CN101070143A - 多效浓缩利用低浓度废硫酸的设备系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多效浓缩利用低浓度废硫酸的设备系统，包括浓缩系统和再浓缩系统，所述的浓缩系统包括若干个浓缩单元，每个浓缩单元包括换热器和蒸发室；所述的再浓缩系统包括除沫器和蒸发室；第一个浓缩单元的换热器的夹套连接生蒸汽，其余各浓缩单元的换热器夹套与前一浓缩单元的蒸发室的气体出口相连，每个浓缩单元的蒸发室的酸出口均与本浓缩单元的换热器的酸入口相连，每个浓缩单元的换热器的酸出口均与相邻浓缩单元的蒸发室的酸入口相连。本发明设备系统应用于多效浓缩和闪蒸利用低浓度废硫酸的方法，可以大大节约浓缩时所需的能耗，减少设备投资。

Description

多效浓缩利用低浓度废硫酸的设备系统

技术领域

本发明涉及环境保护领域中的废水处理，尤其是涉及一种高污染低浓度废硫酸的综合处理的设备系统。

背景技术

低浓度的废硫酸通常采用处理的方法为清污分流；母液洗液混合的铁碳降解和生化处理法；臭氧、电解及强氧化剂法等。但普遍存在着投入大，能耗大，成本大，工作量大，处理效果差等缺陷，并且最终的处理效果不甚理想。

本申请人的中国发明专利申请200610050367.X中公开了一种多效浓缩和再浓缩利用低浓度废硫酸的方法，包括：(1)将低浓度废硫酸导入多效加热蒸发系统，每一效加热蒸发系统由一加热室和一蒸发器组成；(2)用生蒸汽对一效加热室的低浓度废硫酸加热，酸吸收热量后经一效蒸发室蒸发，产生一效二次蒸汽；一效二次蒸汽对二效加热室的酸加热，二效的酸吸热后经二效蒸发室蒸发，产生二效二次蒸汽；二效二次蒸汽对三效加热室的酸加热，三效的酸吸热后经三效蒸发室蒸发，经气液分离后，抽真空抽去产生的蒸汽；(3)每一效中，废硫酸在加热室和蒸发器间自循环流动；(4)低浓度废硫酸依次经三效、二效、一效逆流蒸发后抽真空进行闪蒸后成为浓度至少为45％；(5)或者经一效、二效、三效顺流蒸发后浓缩至浓度为30％以上，浓缩后的硫酸进入再浓缩系统(或称浓效蒸发器)后成为浓度至少为45％的硫酸。该发明方法可以大大节约浓缩时所需的能耗，解决了工业生产中大量高污染低浓废硫酸和污染因子的排放，减少处理后的含有大量悬浮物存在大量COD、BOD污染废水的排放；同时减少了因工业废水处理所需要的大量的设备的投资和所需要的原材料的资金。

该方法中需要有多台的设备和合理流程设计，但该发明专利申请中并没有详细描述所使用的设备、各设备的连接关系以及管路的布置。

发明内容

本发明针对多效浓缩利用低浓度废硫酸的方法，提供适用于该方法的设备系统及管路布置。

一种多效浓缩利用低浓度废硫酸的设备系统，包括浓缩系统和再浓缩系统，其特征在于：所述的浓缩系统包括若干个浓缩单元，每个浓缩单元包括换热器和蒸发室；所述的再浓缩系统包括除沫器和蒸发室；

所述的蒸发室顶部设有气体出口，底部设有酸出口，侧面设有若干个酸入口；

所述的换热器底部设有酸入口，顶部设有酸出口，换热器夹套设有蒸汽入口和冷凝水出口；

所述的除沫器设有真空管线接口、气体入口和液体出口；

所述的若干个浓缩单元中第一个浓缩单元的换热器的夹套连接生蒸汽，其余各浓缩单元的换热器夹套与前一浓缩单元的蒸发室的气体出口相连，每个浓缩单元的蒸发室的酸出口均与本浓缩单元的换热器的酸入口相连，每个浓缩单元的换热器的酸出口均回到本浓缩单元的蒸发室的酸入口。

所述的生蒸汽为来自本设备系统外的蒸汽，用于为本设备系统提供热源。

所述的若干个浓缩单元一般以一效浓缩系统、二效浓缩系统、三效浓缩系统等来命名，第一个浓缩单元即一效浓缩系统。

待处理的稀酸经过浓缩系统处理后得到的浓度相对提高的硫酸，待处理的稀酸在每个浓缩单元中浓度逐渐提高，最后通过管路连输送到再浓缩系统的蒸发室的酸入口。也就是说浓缩系统中处理硫酸浓度最高的浓缩单元的蒸发室的酸出口或换热器的酸出口通过管路与再浓缩系统的蒸发室的酸入口相连。

