CN203513310U - 一种盐酸废水的精馏分离系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种盐酸废水的精馏分离系统，用于盐酸废水处理领域，包括废水输送管路以及依次设在废水输送管路上的一级换热器、二级换热器和精馏塔，精馏塔和二级换热器间连接有二次蒸汽回用管路，二次蒸汽回用管路上设有蒸汽压缩机。本盐酸废水的精馏分离系统中，在精馏塔和二级换热器间增设二次蒸汽回用管路，使得盐酸废水在精馏塔内蒸发的蒸汽通过二次蒸汽回用管路上的蒸汽压缩机压缩升温后进入二级换热器，并对二级换热器内的盐酸废水进行加热，本实用新型通过将精馏塔内产生的二次蒸汽经过蒸汽压缩机升温后作为热源重新用于蒸发加热，节约能耗的同时，降低运行费用。
Description
技术领域
本实用新型用于盐酸废水处理领域，特别是涉及一种盐酸废水的精馏分离系统。
背景技术
盐酸是一种常用的化工产品，广泛用于钢铁、电镀和钢铁结构件的酸洗生产。同时，也用于化工、稀土生产过程中。我国是稀土资源储量和稀土生产大国。在稀土生产和稀土材料回收过程中，都需要大量使用硫酸、盐酸和烧碱，消耗数以万计的工业水。稀土生产企业在生产巨大经济效益的同时，每年排出大量含酸废水和渣土。目前处理盐酸废水、废盐酸的方法有三种：焙烧法、萃取法和蒸发精馏法。其中蒸发精馏分离一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等行业。
沉淀母液废水是稀土湿法合成产生的一类工艺废水，由草酸溶液+稀土料液混合合成稀土草酸盐后产生的残液（水相）。该类废水中含有一定量的盐酸，现有的盐酸废水方法大多采用精馏分离的方式完成，但是普通精馏缺点在于能量消耗大，通常情况下蒸发1吨水约需要1吨蒸汽，能量消耗相当于0.093吨标煤的热值，而且精馏过程中需要大量冷缺水。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种节约能耗、降低运行费用的盐酸废水的精馏分离系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种盐酸废水的精馏分离系统，包括废水输送管路以及依次设在废水输送管路上的一级换热器、二级换热器和精馏塔，精馏塔和二级换热器间连接有二次蒸汽回用管路，二次蒸汽回用管路上设有蒸汽压缩机。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，二次蒸汽回用管路上在蒸汽压缩机与精馏塔间设有洗涤塔。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，二级换热器上设有冷凝水接口，精馏塔的顶端设有与冷凝水出口接通的第一冷凝水回流管路。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，一级换热器上设有出水口以及与冷凝水出口接通的第二冷凝水回流管路。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，废水输送管路在精馏塔上的管口位于精馏塔的下半部。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，一级换热器为平板换热器，二级换热器为石墨换热器。
本实用新型的有益效果：本盐酸废水的精馏分离系统中，在精馏塔和二级换热器间增设二次蒸汽回用管路，使得盐酸废水在精馏塔内蒸发的蒸汽通过二次蒸汽回用管路上的蒸汽压缩机压缩升温后进入二级换热器，并对二级换热器内的盐酸废水进行加热，本实用新型通过将精馏塔内产生的二次蒸汽经过蒸汽压缩机升温后作为热源重新用于蒸发加热，节约能耗的同时，降低运行费用。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型实施例整体结构示意图；
图2是本实用新型中盐酸废水处理流程图。
具体实施方式
参照图1、图2，本实用新型提供了一种盐酸废水的精馏分离系统，包括废水输送管路1以及依次设在废水输送管路1上的一级换热器2、二级换热器3和精馏塔4，精馏塔4和二级换热器3间连接有二次蒸汽回用管路5，二次蒸汽回用管路5上设有蒸汽压缩机51且在蒸汽压缩机51与精馏塔4间设有洗涤塔52。二级换热器3上设有冷凝水出口31，精馏塔4上设有与冷凝水出口31接通的第一冷凝水回流管路41；一级换热器2上设有出水口21以及与冷凝水出口31接通的第二冷凝水回流管路22。
