CN106237641A

CN106237641A - 钛白废酸闪蒸结晶罐

Info

Publication number: CN106237641A
Application number: CN201610627590.XA
Authority: CN
Inventors: 钮德明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-08-03
Filing date: 2016-08-03
Publication date: 2016-12-21

Abstract

一种钛白废酸闪蒸结晶罐,由排渣出口管、罐体、折流板、废酸循环出口管、热废酸进口管、蒸汽出口管、丝网除沫器、喷头、集液器、挡板、浓废酸出口管组成，罐体底部设置排渣出口管与渣液输送管连接；在罐体中心线上装有喷头，喷头连接热废酸进口管；在喷头下部装设锥形集液器，将往下流的废酸收集送入罐底；在锥形集液器的管口处装设锥形挡板；热废酸进口管与热废酸输送管连接；在罐体下部装设折流板；在罐体下部装设废酸循环出口管与废酸循环管连接；在罐体下部装设浓废酸出口管与浓废酸输送管连接；罐体上部内装有丝网除沫器，将上升蒸汽流夹带的液沫分离；在罐体顶部设置蒸汽出口管。它具有蒸发效率高、结构简单、工作可靠、安装方便等优点。

Description

钛白废酸闪蒸结晶罐

技术领域

本发明涉及化学工业领域液体浓缩操作过程，具体是一种钛白废酸闪蒸结晶罐。

背景技术

在化学工业领域内，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。浓缩法可以采用浸没燃烧法和蒸发法。浸没燃烧法为早期的浓缩工艺，工艺过程为在燃烧室中产生的高温气体(1200℃左右)，直接喷入废酸中，使废酸的水分蒸发而起到浓缩废酸的作用，由于硫酸浓度的提高使溶解在废酸中的硫酸亚铁以一水硫酸亚铁的形式析出，该法浓缩后的硫酸浓度不高，而且设备腐蚀厉害，前苏联有用此法把废硫酸浓缩至55％后出售或供生产磷肥使用。蒸发浓缩，根据其蒸发强度、浓缩级数，分别把20％左右的废硫酸浓缩至40％、50％、70％甚至90％以上，该法为近年来国内外钛白粉企业普遍采用的浓缩方法，但是存在一些难以克服的问题，如：（1）蒸发管道易堵塞，运行不稳定；（2）设备材质要求高，投资大；（3）操作复杂，维修困难，所以不适合我国一些中小型钛白粉企业。

有关公开文献报道了一些浓缩钛白废酸的新方法。例如：发明人钮德明公开了一种能耗低、投资少、处理方法简单的钛白废酸外循环多效蒸发器，其中各效采用的专用设备就是闪蒸结晶罐，至今也没发现其它公开文献有所报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种蒸发充分、浓缩液能分层循环、浓缩液结晶析出而不易堵塞、结构简单、投资省的蒸发专用设备，具体是一种钛白废酸闪蒸结晶罐。

本发明是这样实现的，钛白废酸闪蒸结晶罐由排渣出口管、罐体、折流板、废酸循环出口管、热废酸进口管、蒸汽出口管、丝网除沫器、喷头、锥形集液器、锥形挡板、浓废酸出口管组成，其特征是：罐体底部设置排渣出口管，与渣液输送管连接；在罐体中心线上装有喷头，喷头连接热废酸进口管；在喷头下部装设锥形集液器，将往下流的废酸收集送入罐底；在锥形集液器的管口处装设锥形挡板；在罐体中部装设热废酸进口管，与热废酸输送管连接；在罐体下部装设折流板；在罐体下部装设废酸循环出口管，与废酸循环管连接；在罐体下部装设浓废酸出口管，与浓废酸输送管连接；罐体上部内装有丝网除沫器，将上升蒸汽流夹带的液沫分离；在罐体顶部设置蒸汽出口管。

上述钛白废酸闪蒸结晶罐的喷头安装在罐体中心线上，喷头喷射的雾滴均匀分布于罐体内。

上述钛白废酸闪蒸结晶罐的锥形集液器与罐体的连接采取密封连接，保证收集的废酸流入罐体底部。

本发明的工作原理是：操作时，达到沸点，且压力较高的热废酸由热废酸进口管进入，通过喷头喷射成雾状并均匀的分布于罐体内，在罐体内的真空环境中，热废酸突发“闪蒸”，热废酸中大量水分蒸发形成水蒸汽，水蒸汽夹带着液滴通过丝网除沫器，将水蒸汽夹带的细小液沫分离，然后通过蒸汽出口管进入水喷射真空泵，水蒸汽被冷凝，由于水喷射真空泵的抽吸作用，使罐体内处于真空负压状态。罐体内的热废酸大量水分被蒸发，废酸浓度增高，向下沉降和沿壁面流动，通过锥形集液器将往下流的废酸收集，并送入罐底，此时，低浓度的废酸向上翻滚，在锥形挡板和折流板的阻拦下，所含结晶体不能随低浓度废酸上浮，且未达到浓度的上层废酸从废酸循环出口管抽出再加热，另一方面，在液体底层达到浓度要求的浓废酸从底部浓废酸出口管排出。罐底浓度高的废酸由于温度下降会有结晶析出而沉于罐底，这些结晶废渣定时由排渣出口管排卸处理。