当采用三效顺流浓缩工艺处理低浓度废硫酸时，所述的浓缩系统包括三个浓缩单元，分别是一效浓缩系统、二效浓缩系统和三效浓缩系统；

其中一效浓缩系统的蒸发室酸入口连接待处理稀酸的容器，一效浓缩系统的蒸发室的酸出口与一效浓缩系统的换热器的酸入口相连，一效浓缩系统的换热器的酸出口分为两路，一路与一效浓缩系统的蒸发室的酸入口相连，另一路与二效浓缩系统的蒸发室的酸入口相连，一效浓缩系统的换热器的夹套的蒸汽入口连接生蒸汽，一效浓缩系统的蒸发室的气体出口与二效浓缩系统的换热器的夹套的蒸汽入口连接；

二效浓缩系统的蒸发室的酸出口与二效浓缩系统的换热器的酸入口相连，二效浓缩系统的换热器的酸出口分为两路，一路与二效浓缩系统的蒸发室的酸入口相连，另一路与三效浓缩系统的蒸发室的酸入口相连，二效浓缩系统的蒸发室的气体出口与三效浓缩系统的换热器的夹套的蒸汽入口连接；

三效浓缩系统的蒸发室的酸出口分为两路，一路与三效浓缩系统的换热器的酸入口相连，另一路通过泵与再浓缩系统中的蒸发室的酸入口相连，三效浓缩系统的换热器的酸出口与三效浓缩系统的蒸发室的酸入口相连，三效浓缩系统的蒸发室的气体出口与再浓缩系统中的除沫器的气体入口相连；

再浓缩系统中，再浓缩系统的蒸发室的酸出口通过位差或泵连接成品酸容器，再浓缩系统的蒸发室的气体出口与本系统中的除沫器的气体入口相连，除沫器的液体出口与本系统的蒸发室的酸入口相连。

再浓缩系统中还设有换热器供热，再浓缩系统的换热器的夹套的蒸汽入口连接生蒸汽，再浓缩系统的换热器的酸出口与本系统的蒸发室的酸入口相连，再浓缩系统的换热器的酸入口与本系统的蒸发室的酸出口相连。

所述的蒸发室除设有气体出口、酸出口和酸入口外，还在侧壁设有一个测温口和二个视镜口，所述的两个视镜口上下排列。

采用三效顺流浓缩工艺处理低浓度废硫酸时，每个浓缩单元中的换热器的出口不高于蒸发室的上视镜口这样可以使在每个浓缩单元中依靠加热而使硫酸在换热器与蒸发室间的自循环。

当采用三效逆流浓缩工艺处理低浓度废硫酸时，所述的浓缩系统包括三个浓缩单元，分别是一效浓缩系统、二效浓缩系统和三效浓缩系统，均采用强制循环。

其中三效浓缩系统的蒸发室的酸出口和待处理稀酸的容器均与三效循环泵的入口相连，三效循环泵的出口与三效浓缩系统换热器的酸入口相连，三效浓缩系统的换热器的酸出口分为两路，一路与三效浓缩系统的蒸发室的酸入口相连，另一路与二效浓缩系统的蒸发室的酸入口相连，三效浓缩系统的换热器的夹套的蒸汽入口与二效浓缩系统的蒸发室的气体出口相连；

二效浓缩系统的蒸发室的酸出口和待处理稀酸的容器均与二效循环泵的入口相连，二效循环泵的出口与二效浓缩系统换热器的酸入口相连，二效浓缩系统的换热器的酸出口分为两路，一路与二效浓缩系统的蒸发室的酸入口相连，另一路与一效浓缩系统的蒸发室的酸入口相连，二效浓缩系统的换热器的夹套的蒸汽入口与一效浓缩系统的蒸发室的气体出口相连；

一效浓缩系统的蒸发室的酸出口和待处理稀酸的容器均与一效循环泵的入口相连，一效循环泵的出口与一效浓缩系统换热器的酸入口相连，一效浓缩系统的换热器的酸出口分为两路，一路与一效浓缩系统的蒸发室的酸入口相连，另一路与再浓缩系统的蒸发室的酸入口相连，一效浓缩系统的换热器的夹套的蒸汽入口连接生蒸汽；

