本實(shí)用新型屬于氯化物領(lǐng)域，尤其涉及一種氯氣回收裝置。
背景技術(shù)：
酸性蝕刻是制造印制電路板過(guò)程中必不可少的工序，一般適用于多層印制板的外層電路圖形的制作。酸性蝕刻液一般由氯化銅、氯化銨、氯酸鈉以及鹽酸配置而成，由于其產(chǎn)生的廢液對(duì)環(huán)境的危害很大，故大多數(shù)的印制電路板廠都采取了蝕刻液在線循環(huán)再生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，清潔生產(chǎn)。
目前酸性蝕刻液再生循環(huán)處理的工藝基本上分為兩種：一種是采用溶劑萃取來(lái)進(jìn)行酸性銅蝕刻液再生循環(huán)利用方法，由于酸性氯化銅萃取劑種類(lèi)少，易失效，且價(jià)格昂貴，一般不為企業(yè)所接受。另外一種是采用膜電解來(lái)進(jìn)行酸性銅蝕刻液再生循環(huán)利用方法，酸性蝕刻液隔膜電解槽電解，回收單質(zhì)銅，降低蝕銅液的銅離子含量使其得以循環(huán)利用。第二種工藝運(yùn)行成本低，操作難度不高，較為企業(yè)所接受。然而，在電解循環(huán)再生酸性蝕刻液工藝中，陽(yáng)極會(huì)產(chǎn)生氯氣，而氯氣是有強(qiáng)烈刺激性氣味的有毒氣體，需要對(duì)其進(jìn)行處理。目前常用的方法有堿液吸收和氯化亞鐵吸收，但這兩種方法都會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，從而產(chǎn)生二次污染，特別是氯化亞鐵吸收氯氣產(chǎn)生的三氯化鐵，處理成本高，且產(chǎn)生的污泥也多。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種氯氣回收裝置，旨在將酸性蝕刻液廢液經(jīng)電解產(chǎn)生的氯氣進(jìn)行回收利用，在減少環(huán)境污染的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)資源的回收利用。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種氯氣回收裝置，包括用于對(duì)待處理的酸性蝕刻液進(jìn)行電解處理并產(chǎn)生氯氣的酸性蝕刻電解再生裝置及用于將所述氯氣轉(zhuǎn)化為氯離子和次氯酸根離子的氯氣吸收裝置，所述氯氣回收裝置還包括用于將所述氯離子轉(zhuǎn)化為次氯酸根離子的無(wú)隔膜電解裝置，所述無(wú)隔膜電解裝置與所述氯氣吸收裝置連接。
進(jìn)一步地，所述無(wú)隔膜電解裝置包括陰極板和陽(yáng)極板，所述陰極板和陽(yáng)極板并排排列。
進(jìn)一步地，所述陰極板和陽(yáng)極板的間距為1～5mm。
進(jìn)一步地，所述陽(yáng)極板材料為鈦涂貴金屬氧化物電極，陰極板材料為金屬鈦。
進(jìn)一步地，所述無(wú)隔膜電解裝置包括用于對(duì)所述無(wú)隔膜電解裝置中溶液進(jìn)行加熱的加熱裝置。
進(jìn)一步地，所述無(wú)隔膜電解裝置包括用于探測(cè)所述無(wú)隔膜電解裝置中溶液的pH值的pH探頭。
進(jìn)一步地，所述氯氣回收裝置還包括用于將所述無(wú)隔膜電解裝置處理后的溶液用于生產(chǎn)酸性蝕刻液的酸性蝕刻液生產(chǎn)裝置，所述酸性蝕刻液生產(chǎn)裝置與所述無(wú)隔膜電解裝置連接。
進(jìn)一步地，所述氯氣回收裝置還包括用于將所述酸性蝕刻電解再生裝置產(chǎn)生的氯氣排入到所述氯氣吸收裝置中的射流吸收裝置，所述射流吸收裝置連接于所述酸性蝕刻電解再生裝置與所述氯氣吸收裝置之間。
