CN105944398A

CN105944398A - 外循环电磁热管加热真空蒸发器

Info

Publication number: CN105944398A
Application number: CN201610484423.4A
Authority: CN
Inventors: 钮德明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2016-06-28
Publication date: 2016-09-21

Abstract

本发明涉及化工、食品、制药等工业领域液体浓缩操作过程，具体是一种采用电磁热管加热法浓缩钛白废酸的外循环电磁热管加热真空蒸发器，由电磁加热控制柜、电磁加热线圈、稀废酸进口管、热管加热器、热废酸出口管、连通管、循环进口管、循环连通管、耐腐蚀泵、循环出口管、热废酸进口管、喷头、蒸发器壳体、丝网除沫器、蒸汽出口管、水喷射真空泵、浓废酸排出管组成。它具有加热效率高、结构简单、工作可靠、易于清洗、安装方便等优点。

Description

外循环电磁热管加热真空蒸发器

技术领域

本发明涉及化工、食品、制药等工业领域液体浓缩操作过程，具体是一种采用电磁热管加热法浓缩钛白废酸的外循环电磁热管加热真空蒸发器。

背景技术

在化工、食品、制药等工业领域内，有许多液体原料、半成品需要浓缩，加工成产品；有许多液体废料为了满足环保的要求，对废酸、废液的浓缩处理，一般都采用蒸汽加热蒸发的操作过程。

例如，在硫酸法钛白粉生产中，最难解决的是废酸的有效回用，因为含酸浓度为20%左右的废酸要占处理废物的70%，废酸的浓缩除杂处理回用或再用一直是行业内挥之不去又接纳不了的严重问题。

纵观国内外硫酸法钛白粉企业处理废酸的方法，采用废酸浓缩是最主要的方法，国外一些大型硫酸法钛白粉企业都使用浓缩法处理废酸。废酸浓缩法就是加热废酸，使硫酸浓度增加，然后返回酸解工序。目前，浓缩法一般采用多效蒸发浓缩，采用的蒸发设备为列管式石墨蒸发器，但存在难以克服的几个问题：（1）能耗高；（2）蒸发管道易堵塞，运行不稳定；（3）设备材质要求高，投资大；（4）操作复杂，维修困难。

至今也没发现相关文献报道一种加热效率高、热交换充分、不易堵塞、结构简单、易于清洗、运行稳定、操作容易、易于清洗、投资省，又适用于中小型硫酸法钛白粉企业浓缩钛白废酸的外循环电磁热管加热真空蒸发器。

发明内容

本发明的目的是提供一种加热效率高、热交换充分、不易堵塞、结构简单、易于清洗、投资省的浓缩钛白废酸的蒸发设备，具体是一种外循环电磁热管加热真空蒸发器。

本发明是这样实现的，外循环电磁热管加热真空蒸发器由电磁加热控制柜、电磁加热线圈、稀废酸进口管、热管加热器、热废酸出口管、连通管、循环进口管、循环连通管、耐腐蚀泵、循环出口管、热废酸进口管、喷头、蒸发器壳体、丝网除沫器、蒸汽出口管、水喷射真空泵、浓废酸排出管组成，其特征是：电磁加热控制柜用电缆与电磁加热线圈连接；电磁加热线圈套在热管的加热段上；热管加热器设有稀废酸进口管、热废酸出口管与连通管连接，连通管与热废酸进口管和喷头连接；循环出口管与耐腐蚀泵进口连接、耐腐蚀泵出口与循环连通管连接；循环连通管与循环进口管连接；在蒸发器壳体上部设置丝网除沫器，将水蒸汽夹带的细小液沫分离；蒸发器蒸汽出口管与水喷射真空泵连接，将水蒸汽冷凝，并使蒸发器处于真空负压状态。

上述外循环电磁热管加热真空蒸发器的多根热管加热器可并联工作，也可串联工作；在热管的传热段上布置多道螺旋导流槽，以提高流体的传热效率；热管的传热段采用耐强腐蚀的材料制成，加热段采用普通碳钢制成。

上述外循环电磁热管加热真空蒸发器的喷头安装在蒸发器的中心线上，喷洒均匀且雾化。

上述外循环电磁热管加热真空蒸发器适用于化工、食品、制药等工业领域液体浓缩操作过程。

本发明的工作原理是：操作时，先启动电磁加热控制柜，通过电磁加热线圈加热热管，当热管传热段温度升到设定值，将稀废酸从稀废酸进口管加入热管加热器壳体内，此时，稀废酸流过热管加热器传热段的螺旋通道，呈喘流状态，提高了传热效率，热管加热器传热段将热量传递给稀废酸，当稀废酸温度达到沸点时，通过喷头喷射成雾状，进入蒸发器壳体的真空环境中，突发“闪蒸”，稀废酸中大量水分蒸发形成水蒸汽，水蒸汽夹带着液沫通过丝网除沫器，将水蒸汽夹带的细小液沫分离，然后进入水喷射真空泵，水蒸汽被冷凝，由于水喷射真空泵的抽吸作用，使蒸发器处于真空负压状态。罐内的稀废酸大量水分被蒸发，废酸浓度增高，向下沉降，低浓度的废酸向上翻滚，液层在罐内形成循环；另一方面，因蒸发而降温，且未达到浓度的上层废酸用耐酸泵通过循环连通管送入热管加热器中继续加热，在液体底层达到浓度的浓废酸从底部浓废酸排出管排出，以此保持连续性操作。