再浓缩系统中，再浓缩系统的蒸发室的酸出口通过或泵连接成品酸容器，再浓缩系统的蒸发室的气体出口与再浓缩系统中的除沫器的气体入口相连，除沫器的液体酸出口与再浓缩系统的蒸发室的酸入口相连。

三效浓缩系统的蒸发室的气体出口接真空系统，即与除沫器的气体入口相连，除沫器的液体出口与三效浓缩系统的蒸发室的酸入口相连。

在本发明装置系统可以根据设备的位差选用自然放料或在管路中加设泵等动力装置，可以根据物料流向要求及设备密封、检修的要求在管路中架设阀门、活结等常用的管路装置。

在本发明装置系统中所述的换热器采用石墨材质，蒸发室和疏水器可采用石墨或搪玻璃材质。其他管路及设备接触到硫酸的地方均采用化工领域通用耐酸材料。

所述石墨材质的疏水器包括上筒体、下筒体、上支撑板和下支撑板，上支撑板与下支撑板在圆周边缘的对应位置设有若干开孔并穿套螺杆，通过螺杆拉紧上支撑板与下支撑板，使上支撑板与下支撑板间夹紧上筒体与下筒体，上筒体与下筒体间设有垫片，上筒体顶端设有入口，下筒体底端设有冷凝水出口，上筒体与下筒体围成的空间内设有浮球，浮球位于冷凝水出口的筒体内侧，倒置的筒体将浮球包容于其中，筒体侧面设有若干个开口，在下筒体的侧壁设有视镜。

所述石墨材质的疏水器结构及工作特点类似于浮球式疏水器。疏水器内如果没有冷凝水时，浮球会封闭冷凝水出口，避免蒸汽排出造成浪费，当疏水器内存有一定量的冷凝水时，冷凝水通过筒体侧面开孔进入筒体，浮球会因为冷凝水的浮力而漂起而开启冷凝水出口排出冷凝水，冷凝水排净后浮球下落封闭冷凝水出口。为了让浮球漂起后仍能复位，采用倒置的侧面开孔筒体将浮球包容于其中，网状筒体与下筒体相对固定，保证了浮球能够在冷凝水排净后复位。

所述石墨材质的蒸发室包括包括上筒体、主筒体、上支撑板、下支撑板，上支撑板与下支撑板在圆周边缘的对应位置设有若干开孔并穿套螺杆，通过螺杆拉紧上支撑板与下支撑板，使上支撑板与下支撑板间夹紧上筒体与主筒体，上筒体与主筒体间设有垫片，上筒体顶端设有气体出口，主筒体底端设有酸出口，主筒体侧壁设有测温口、酸入口、备用酸入口和若干个视镜，如视镜和视镜，螺杆穿出上支撑板与下支撑板，长出部分带有螺纹并通过螺母锁紧，上筒体内部设有旋流板。

蒸发室工作时过热的酸从酸入口或备用酸入口进入蒸发室，一部分水会形成水蒸气从气体出口排出，液体从酸出口排出，旋流板可以防止水蒸气排出时夹带泡沫。

蒸发室、疏水器及其其他设备采用石墨材质能解决传统工艺技术中使用设备所难以解决的材质问题。石墨比金属具有更好的导热性和热传导效果，是理想的热交换材料和省能耗的材料。石墨还具有很好的耐腐蚀性能，能耐70％以下硫酸，如选用好的粘接材料，可耐180℃的高温，并且具有广泛的耐腐蚀适用性(如HF酸)。石墨原材料易得，加工简便并且价格便宜，其他适用材料如：钛、锆、哈氏合金C等，价格较为昂贵，并且加工不易。对蒸发室和疏水器而言，搪玻璃的价格与石墨大致相当，但高温的酸，特别有少量盐酸的存在，寿命应不如石墨。

本发明设备系统应用于多效浓缩和闪蒸利用低浓度废硫酸的方法，可以大大节约浓缩时所需的能耗，根本解决了工业生产中大量高污染低浓废硫酸和污染因子的排放，同时减少了因工业废水处理所需要的设备和资金

