CN207085361U - 一种酸液蒸发装置 - Google Patents
一种酸液蒸发装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207085361U CN207085361U CN201721019245.4U CN201721019245U CN207085361U CN 207085361 U CN207085361 U CN 207085361U CN 201721019245 U CN201721019245 U CN 201721019245U CN 207085361 U CN207085361 U CN 207085361U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acid solution
- medium
- acid
- grade
- evaporator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 310
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 107
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 99
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 90
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 55
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 49
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 77
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 23
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 19
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000011552 falling film Substances 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 claims 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005030 aluminium foil Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 235000019628 coolness Nutrition 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- TUQVXFOSXOCQCM-UHFFFAOYSA-N 9-(3-Methyl-5-pentyl-2-furyl)nonanoic acid Chemical compound CCCCCC1=CC(C)=C(CCCCCCCCC(O)=O)O1 TUQVXFOSXOCQCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical compound [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005404 monopole Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000009469 supplementation Effects 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种酸液蒸发装置，该酸液蒸发装置包括N级酸液蒸发单元、介质蒸发单元、蒸汽压缩机，N为大于或等于1的整数；外部的待蒸发酸液从第1级酸液蒸发单元依次输入各级酸液蒸发单元，无腐蚀性的传热介质作为进料输入所述介质蒸发单元，产生的介质蒸汽输入所述蒸汽压缩机；所述蒸汽压缩机压缩升温后所得的介质蒸汽作为热媒分别输入每级酸液蒸发单元，每级酸液蒸发单元蒸发产生的酸性蒸汽汇合作为热媒输入所述介质蒸发单元。本实用新型的酸液蒸发装置不但对蒸汽压缩机的抗腐蚀性能要求低，而且能有效对酸液进行蒸发浓缩，其具有设备成本低、体积小、能耗低等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及蒸发浓缩技术领域，特别是涉及一种酸液蒸发装置。