本发明的优点是：

（1）蒸发效率高：由于达到沸点，且压力较高的热废酸，通过喷头喷射成雾状，在罐内真空的条件下，突发闪蒸，废酸中大量水分被蒸发。

（2）结构简单：集闪蒸和结晶析出为一体，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；喷头采用耐腐蚀材料制成，工作可靠。

（4）安装方便：钛白废酸闪蒸结晶罐体积小，重量轻，便于安装。

附图说明

图1是本发明钛白废酸闪蒸结晶罐的结构主视示意图。

如图1所示，钛白废酸闪蒸结晶罐由排渣出口管1、罐体2、折流板3、废酸循环出口管4、热废酸进口管5、蒸汽出口管6、丝网除沫器7、喷头8、锥形集液器9、锥形挡板10、浓废酸出口管11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，钛白废酸闪蒸结晶罐由排渣出口管1、罐体2、折流板3、废酸循环出口管4、热废酸进口管5、蒸汽出口管6、丝网除沫器7、喷头8、锥形集液器9、锥形挡板10、浓废酸出口管11组成，其中罐体2底部设置排渣出口管1，与渣液输送管连接；在罐体2中心线上装有喷头8，喷头8连接热废酸进口管5；在喷头8下部装设锥形集液器9，将往下流的废酸收集送入罐底；在锥形集液器9的管口处装设锥形挡板10；在罐体2中部装设热废酸进口管5，与热废酸输送管连接；在罐体2下部装设折流板3；在罐体2下部装设废酸循环出口管4，与废酸循环管连接；在罐体2下部装设浓废酸出口管11，与浓废酸输送管连接；罐体2上部内装有丝网除沫器7，将上升蒸汽流夹带的液沫分离；在罐体2顶部设置蒸汽出口管6。

操作时，达到沸点，且压力较高的热废酸由热废酸进口管5进入，通过喷头8喷射成雾状并均匀的分布于罐体2内，在罐体2内的真空环境中，热废酸突发“闪蒸”，热废酸中大量水分蒸发形成水蒸汽，水蒸汽夹带着液滴通过丝网除沫器7，将水蒸汽夹带的细小液沫分离，然后通过蒸汽出口管6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，使罐体2内处于真空负压状态。罐体2内的热废酸大量水分被蒸发，废酸浓度增高，向下沉降和沿壁面流动，通过锥形集液器9将往下流的废酸收集，并送入罐底，此时，低浓度的废酸向上翻滚，在锥形挡板10和折流板3的阻拦下，所含结晶体不能随低浓度废酸上浮，且未达到浓度的上层废酸从废酸循环出口管4抽出再加热，另一方面，在液体底层达到浓度要求的浓废酸从底部浓废酸出口管11排出。罐底浓度高的废酸由于温度下降会有结晶析出而沉于罐底，这些结晶废渣定时由排渣出口管1排卸处理。

Claims

1.一种钛白废酸闪蒸结晶罐，由排渣出口管（1）、罐体（2）、折流板（3）、废酸循环出口管（4）、热废酸进口管（5）、蒸汽出口管（6）、丝网除沫器（7）、喷头（8）、锥形集液器（9）、锥形挡板（10）、浓废酸出口管（11）组成，其特征是：罐体（2）底部设置排渣出口管（1），与渣液输送管连接；在罐体（2）中心线上装有喷头（8），喷头（8）连接热废酸进口管（5）；在喷头（8）下部装设锥形集液器（9），将往下流的废酸收集送入罐底；在锥形集液器（9）的管口处装设锥形挡板（10）；在罐体（2）中部装设热废酸进口管（5），与热废酸输送管连接；在罐体（2）下部装设折流板（3）；在罐体（2）下部装设废酸循环出口管（4），与废酸循环管连接；在罐体（2）下部装设浓废酸出口管（11），与浓废酸输送管连接；罐体(2)上部内装有丝网除沫器(7)，将上升蒸汽流夹带的液沫分离；在罐体(2)顶部设置蒸汽出口管(6)。

2.根据权利要求1所述的钛白废酸闪蒸结晶罐，其特征在于：喷头（8）安装在罐体（2）的中心线上，喷头（8）喷射的雾滴均匀分布于罐体（2）内。

3.根据权利要求1所述的钛白废酸闪蒸结晶罐，其特征在于：锥形集液器（9）与罐体（2）的连接采取密封连接，保证收集的废酸流入罐体（2）底部。