附图说明

图1为采用三效顺流浓缩和闪蒸工艺流程时，本发明系统的设备流程图；

图2为采用三效逆流浓缩和闪蒸工艺流程时，本发明系统的设备流程图；

图3为本发明装置系统中石墨材质的疏水器的立体结构示意图；

图4为本发明装置系统中石墨材质的疏水器的剖面示意图；

图5为本发明装置系统中石墨材质的蒸发室的剖面示意图；

具体实施方式

参见图1当采用三效顺流浓缩和闪蒸工艺流程处理低浓度废硫酸时，所述的浓缩系统包括三个浓缩单元，分别是一效浓缩系统、二效浓缩系统和三效浓缩系统；

其中一效浓缩系统的蒸发室Q1酸入口连接待处理稀酸的容器(图中未显示)，一效浓缩系统的蒸发室Q1的酸出口与一效浓缩系统的换热器E1的酸入口相连，一效浓缩系统的换热器E1的酸出口分为两路，一路与一效浓缩系统的蒸发室Q1的酸入口相连，另一路与二效浓缩系统的蒸发室Q2的酸入口相连，一效浓缩系统的换热器E1的夹套的蒸汽入口连接生蒸汽，一效浓缩系统的蒸发室Q1的气体出口与二效浓缩系统的换热器E2的夹套的蒸汽入口连接；

二效浓缩系统的蒸发室Q2的酸出口与二效浓缩系统的换热器E2的酸入口相连，二效浓缩系统的换热器E2的酸出口分为两路，一路与二效浓缩系统的蒸发室Q2的酸入口相连，另一路与三效浓缩系统的蒸发室Q3的酸入口相连，二效浓缩系统的蒸发室Q2的气体出口与三效浓缩系统的换热器E3的夹套的蒸汽入口连接；

三效浓缩系统的蒸发室Q3的酸出口分为两路，一路与三效浓缩系统的换热器E3的酸入口相连，另一路通过泵P2与再浓缩系统中的蒸发室Q4的酸入口相连，三效浓缩系统的换热器E3的酸出口与三效浓缩系统的蒸发室Q3的酸入口相连，三效浓缩系统的蒸发室Q3的气体出口与再浓缩系统中的除沫器V4的气体入口相连；

再浓缩系统中，再浓缩系统的蒸发室Q4的酸出口通过泵P3连接成品酸容器(图中未显示)，再浓缩系统的蒸发室Q4的气体出口与本系统中的除沫器V4的气体入口相连，除沫器V4的液体出口与再浓缩系统的蒸发室Q4的酸入口相连。

再浓缩系统中设换热器E4补充供热，再浓缩系统的换热器E4的夹套的蒸汽入口连接生蒸汽，再浓缩系统的换热器E4的酸出口与本系统的蒸发室Q4的酸入口相连，再浓缩系统的换热器E4的酸入口与本系统的蒸发室Q4的酸出口相连。

采用三效顺流浓缩工艺处理低浓度废硫酸时，每个浓缩单元中的换热器的夹套蒸汽入口的水平位置低于蒸发室的酸出口的水平位置，这样可以使在每个浓缩单元中依靠重力在蒸发室与换热器间形成硫酸的环流。

采用三效顺流浓缩工艺流理低浓度废硫酸时，待处理的稀酸来自待处理稀酸的容器，如储罐、储槽等(图中未显示)，待处理的稀酸进入一效浓缩系统的蒸发室Q1后靠重力进入一效浓缩系统的换热器E1，通过生蒸汽的加热并因密度差上行回到蒸发室Q1(此时阀f15开启，阀f21关闭)，稀酸以过热的形式进入蒸发室Q1后一部分水蒸气从蒸发室Q1的气体出口排出，进入到二效浓缩系统的换热器E2的夹套的蒸汽入口，蒸发室Q1内的稀酸达到预定浓度后，开启阀f21将稀酸转移到二效浓缩系统的蒸发室Q2进行二次浓缩。

稀酸进入二效浓缩系统的蒸发室Q2后靠重力进入换热器E2，通过来自蒸发室Q1的气体出口的蒸汽加热，并因密度差上行回到蒸发室Q2(此时阀f24开启，阀f31关闭)，稀酸以过热的形式进入蒸发室Q2后一部分水蒸气从蒸发室Q2的气体出口排出，进入到三效浓缩系统的换热器E3的夹套的蒸汽入口，蒸发室Q2内的稀酸达到预定浓度后，开启阀f31将稀酸转移到三效浓缩系统的蒸发室Q3进行三次浓缩。

稀酸进入三效浓缩系统的蒸发室Q3后靠重力进入换热器E3，通过来自蒸发室Q2的气体出口的蒸汽加热，并因密度差上行回到蒸发室Q3，稀酸以过热的形式进入蒸发室Q3后一部分水蒸气在真空系统带动下排出，蒸发室Q3内的稀酸达到预定浓度后，通过蒸发室Q3酸出口管路的支路进入泵P2，在泵P2作用下进入再浓缩系统的蒸发室Q4进行再浓缩。