進(jìn)一步地，所述氯氣吸收裝置包括用于對(duì)所述氯氣吸收裝置中液體進(jìn)行加熱的加熱裝置。
進(jìn)一步地，所述氯氣回收裝置還包括銅回收裝置，所述銅回收裝置與所述酸性蝕刻電解再生裝置連接。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：本實(shí)用新型提供的氯氣回收裝置包括無(wú)隔膜電解裝置，通過(guò)無(wú)隔膜電解裝置將氯氣被吸收后產(chǎn)生的氯離子進(jìn)行電解處理，轉(zhuǎn)化為次氯酸根離子，消除了廢液中氯離子帶來(lái)的污染問(wèn)題。
進(jìn)一步地，氯氣回收裝置還包括酸性蝕刻液生產(chǎn)裝置，通過(guò)酸性蝕刻液生產(chǎn)裝置將無(wú)隔膜電解裝置處理后的溶液中所含的次氯酸根離子作為氧化劑，用于生產(chǎn)新的酸性蝕刻液。這不僅消除了廢液處理問(wèn)題，而且實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)使用。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的氯氣回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
如圖1所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種氯氣回收裝置100，包括用于對(duì)待處理的酸性蝕刻液進(jìn)行電解處理并產(chǎn)生氯氣的酸性蝕刻電解再生裝置1及用于將所述氯氣轉(zhuǎn)化為氯離子和次氯酸根離子的氯氣吸收裝置2，氯氣回收裝置100還包括用于將所述氯離子轉(zhuǎn)化為次氯酸根離子的無(wú)隔膜電解裝置3，無(wú)隔膜電解裝置3與氯氣吸收裝置2連接。
具體地，酸性蝕刻液電解再生裝置1包括陽(yáng)極室和陰極室，其陰極和陽(yáng)極反應(yīng)如下所示：
陰極：Cu2++2e-＝Cu
陽(yáng)極：2Cl--2e-＝Cl2↑
陽(yáng)極反應(yīng)所產(chǎn)生的氯氣通入到氯氣吸收裝置2中進(jìn)行吸收，氯氣吸收裝置2中吸收液可以是濃度為10～30％的NaOH、KOH溶液等堿液，溶液溫度為70～90℃。以NaOH溶液為例，氯氣在高溫條件下與一定濃度的NaOH溶液反應(yīng)能生成氯酸鈉和氯化鈉，其反應(yīng)式如下所示：
3Cl2+6NaOH＝5NaCl+NaClO3+3H2O
隨著酸性蝕刻液循環(huán)電解再生的進(jìn)行，陽(yáng)極室不斷產(chǎn)生的氯氣被NaOH溶液吸收生成的氯酸鈉和氯化鈉濃度逐漸升高，當(dāng)氯化鈉濃度達(dá)到120～150g/L時(shí)，將氯酸鈉與氯化鈉混合液排入到無(wú)隔膜電解裝置3。
具體地，無(wú)隔膜電解裝置3包括陰極板和陽(yáng)極板，陰極板和陽(yáng)極板并排排列；所述陰極板和陽(yáng)極板的間距為1～5mm，優(yōu)選3mm。陽(yáng)極材料為鈦涂貴金屬氧化物電極，陰極材料為金屬鈦。無(wú)隔膜電解裝置3中溫度為80℃，溶液氯酸鈉與氯化鈉混合液進(jìn)入無(wú)隔膜電解裝置作為電解液，用重鉻酸鈉或重鉻酸鉀調(diào)節(jié)pH至6.0～7.0，并保持溶液溫度為80℃，在電流密度為2000～5000A/m2，電壓為2.5V～3.5V，溶液中的氯化鈉能生成氯酸鈉，反應(yīng)式如下所示：
NaCl+3H2O＝NaClO3+3H2↑
在本實(shí)施例提供的氯氣回收裝置100包括無(wú)隔膜電解裝置3，通過(guò)無(wú)隔膜電解裝置3將氯氣被吸收后產(chǎn)生的氯離子轉(zhuǎn)化為次氯酸根離子，消除了廢液中氯離子帶來(lái)的污染問(wèn)題。