在本实用新型中，盐酸废水在废水输送管路1中的处理工艺如下：盐酸浓度在10%以下的盐酸废水，常温进入一级换热器2并在一级换热器2内被加热，得到温度接近沸点的盐酸废水，再进入二级换热器3，并在二级换热器3内被蒸汽加热，这时部分盐酸废水蒸发得到含少量盐酸的蒸汽，盐酸废水从二级换热器3流出后为汽水混合物。这些汽水混合物从精馏塔4的下半部分进入精馏系统，通过对水蒸发量的控制，得到盐酸浓度在15%以上的出料。
从精馏塔4顶部排出的二次蒸汽通过洗涤塔52用碱水净化，去除其中的盐酸蒸汽，净化后的蒸汽经过蒸汽压缩机51压缩升温，高温蒸汽然后进入二级换热器3加热盐酸废水的进料。加热过程中二次蒸汽降温冷凝，得到高温的冷凝水，这些冷凝水一部分从精馏塔4顶部回流进精馏塔4；一部分进入一级换热器2加热盐酸废水进料,并最终从一级换热器2的出水口21排出系统。
本盐酸废水的精馏分离系统中，在精馏塔4和二级换热器3间增设二次蒸汽回用管路5，使得盐酸废水在精馏塔4内蒸发的蒸汽通过二次蒸汽回用管路5上的蒸汽压缩机51压缩升温后进入二级换热器3，并对二级换热器3内的盐酸废水进行加热，本实用新型通过将精馏塔4内产生的二次蒸汽经过蒸汽压缩机51升温后作为热源重新用于蒸发加热，相对于普通精馏分离系统中蒸发1吨水约需要1吨蒸汽,能量消耗相当于0.093吨标煤的热值，本系统则只需50度电, 相当于0.006吨标煤的热值，普通精馏能耗为热泵精馏能耗15.5倍。其中按照0.7元/度电计算，运行费用为35元/吨水；普通精馏运行成本包括蒸汽费用和冷却水费用，运行费用达250元/吨水，本系统运行成本仅为普通蒸馏的1/7，降低运行费用。
作为本实用新型优选的实施方式，废水输送管路1在精馏塔4上的管口11位于精馏塔4的下半部。
精馏塔4的进料方式为顶部进料，与现有技术中部进料方式不同，精馏塔4中的蒸汽经过填料时盐酸会被拦截，可以有效的将易挥发的盐酸截留在精馏塔4内冷凝回到溶液中，从而由精馏塔4塔顶排除的二次蒸汽几乎不含盐酸。
作为本实用新型优选的实施方式，一级换热器2为平板换热器，二级换热器3为石墨换热器。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (6)
1.一种盐酸废水的精馏分离系统，其特征在于：包括废水输送管路以及依次设在所述废水输送管路上的一级换热器、二级换热器和精馏塔，所述精馏塔和二级换热器间连接有二次蒸汽回用管路，所述二次蒸汽回用管路上设有蒸汽压缩机。
2.根据权利要求1所述的盐酸废水的精馏分离系统，其特征在于：所述二次蒸汽回用管路上在蒸汽压缩机与精馏塔间设有洗涤塔。
3.根据权利要求2所述的盐酸废水的精馏分离系统，其特征在于：所述二级换热器上设有冷凝水出口，所述精馏塔的顶端设有与冷凝水出口接通的第一冷凝水回流管路。
4.根据权利要求3所述的盐酸废水的精馏分离系统，其特征在于：所述一级换热器上设有出水口以及与所述冷凝水出口接通的第二冷凝水回流管路。
5.根据权利要求1～4任一项所述的盐酸废水的精馏分离系统，其特征在于：所述废水输送管路在精馏塔上的管口位于精馏塔的下半部。
6.根据权利要求5所述的盐酸废水的精馏分离系统，其特征在于：所述一级换热器为平板换热器，所述二级换热器为石墨换热器。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110384944A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-10-29 | 南通晨光石墨设备有限公司 | 废酸蒸发浓缩设备及废酸处理方法 |
| CN114229932A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-03-25 | 安徽金禾实业股份有限公司 | 一种氯乙烷生产中酸性废水的处理装置及方法 |
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2013
- 2013-09-12 CN CN201320567484.9U patent/CN203513310U/zh not_active Expired - Lifetime
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