背景技术
用含酸液体对金属进行表面处理是一类应用比较广泛的工业技术，包括酸洗、电镀、蚀刻、阳极氧化等。对此类技术产生的含酸废液，通过浓缩结晶，将酸与金属盐的分离，不但能够做到达标排放，而且实现了了循环利用，变废为宝，是一种比较好的处理方法。
多效蒸发是一种应用比较广泛的浓缩技术，按照物料循环方式可分为膜式、自然循环、强制循环等，按照物料的加入方式可分为顺流、逆流、错流等，它实现了蒸汽热能的重复利用，每利用一次为一效，每一效都至少包含一个物料加热室和一个气液分离室。增加效数系统则能耗降低，但设备的造价和复杂度相应增加，还会受到蒸发规模和工艺条件的限制，目前比较常用的是三效、四效、五效蒸汽器。
机械式蒸汽再压缩作为热源的蒸发器，简称MVR蒸发器，是国际上二十世纪九十年代末开发出来的一种新型高效节能蒸发设备。近几年随着压缩机的国产化，MVR蒸发器在国内的应用案例越来越多，是传统多效蒸发器的升级换代产品，其结构简单，基本结构包括一个加热室、一个气液分离室、一台蒸汽压缩机。系统启动后，蒸汽压缩机中高速旋转的叶轮对分离室产生的二次蒸汽做功，使之升温到高于物料的沸点，然后作为热源重新送入加热室。MVR蒸发器在运行中通过补充少量电能实现了蒸汽热能的无限次循环使用，理论能耗相当于30效的多效蒸发器。
然而，蒸汽压缩机作为该MVR蒸发器系统的核心不但造价非常昂贵，而且非常脆弱，需要在系统设计中重点保护。例如，能产生20度温升的单极高速压缩机的叶轮转速为12000～14000rad/min，只有优质的钛材才能作为叶轮的材质，但即便使用钛作为材质，在高速旋转中它的抗腐蚀性能也不理想。因此，MVR蒸发器通常只能用于蒸发无腐蚀性的物料，无法直接对含有盐酸、氢氟酸等易挥发酸、且腐蚀性强的酸性废液进行蒸发浓缩。如果使用MVR蒸发器对酸液进行浓缩，则必须在二次蒸汽进入蒸汽压缩机之前进行预处理，例如加碱中和处理或者进行吸附处理，但这些方法不但会增加成本，而且不能保证酸性物质能被处理干净。
实用新型内容
针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于，提供一种基于MVR技术设计的酸液蒸发装置，其不但对蒸汽压缩机的抗腐蚀性能要求低，而且能有效对酸液进行蒸发浓缩，具有设备成本低、体积小、能耗低等优点。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种酸液蒸发装置，包括N级酸液蒸发单元、介质蒸发单元、蒸汽压缩机、稀酸储罐和浓酸储罐，所述N级酸液蒸发单元分别为第1级至第N级酸液蒸发单元，N为大于或等于1的整数；
外部的待蒸发酸液作为进料输入第1级酸液蒸发单元，第1级酸液蒸发单元蒸发所得的浓缩酸液作为进料输入第2级酸液蒸发单元，……，第N-1级酸液蒸发单元蒸发所得的浓缩酸液作为进料输入第N级酸液蒸发单元，第N级酸液蒸发单元蒸发所得的浓缩酸液输送至所述浓酸储罐；无腐蚀性的传热介质作为进料输入所述介质蒸发单元，所述介质蒸发单元蒸发产生的介质蒸汽输入所述蒸汽压缩机；
所述蒸汽压缩机压缩升温后所得的介质蒸汽作为热媒分别输入每级酸液蒸发单元；每级酸液蒸发单元蒸发产生的酸性蒸汽汇合作为热媒输入所述介质蒸发单元，所述介质蒸发单元中放热所得的酸性液体输送至所述稀酸储罐。
本实用新型利用N级酸液蒸发单元产生的酸性的二次蒸汽加热蒸发介质蒸发单元中的无腐蚀性的传热介质，再将产生的介质蒸汽输送至蒸汽压缩机中加压升温，然后将蒸汽压缩机输出的介质蒸汽作为热媒输入各级酸液蒸发单元中利用。
相对于现有技术，本实用新型通过将传热介质和酸液的运行空间完全隔开，防止传热介质被酸液污染，从而保证了进入蒸汽压缩机中的介质蒸汽是安全可靠、无腐蚀性的，因此解决了挥发性酸对蒸汽压缩机中叶轮等部件的腐蚀问题，克服了现有MVR技术不能应用于蒸发浓缩酸液的技术困难。另外，由于对核心设备蒸汽压缩机的耐腐蚀性能要求降低，设备成本可大大减少，并且由于实现对二次蒸汽潜热的循环利用，因此能有效减少设备的换热面积，并且有效降低能耗。
进一步地，每级酸液蒸发单元包括一酸液蒸发器和一酸性气液分离器，所述酸液蒸发器为间壁传热式蒸发器，其设有进料口、出料口、热媒进口和热媒出口，所述酸性气液分离器设有进料口、浓缩酸液出口和酸性蒸汽出口，所述酸性蒸发器的出料口与所述酸性气液分离器的进料口连接；