稀酸进入再浓缩系统的蒸发室Q4后靠重力进入再浓缩系统的换热器E4，通过生蒸汽的加热并因密度差上行回到蒸发室Q4，稀酸以过热的形式进入蒸发室Q4后一部分水蒸气在真空系统带动下排出，除沫器V4中的残留液体通过除沫器V4的液体出口返回再浓缩系统的蒸发室Q4，蒸发室Q4内的稀酸达到预定浓度后，再浓缩系统中的蒸发室Q4中的浓缩硫酸通过泵P3，打入成品酸容器(图中未显示)。

另外本系统中各换热器冷凝水出口均装有疏水器，其中换热器E3装有疏水器S3，换热器E4装有疏水器S4，换热器E1装有疏水器S1，换热器E2装有疏水器S2。

本系统中换热器采用石墨材质；蒸发室和疏水器采用石墨或搪玻璃材料。

参见图2，当采用三效逆流浓缩工艺处理低浓度废硫酸时，所述的浓缩系统包括三个浓缩单元，分别是一效浓缩系统、二效浓缩系统和三效浓缩系统；

其中三效浓缩系统的蒸发室Q3′的酸出口和待处理稀酸的容器(图中未显示)均与三效循环泵P3′的入口相连，三效循环泵P3′的出口与三效浓缩系统换热器E3′的酸入口相连，三效浓缩系统的换热器E3′的酸出口分为两路，一路与三效浓缩系统的蒸发室Q3′的酸入口相连，另一路与二效浓缩系统的蒸发室Q2′的酸入口相连，三效浓缩系统的换热器E3′的夹套的蒸汽入口与二效浓缩系统的蒸发室Q2′的气体出口相连；

二效浓缩系统的蒸发室Q2′的酸出口和待处理稀酸的容器均与二效循环泵P2′的入口相连，二效循环泵P2′的出口与二效浓缩系统换热器E2′的酸入口相连，二效浓缩系统的换热器E2′的酸出口分为两路，一路与二效浓缩系统的蒸发室Q2′的酸入口相连，另一路与一效浓缩系统的蒸发室Q1′的酸入口相连，二效浓缩系统的换热器E2′的夹套的蒸汽入口与一效浓缩系统的蒸发室Q1′的气体出口相连；

一效浓缩系统的蒸发室Q1′的酸出口和待处理稀酸的容器均与一效循环泵P1′的入口相连，一效循环泵P1′的出口与一效浓缩系统换热器E1′的酸入口相连，一效浓缩系统的换热器E1′的酸出口分为两路，一路与一效浓缩系统的蒸发室Q1′的酸入口相连，另一路与再浓缩系统的蒸发室Q4′的酸入口相连，一效浓缩系统的换热器E1′的夹套的蒸汽入口连接生蒸汽；

再浓缩系统中，再浓缩系统的蒸发室Q4′的酸出口通过位差或泵P4′连接成品酸容器(图中未显示)，再浓缩系统的蒸发室Q4′的气体出口与本系统中的除沫器V4′的气体酸入口相连，除沫器V4′的液体酸出口与本系统的蒸发室Q4′的酸入口相连。

三效浓缩系统的蒸发室Q3′的气体出口与除沫器V3′的气体入口相连，除沫器V3′的液体出口与三效浓缩系统的蒸发室Q3′的酸入口相连。

采用三效逆流浓缩工艺处理低浓度废硫酸时，待处理的稀酸来自待处理稀酸的容器，如储罐、储槽等，待处理的稀酸通过三效循环泵P3′进入三效浓缩系统的换热器E3′，稀酸在换热器E3′通过来自二效浓缩系统的蒸发室Q2′的气体出口的蒸汽的加热因密度差上行回到蒸发室Q3′，蒸发室Q3′的气体出口与除沫器V3′的气体入口相连，在真空作用下蒸发室Q3′排出部分水蒸气进行浓缩，稀硫酸在三效循环泵P3′的驱动下在蒸发室与换热器间循环加热、蒸发。

蒸发室Q3′内的稀酸达到预定浓度后，通过三效循环泵P3′，经换热器E3′的酸出口的支路转移到二效浓缩系统的蒸发室Q2′进行二次浓缩。

稀酸进入二效浓缩系统的蒸发室Q2′后通过二效循环泵P2′进入二效浓缩系统的换热器E2′，稀酸在换热器E2′通过来自一效浓缩系统的蒸发室Q1′的气体出口的蒸汽的加热因密度差上行回到蒸发室Q2′，稀酸以过热的形式回到蒸发室Q2′后部分水蒸气排除达到了浓缩的目的，稀硫酸在二效循环泵P2′的驱动下在蒸发室与换热器间循环加热、蒸发。