本发明的优点是：

1.加热效率高：电磁加热的电热转换效率可达98%，比电阻加热节能30%；热管传热效率高。

2.结构简单：利用液体传递能量、质量和热量，本身没有运动部件,故有结构简单,无需维修等特点。

3.工作可靠：由于采用通孔较大，且喷射雾化较好的喷头，故不易堵塞；热管传热段可用耐强腐蚀的材料制成，保障运行可靠。。

4.安装方便：将热管加热器外置，体积小，重量轻，便于安装。

附图说明

图1是本发明外循环电磁热管加热真空蒸发器的结构主视示意图。

如图1所示，外循环电磁热管加热真空蒸发器由电磁加热控制柜1、电磁加热线圈2、稀废酸进口管3、热管加热器4、热废酸出口管5、连通管6、循环进口管7、循环连通管8、耐腐蚀泵9、循环出口管10、热废酸进口管11、喷头12、蒸发器壳体13、丝网除沫器14、蒸汽出口管15、水喷射真空泵16、浓废酸排出管17组成。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

如图1所示本发明的结构主视示意图中可看到，外循环电磁热管加热真空蒸发器由电磁加热控制柜1、电磁加热线圈2、稀废酸进口管3、热管加热器4、热废酸出口管5、连通管6、循环进口管7、循环连通管8、耐腐蚀泵9、循环出口管10、热废酸进口管11、喷头12、蒸发器壳体13、丝网除沫器14、蒸汽出口管15、水喷射真空泵16、浓废酸排出管17组成，其特征是：电磁加热控制柜1用电缆与电磁加热线圈2连接；电磁加热线圈2套在热管的加热段上；热管加热器4设有稀废酸进口管3、热废酸出口管5与连通管6连接，连通管6与热废酸进口管11和喷头12连接；循环出口管10与耐腐蚀泵9进口连接、耐腐蚀泵9出口与循环连通管8连接；循环连通管8与循环进口管7连接；在蒸发器壳体13上部设置丝网除沫器14，将水蒸汽夹带的细小液沫分离；蒸发器蒸汽出口管15与水喷射真空泵16连接，将水蒸汽冷凝及抽真空；在蒸发器壳体13下部设置浓废酸排出管17。

操作时，先启动电磁加热控制柜1，通过电磁加热线圈2加热热管，当热管传热段温度升到设定值，将稀废酸从稀废酸进口管3加入热管加热器4壳体内，此时，稀废酸流过热管加热器4传热段的螺旋通道，呈喘流状态，提高了传热效率，热管加热器4传热段将热量传递给稀废酸，当稀废酸温度达到沸点时，通过喷头12喷射成雾状，进入蒸发器壳体13的真空环境中，突发“闪蒸”，稀废酸中大量水分蒸发形成水蒸汽，水蒸汽夹带着液沫通过丝网除沫器14，将水蒸汽夹带的细小液沫分离，然后通过蒸汽出口管15进入水喷射真空泵16，水蒸汽被冷凝，由于水喷射真空泵16的抽吸作用，使蒸发器处于真空负压状态。罐内的稀废酸大量水分被蒸发，废酸浓度增高，向下沉降，低浓度的废酸向上翻滚，液层在罐内形成循环；另一方面，因蒸发而降温，且未达到浓度的上层废酸用耐酸泵9通过循环连通管8送入热管加热器4中继续加热，在液体底层达到浓度的浓废酸从底部浓废酸排出管17排出，以此保持连续性操作。

Claims

1.一种电磁热管加热真空蒸发器由电磁加热控制柜（1）、电磁加热线圈（2）、热管加热器接口（3）、热管加热器（4）、丝网除沫器（5）、蒸汽出口管（6）、水喷射真空泵（7）、蒸发器壳体（8）、稀废酸进口管（9）、浓废酸排出管（10）组成，其特征是：电磁加热控制柜（1）用电缆与电磁加热线圈（2）连接；电磁加热线圈（2）套在热管的加热段上；多根热管加热器（4）与热管加热器接口（3）连接，均布于蒸发器壳体（8）内，并相对布置，安装在液体表面以下；在蒸发器壳体（8）上部设置丝网除沫器（5），将水蒸汽夹带的细小液沫分离；蒸发器蒸汽出口管（6）与水喷射真空泵（7）连接，将水蒸汽冷凝及抽真空；在蒸发器壳体（8）下部设置稀废酸进口管（9）和浓废酸排出管（10）。

2.根据权利要求1所述的电磁热管加热真空蒸发器，其特征在于：热管加热器（4）的传热段上布置多片翅片，多根热管加热器（4）均布于蒸发器内，并相对布置，安装在液体表面以下，传热段采用耐强腐蚀的材料制成，加热段采用普通碳钢制成。

3.根据权利要求1所述的电磁热管加热真空蒸发器适用于化工、食品、制药等工业领域液体浓缩操作过程。