH＝2．0，液固体积质量比3∶1，浸出时间60min，时间对浸出率影响不大。从动力学角度分析：提高温度和盐酸浓度，均有利于提高浸出过程的扩散能量，从而提高浸出反应速率，但降低酸度可减轻中和除铁及除钙负担；增大液固体积质量比会降低矿浆黏度，降低扩散阻力，增大反应速率。综合考虑并适当调整浸出参数（温度80℃，pH＝ 3．0，液固体积质量比4∶1，时间60min），将菱锰矿用量提高到2．0kg进行验证试验，结果锰浸出率在90％以上，钙浸出率为84．2％，镁浸出率为60．0％。
2．2浸出液除钙
小型试验中利用草酸除钙，与钙离子反应的是草酸根离子，不是分子态的草酸，而草酸需在弱酸条件下才能电离［11］，因此，除钙需在中和后进行，且反应的副产品为HCl，在后续高温蒸发过程中会逸出，对环境造成污染。扩大浸出过程中，由于酸度较高，不宜用草酸除钙，故采用在浸出过程中添加硫酸锰直接除钙，避免了除钙工序带来的洗液量较大的问题。硫酸锰的添加量按矿石中钙质量分数计算配入，其过量系数分别取0．7、0．8、0．9、1．0。浸出液中钙质量浓度及除钙率与硫酸锰加入量的关系如图2所示。图2表明：随着硫酸锰添加量的增加，钙去除率逐渐增大，浸出液中钙质量浓度逐渐减小；当硫酸锰过量系数超过0．8后，除钙率趋于稳定。硫酸锰用量增大虽然有利于除钙，但却降低了硫酸锰的利用率，使溶液中残留较多的SO2－4，增加后续脱硫成本。因而，硫酸锰用量按过量系数0．8较为适宜。硫酸钙的溶度积较大，将此工艺条件下的浸出液进行浓缩，通过提高溶液中硫酸锰浓度而大大抑制硫酸钙的溶解量［12］可进一步去除硫酸钙，浓缩液中钙质量浓度降至1．53g／L，除钙率达95％，但镁的去除率几乎为零。
2．3浸出液除镁
用氟化锰对上述溶液除镁。90 ℃下搅拌反应60 min，氟化锰加入量按沉镁所需理论量加入。前期试验中观察到，当溶液中镁质量浓度大于5g／L时，反应生成的MgF2呈透明胶状，过滤难度大，需加入絮凝剂改善过滤性能。因此，除镁之前先将浓缩液中镁质量浓度降至5g／L以下。浓缩液初始体积3．43L，先取2L稀释至4L后进行一次除镁，剩余浓缩液与一次除镁滤液（≈4L）混合后进行二次除镁。结果表明，除镁率达86．1％，进一步除钙率为22．2％，锰回收率降至81．6％，沉淀后溶液过滤性能良好。
2．4浸出液除硫酸根
浸出过程中添加的硫酸锰不可能100％被利用，致使除镁液中含有一定量的SO2－4。用氯化钡去除SO2－4，按理论量加入氯化钡，之后于60℃下保温沉淀2h，过滤洗涤后得到净化液。
2．5四水氯化锰产品
将上述净化液加热浓缩至锰质量浓度≈220g／L，热过滤去除杂质。当进一步浓缩至滤液液面出现少量结晶膜时（ρ（Mn）≈300g／L）停止浓缩，加入少量氯化锰晶种，冷却结晶，获得一次结晶产品，纯度为98．6％，质量符合HG／T3816—2006标准中Ⅱ类产品标准。为获得I类产品，利用前期试验重结晶母液将其重溶后再浓缩重结晶，则结晶产品纯度≥99％，锰最终回收率为72．3％。