蒸发室Q2′内的稀酸达到预定浓度后，通过二效循环泵P2′经换热器E2′的酸出口的支路转移到一效浓缩系统的蒸发室Q1′进行第三次浓缩。

稀酸进入一效浓缩系统的蒸发室Q1′后通过一效循环泵P1′进入一效浓缩系统的换热器E1′，稀酸在换热器E1′通过生蒸汽的加热因密度差上行回到蒸发室Q1′，稀酸以过热的形式回到蒸发室Q1′后部分水蒸气排除达到了浓缩的目的，稀硫酸在一效循环泵P1′的驱动下在蒸发室与换热器间循环加热、蒸发。

蒸发室Q1′内的稀酸达到预定浓度后，通过一效循环泵P1′，经换热器E1′的酸出口的支路转移到再浓缩系统的蒸发室Q4′进行闪蒸再浓缩。

稀酸进入再浓缩系统的蒸发室Q4′后一部分水蒸气在真空系统带动下排出，除沫器V4′中的残留液体通过除沫器V4′的液体出口返回再浓缩系统的蒸发室Q4′，蒸发室Q4′内的稀酸达到预定浓度后，通过酸出口放入泵P4′，再打入成品酸容器。

在整个浓缩过程中，三效循环泵兼作三效进料泵，和二效进料泵、二效循环泵兼作一效进料泵、一效循环泵兼作一效出料(即闪蒸蒸发室的进料)泵。

另外本系统中各换热器冷凝水出口均装有疏水器，其中换热器E1′装有疏水器S1′，换热器E2′装有疏水器S2′、换热器E3′装有疏水器S3′。

本系统中换热器采用石墨材质；蒸发器和疏水器采用石墨可搪玻璃。

三效逆流浓缩和闪蒸工艺流程在运行初期可以通过泵P1′、P2′和P3′分别向换热器E2′、E3′和E1′泵入待处理的稀硫酸，这样在开始运行阶段蒸发室Q2′和蒸发室Q1′就可以产生蒸汽，使整个系统运转起来。

参见图3、4，在本发明装置系统中，采用石墨材质的疏水器，疏水器包括上筒体10、下筒体2、上支撑板4和下支撑板1，上支撑板4与下支撑板1在圆周边缘的对应位置设有若干开孔并穿套螺杆6，通过螺杆6拉紧上支撑板4与下支撑板1，使上支撑板4与下支撑板1间夹紧上筒体10与下筒体2，上筒体10与下筒体2间设有垫片9，上筒体10顶端设有入口5，下筒体2底端设有冷凝水出口12，上筒体10与下筒体2围成的空间内设有浮球3，浮球3位于冷凝水出口12的筒体内侧，倒置的筒体7将浮球3包容于其中，筒体7侧面设有若干个开口13在下筒体2的侧壁设有视镜8。

疏水器内如果没有冷凝水时，浮球3会封闭冷凝水出口12，避免蒸汽排出造成浪费，当疏水器内存有一定量的冷凝水时，冷凝水通过筒体侧面的开口13进入筒体，浮球3会因为冷凝水的浮力而漂起而开启冷凝水出口12排出冷凝水，冷凝水排净后浮球3下落封闭冷凝水出口12。为了让浮球3漂起后仍能复位，采用倒置的网状筒体7将浮球3包容于其中，网状筒体7与下筒体2相对固定，保证了浮球3能够在冷凝水排净后复位。

参见图5，在本发明装置系统中采用石墨材质的蒸发室，蒸发室包括包括上筒体32、主筒体24、上支撑板28、下支撑板21，上支撑板28与下支撑板21在圆周边缘的对应位置设有若干开孔并穿套螺杆27，通过螺杆27拉紧上支撑板28与下支撑板21，使上支撑板28与下支撑板21间夹紧上筒体32与主筒体24，上筒体32与主筒体24间设有垫片30，上筒体32顶端设有气体出口33，主筒体24底端设有酸出口22，主筒体24侧壁设有测温口23、酸入口25、备用酸入口34和若干个视镜，如视镜26和视镜26′，螺杆27穿出上支撑板28与下支撑板20，长出部分带有螺纹并通过螺母29锁紧，上筒体32内部设有旋流板31。