進(jìn)一步地，氯氣回收裝置100還包括用于將無(wú)隔膜電解裝置3處理后的溶液用于生產(chǎn)酸性蝕刻液的酸性蝕刻液生產(chǎn)裝置5，酸性蝕刻液生產(chǎn)裝置5與無(wú)隔膜電解裝置3連接。無(wú)隔膜電解裝置3將其處理后的溶液排入到酸性蝕刻生產(chǎn)裝置5中，酸性蝕刻生產(chǎn)裝置5將排入的所述溶液用于生產(chǎn)酸性蝕刻液。隨著電解反應(yīng)的進(jìn)行，氯離子不斷轉(zhuǎn)化成次氯酸根離子，當(dāng)電解液中氯離子含量降至10～30g/L時(shí)，即可將溶液中的次氯酸根作為氧化劑排入到酸性蝕刻生產(chǎn)裝置5中，用于生產(chǎn)新的酸性蝕刻液。此外，陰極反應(yīng)生成的氫氣可儲(chǔ)存用于氨合成、鹽酸合成等工藝。
本實(shí)施例提供的氯氣回收裝置100進(jìn)一步通過(guò)酸性蝕刻液生產(chǎn)裝置5，將無(wú)隔膜電解裝置3處理后的溶液中所含的次氯酸根離子作為氧化劑，用于生產(chǎn)新的酸性蝕刻液。這不僅消除了廢液處理問(wèn)題，而且實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)使用。
具體地，無(wú)隔膜電解裝置3還包括用于對(duì)無(wú)隔膜電解裝置3中溶液進(jìn)行加熱的加熱裝置(圖中未示出)，通過(guò)加熱可以加快溶液中的反應(yīng)速率。無(wú)隔膜電解裝置3還包括用于探測(cè)無(wú)隔膜電解裝置3中溶液的pH值的pH探頭(圖中未示出)。
具體地，氯氣回收裝置100還包括用于將酸性蝕刻電解再生裝置1產(chǎn)生的氯氣排入到氯氣吸收裝置2中的射流吸收裝置4，射流吸收裝置4連接于酸性蝕刻電解再生裝置1與氯氣吸收裝置2之間。
氯氣回收裝置100還包括銅回收裝置6，銅回收裝置6與酸性蝕刻電解再生裝置1連接，用于回收銅回收裝置6產(chǎn)生的單質(zhì)銅。
具體地，氯氣吸收裝置2包括用于對(duì)氯氣吸收裝置2中液體進(jìn)行加熱的加熱裝置(圖中未示出)，以保持液體溫度在80℃左右。
本實(shí)施例的氯氣回收裝置進(jìn)行酸性蝕刻液的處理步驟如下：
將酸性蝕刻液廢液置于酸性蝕刻電解再生裝置1，開(kāi)啟酸性蝕刻電解再生裝置1的電源開(kāi)關(guān)，對(duì)酸性蝕刻液進(jìn)行電解處理，產(chǎn)生氯氣和銅；
銅經(jīng)銅回收裝置6回收利用，氯氣經(jīng)射流吸收裝置4排入到氯氣吸收裝置2中，氯氣吸收裝置2中盛放的是一定濃度及溫度的NaOH溶液；同時(shí)氯氣吸收裝置2中加熱裝置啟動(dòng)以保持溶液溫度恒定；
氯氣被NaOH溶液吸收生成的氯酸鈉和氯化鈉濃度逐漸升高，當(dāng)氯化鈉濃度達(dá)到135g/L時(shí)，將氯酸鈉與氯化鈉混合液排入到無(wú)隔膜電解裝置3中；
使用重鉻酸鈉或重鉻酸鉀將進(jìn)入無(wú)隔膜電解裝置3中的混合液的pH進(jìn)行調(diào)整，保持溶液，在一定電流密度和電壓條件下進(jìn)行電解處理；
隨著電解反應(yīng)的進(jìn)行，無(wú)隔膜電解裝置3的混合液中氯離子不斷轉(zhuǎn)化成次氯酸根離子，當(dāng)電解液中氯離子含量降至20g/L以下時(shí)，將混合液排入到酸性蝕刻生產(chǎn)裝置5中，用于生產(chǎn)新的酸性蝕刻液。此外，陰極反應(yīng)生成的氫氣可儲(chǔ)存用于氨合成、鹽酸合成等工藝。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。