第1级酸液蒸发器的进料口与外部的酸液管道连接，第1级酸性气液分离器的浓缩酸液出口与第2级酸液蒸发器的进料口连接，……，第N-1级酸性气液分离器的浓缩酸液出口与第N级酸液蒸发器的进料口连接，第N级酸性气液分离器的浓缩酸液出口与所述浓酸储罐连接；
所述蒸汽压缩机设有介质蒸汽进口和介质蒸汽出口；每级酸液蒸发器的热媒进口与所述蒸汽压缩机的介质蒸汽出口连接。
通过限定酸液蒸发器为间壁传热式蒸发器，能确保酸液不会对作为热媒的传热介质造成污染。通过设置酸性气液分离器，能有效将蒸发所得的浓缩酸液和酸性蒸汽分离，避免气液相互夹带影响蒸发浓缩的效果。
进一步地，还包括介质储罐，所述介质储罐中装有无腐蚀性的传热介质；所述介质蒸发单元包括一介质蒸发器和一介质气液分离器，所述介质蒸发器为间壁传热式蒸发器，其设有进料口、出料口、热媒进口和热媒出口，所述介质气液分离器设有进料口、介质蒸汽出口和介质液体出口；
所述介质蒸发器的进料口与所述介质储罐连接，其出料口与所述介质气液分离器的进料口连接，所述介质气液分离器的介质蒸汽出口与所述蒸汽压缩机的介质蒸汽进口连接；
所述介质蒸发器的热媒进口分别与每级酸性气液分离器的酸性蒸汽出口连接，其热媒出口与所述稀酸储罐连接；每级酸液蒸发器的热媒出口与所述介质储罐连接。
通过限定介质蒸发器为间壁传热式蒸发器，能确保作为热媒的酸性蒸汽不会对传热介质造成污染。通过设置介质气液分离器，能有效将蒸发所得的介质蒸汽和未蒸发的介质液体分离，避免气液相互夹带影响蒸汽压缩机的运行。通过设置介质储罐，能将传热介质循环使用，降低成本。
进一步地，所述第1级酸性气液分离器的浓缩酸液出口与第1级酸液蒸发器的进料口连接，第2级酸性气液分离器的浓缩酸液出口与第2级酸液蒸发器的进料口连接，……，第N级酸性气液分离器的浓缩酸液出口与第N级酸液蒸发器的进料口连接；所述介质气液分离器的介质液体出口与所述介质蒸发器的进料口连接。将部分浓缩酸液循环返回到酸液蒸发器，将未蒸发的传热介质液体循环返回到介质蒸发器，能提高蒸发效率。
进一步地，所述介质储罐中装有软化水作为无腐蚀性的传热介质。软化水作为工业常用物料，来源易得、成本低、纯度高、无腐蚀性。
进一步地，还包括稀酸预热器和浓酸预热器，所述稀酸预热器设有热媒进口、热媒出口、冷媒进口和冷媒出口，所述浓酸预热器设有热媒进口、热媒出口、冷媒进口和冷媒出口；
所述稀酸预热器的热媒进口与所述介质蒸发器的热媒出口连接，其热媒出口与所述稀酸储罐连接，其冷媒进口与所述外部的酸液管道连接，其冷媒出口与所述浓酸预热器的冷媒进口连接；所述浓酸预热器的冷媒出口与所述第1级酸液蒸发器的进料口连接，其热媒进口与所述第N级酸性气液分离器的浓缩酸液出口连接，其热媒出口与所述浓酸储罐连接。通过设置稀酸预热器和浓酸预热器，能进一步充分利用余热，降低能耗和成本。
进一步地，每级酸液蒸发器为降膜式蒸发器，其中的酸液进料走管程，热媒走壳程；所述介质蒸发器为降膜式蒸发器，其中的传热介质进料走管程，热媒走壳程。各级酸液蒸发器的管程为串联结构，壳程为并联结构，目的是减少各级酸液蒸发器的总换热面积，从而减少装置的体积和造价。
进一步地，所述蒸汽压缩机为高速离心式蒸汽压缩机。
进一步地，N等于1或2。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
图1为实施例1的酸液蒸发装置的示意图；
图2为实施例2的酸液蒸发装置的示意图。
具体实施方式
本实用新型提供的酸液蒸发装置包括N级酸液蒸发单元、介质蒸发单元、蒸汽压缩机、介质储罐、稀酸储罐和浓酸储罐；所述N级酸液蒸发单元分别为第1级至第N级酸液蒸发单元，N为大于或等于1的整数，所述介质储罐中装有无腐蚀性的传热介质；
外部的待蒸发酸液作为进料输入第1级酸液蒸发单元，第1级酸液蒸发单元蒸发所得的浓缩酸液作为进料输入第2级酸液蒸发单元，……，第N-1级酸液蒸发单元蒸发所得的浓缩酸液作为进料输入第N级酸液蒸发单元，第N级酸液蒸发单元蒸发所得的浓缩酸液输送至所述浓酸储罐；所述介质储罐中的无腐蚀性的传热介质作为进料输入所述介质蒸发单元，所述介质蒸发单元蒸发产生的介质蒸汽输入所述蒸汽压缩机；
所述蒸汽压缩机压缩升温后所得的介质蒸汽作为热媒分别输入每级酸液蒸发单元，每级酸液蒸发单元中放热所得的介质液体汇合输送至所述介质储罐；每级酸液蒸发单元蒸发产生的酸性蒸汽汇合作为热媒输入所述介质蒸发单元，所述介质蒸发单元中放热所得的酸性液体输送至所述稀酸储罐。