蒸发室工作时过热的酸从酸入口25或备用酸入口34进入蒸发室，一部分水会形成水蒸气从气体出口33排出，液体从酸出口22排出，旋流板31可以防止水蒸气排出时夹带泡沫。视镜26和视镜26′便于观察蒸发室内部物料的状态。

Claims (10)

1、一种多效浓缩利用低浓度废硫酸的设备系统，包括浓缩系统和再浓缩系统，其特征在于：所述的浓缩系统包括若干个浓缩单元，每个浓缩单元包括换热器和蒸发室；所述的再浓缩系统包括除沫器和蒸发室；

所述的蒸发室顶部设有气体出口，底部设有酸出口，侧面设有若干个酸入口；

所述的换热器底部设有酸入口，顶部设有酸出口，换热器夹套设有蒸汽入口和冷凝水出口；

所述的除沫器设有真空管线接口、气体入口和液体出口；

所述的若干个浓缩单元中第一个浓缩单元的换热器的夹套连接生蒸汽，其余各浓缩单元的换热器夹套与前一浓缩单元的蒸发室的气体出口相连，每个浓缩单元的蒸发室的酸出口均与本浓缩单元的换热器的酸入口相连，每个浓缩单元的换热器的酸出口均回到本浓缩单元的蒸发室的酸入口；

浓缩系统中处理硫酸浓度最高的浓缩单元的蒸发室的酸出口或换热器的酸出口通过管路与再浓缩系统的蒸发室的酸入口相连。

2、如权利要求1所述的设备系统，其特征在于：所述的浓缩系统包括三个浓缩单元，分别是一效浓缩系统、二效浓缩系统和三效浓缩系统；

其中一效浓缩系统的蒸发室(Q1)酸入口经泵(P1)连接待处理稀酸的容器，一效浓缩系统的蒸发室(Q1)的酸出口与一效浓缩系统的换热器(E1)的酸入口相连，一效浓缩系统的换热器(E1)的酸出口分为两路，一路与一效浓缩系统的蒸发室(Q1)的酸入口相连，另一路与二效浓缩系统的蒸发室(Q2)的酸入口相连，一效浓缩系统的换热器(E1)的夹套的蒸汽入口连接生蒸汽，一效浓缩系统的蒸发室(Q1)的气体出口与二效浓缩系统的换热器(E2)的夹套的蒸汽入口连接；

二效浓缩系统的蒸发室(Q2)的酸出口与二效浓缩系统的换热器(E2)的酸入口相连，二效浓缩系统的换热器(E2)的酸出口分为两路，一路与二效浓缩系统的蒸发室(Q2)的酸入口相连，另一路与三效浓缩系统的蒸发室(Q3)的酸入口相连，二效浓缩系统的蒸发室(Q2)的气体出口与三效浓缩系统的换热器(E3)的夹套的蒸汽入口连接；

三效浓缩系统的蒸发室(Q3)的酸出口分为两路，一路与三效浓缩系统的换热器(E3)的酸入口相连，另一路通过泵(P2)与再浓缩系统中的蒸发室(Q4)的酸入口相连，三效浓缩系统的换热器(E3)的酸出口与三效浓缩系统的蒸发室(Q3)的酸入口相连，三效浓缩系统的蒸发室(Q3)的气体出口与再浓缩系统中的除沫器(V4)的气体入口相连；

再浓缩系统中，再浓缩系统的蒸发室(Q4)的酸出口通过位差或泵(P3)连接成品酸容器，再浓缩系统的蒸发室(Q4)的气体出口与再浓缩系统的的除沫器(V4)的气体入口相连，除沫器(V4)的液体出口与蒸发室(Q4)的酸入口相连。

3、如权利要求2所述的设备系统，其特征在于：所述的再浓缩系统中设有换热器(E4)，再浓缩系统的换热器(E4)的夹套的蒸汽入口连接生蒸汽，再浓缩系统的换热器(E4)的酸出口与本系统的蒸发室(Q4)的酸入口相连，再浓缩系统的换热器(E4)的酸入口与再浓缩系统的蒸发室(Q4)的酸出口相连。

4、如权利要求1所述的设备系统，其特征在于：所述的浓缩系统包括三个浓缩单元，分别是一效浓缩系统、二效浓缩系统和三效浓缩系统；

其中三效浓缩系统的蒸发室(Q3′)的酸出口和待处理稀酸的容器均与三效循环泵(P3′)的入口相连，三效循环泵(P3′)的出口与三效浓缩系统换热器(E3′)的酸入口相连，三效浓缩系统的换热器(E3′)的酸出口分为两路，一路与三效浓缩系统的蒸发室(Q3′)的酸入口相连，另一路与二效浓缩系统的蒸发室(Q2′)的酸入口相连，三效浓缩系统的换热器(E3′)的夹套的蒸汽入口与二效浓缩系统的蒸发室(Q2′)的气体出口相连；

二效浓缩系统的蒸发室(Q2′)的酸出口和待处理稀酸的容器均与二效循环泵(P2′)的入口相连，二效循环泵(P2′)的出口与二效浓缩系统换热器(E2′)的酸入口相连，二效浓缩系统的换热器(E2′)的酸出口分为两路，一路与二效浓缩系统的蒸发室(Q2′)的酸入口相连，另一路与一效浓缩系统的蒸发室(Q1′)的酸入口相连，二效浓缩系统的换热器(E2′)的夹套的蒸汽入口与一效浓缩系统的蒸发室(Q1′)的气体出口相连；

一效浓缩系统的蒸发室(Q1′)的酸出口和待处理稀酸的容器均与一效循环泵(P1′)的入口相连，一效循环泵(P1′)的出口与一效浓缩系统换热器(E1′)的酸入口相连，一效浓缩系统的换热器(E1′)的酸出口分为两路，一路与一效浓缩系统的蒸发室(Q1′)的酸入口相连，另一路与再浓缩系统的蒸发室(Q4′)的酸入口相连，一效浓缩系统的换热器(E1′)的夹套的蒸汽入口连接生蒸汽；

再浓缩系统中，再浓缩系统的蒸发室(Q4′)的酸出口通过位差或泵(P4′)连接成品酸容器，再浓缩蒸系统的蒸发室(Q4′)的气体出口与再浓缩蒸系统中的除沫器(V4′)的气体入口相连，除沫器(V4′)的液体出口与再浓缩系统的蒸发室(Q4′)的酸入口相连。

5、如权利要求4所述的设备系统，其特征在于：所述的三效浓缩系统设有除沫器(V3′)，三效浓缩系统的蒸发室(Q3′)的气体出口与除沫器(V3′)的气体入口相连，除沫器(V3′)的液体出口与三效浓缩系统的蒸发室(Q3′)的酸入口相连。

6、如权利要求1所述的设备系统，其特征在于：所述的换热器的冷凝水出口设有疏水器。

7、如权利要求1所述的设备系统，其特征在于：所述的换热器采用石墨材质，蒸发室采用石墨或搪玻璃材质。

8、如权利要求6所述的设备系统，其特征在于：所述的疏水器采用石墨或搪玻璃材质。

9、如权利要求8所述的设备系统，其特征在于：所述的疏水器如采用石墨材质，包括上筒体(10)、下筒体(2)、上支撑板(4)和下支撑板(1)，上支撑板(4)与下支撑板(1)在圆周边缘的对应位置设有若干开孔并穿套螺杆(6)，通过螺杆(6)拉紧上支撑板(4)与下支撑板(1)，使上支撑板(4)与下支撑板(1)间夹紧上筒体(10)与下筒体(2)，上筒体(10)与下筒体(2)间设有垫片(9)，上筒体(10)顶端设有入口(5)，下筒体(2)底端设有冷凝水出口(12)，上筒体(10)与下筒体(2)围成的空间内设有浮球(3)，浮球(3)位于冷凝水出口(12)的筒体内侧，倒置的筒体(7)将浮球(3)包容于其中，筒体(7)侧面设有若干个开口(13)，在下筒体(2)的侧壁设有视镜(8)。

10、如权利要求7所述的设备系统，其特征在于：所述蒸发室采用石墨材质，包括包括上筒体(32)、主筒体(24)、上支撑板(28)、下支撑板(21)，上支撑板(28)与下支撑板(21)在圆周边缘的对应位置设有若干开孔并穿套螺杆(27)，通过螺杆(27)拉紧上支撑板(28)与下支撑板(21)，使上支撑板(28)与下支撑板(21)间夹紧上筒体(32)与主筒体(24)，上筒体(32)与主筒体(24)间设有垫片(30)，上筒体(32)顶端设有气体出口(33)，主筒体(24)底端设有酸出口(22)，主筒体(24)侧壁设有测温口(23)、酸入口(25)、备用酸入口(34)和若干个视镜，上筒体(32)内部设有旋流板(31)。

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