实施例1
请参阅图1，其为本实施例的酸液蒸发装置的示意图。
在本实施例中，N等于1，则所述酸液蒸发装置包括第1级蒸发单元、介质蒸发单元、蒸汽压缩机C、介质储罐V1、稀酸储罐V2和浓酸储罐V3，以及必要的泵、管道和阀门。
所述蒸汽压缩机C为单级高速离心式蒸汽压缩机，其设有介质蒸汽进口和介质蒸汽出口。所述介质储罐V1中的传热介质为软化水。
第1级酸液蒸发单元包括第1级酸液蒸发器E1和第1级酸性气液分离器F1。所述第1级酸液蒸发器E1为降膜式蒸发器，其设有进料口、出料口、热媒进口和热媒出口。所述第1级酸性气液分离器F1设有进料口、浓缩酸液出口和酸性蒸汽出口。
所述第1级酸液蒸发器E1的进料口与外部的酸液管道连接，其出料口与所述第1级酸性气液分离器F1的进料口连接。所述第1级酸性气液分离器F1的浓缩酸液出口与所述浓酸储罐V3连接，并与所述第1级酸液蒸发器E1的进料口连接，将部分浓缩酸液循环返回到第1级酸液蒸发器E1。所述第1级酸液蒸发器E1的热媒进口与所述蒸汽压缩机C的介质蒸汽出口连接，其热媒出口与所述介质储罐V1连接。所述第1级酸液蒸发器E1中的酸液进料走管程，作为热媒的水蒸气走壳程。
所述介质蒸发单元包括一介质蒸发器E和一介质气液分离器F，所述介质蒸发器E为降膜式蒸发器，其设有进料口、出料口、热媒进口和热媒出口，所述介质气液分离器F设有进料口、介质蒸汽出口和介质液体出口。
所述介质蒸发器E的进料口与所述介质储罐V1连接，其出料口与所述介质气液分离器F的进料口连接，所述介质气液分离器F的介质蒸汽出口与所述蒸汽压缩机C的介质蒸汽进口连接，其介质液体出口与所述介质蒸发器E的进料口连接，将未蒸发的传热介质液体循环返回到介质蒸发器E。所述介质蒸发器E的热媒进口与第1级酸性气液分离器F1的酸性蒸汽出口连接，其热媒出口与所述稀酸储罐V2连接。所述介质蒸发器E为降膜式蒸发器，其中作为进料的软化水传热介质走管程，作为热媒的酸性蒸汽走壳程。
实施例2
请参阅图2，其为本实施例的酸液蒸发装置的示意图。
在本实施例中，N等于2，则所述酸液蒸发装置包括第1级蒸发单元、第2级蒸发单元、介质蒸发单元、蒸汽压缩机C、介质储罐V1、稀酸储罐V2、浓酸储罐V3、稀酸预热器H1和浓酸预热器H2，以及必要的泵、管道和阀门。
所述蒸汽压缩机C为双极高速离心式蒸汽压缩机，其设有介质蒸汽进口和介质蒸汽出口。所述介质储罐V1中的传热介质为软化水。
第1级酸液蒸发单元包括第1级酸液蒸发器E1和第1级酸性气液分离器F1。所述第1级酸液蒸发器E1为降膜式蒸发器，其设有进料口、出料口、热媒进口和热媒出口。所述第1级酸性气液分离器F1设有进料口、浓缩酸液出口和酸性蒸汽出口。
所述第1级酸液蒸发器E1的进料口与外部的酸液管道连接，其出料口与所述第1级酸性气液分离器F1的进料口连接。所述第1级酸性气液分离器F1的浓缩酸液出口与所述第1级酸液蒸发器E1的进料口连接，将部分浓缩酸液循环返回到第1级酸液蒸发器E1。所述第1级酸液蒸发器E1的热媒进口与所述蒸汽压缩机C的介质蒸汽出口连接，其热媒出口与所述介质储罐V1连接。所述第1级酸液蒸发器E1中的酸液进料走管程，作为热媒的水蒸气走壳程。
第2级酸液蒸发单元包括第2级酸液蒸发器E2和第2级酸性气液分离器F2。所述第2级酸液蒸发器E2为降膜式蒸发器，其设有进料口、出料口、热媒进口和热媒出口。所述第2级酸性气液分离器F2设有进料口、浓缩酸液出口和酸性蒸汽出口。
所述第2级酸液蒸发器E2的进料口与所述第1级酸性气液分离器F1的浓缩酸液出口连接，其出料口与所述第2级酸性气液分离器F2的进料口连接。所述第2级酸性气液分离器F2的浓缩酸液出口与所述浓酸储罐V3连接，并与所述第2级酸液蒸发器E2的进料口连接，将部分浓缩酸液循环返回到第2级酸液蒸发器E2。所述第2级酸液蒸发器E2的热媒进口与所述蒸汽压缩机C的介质蒸汽出口连接，其热媒出口与所述介质储罐V1连接。所述第2级酸液蒸发器E2中的酸液进料走管程，作为热媒的水蒸气走壳程。
所述介质蒸发单元包括一介质蒸发器E和一介质气液分离器F，所述介质蒸发器E为降膜式蒸发器，其设有进料口、出料口、热媒进口和热媒出口，所述介质气液分离器F设有进料口、介质蒸汽出口和介质液体出口。
所述介质蒸发器E的进料口与所述介质储罐V1连接，其出料口与所述介质气液分离器F的进料口连接，所述介质气液分离器F的介质蒸汽出口与所述蒸汽压缩机C的介质蒸汽进口连接，其介质液体出口与所述介质蒸发器E的进料口连接，将未蒸发的传热介质液体循环返回到介质蒸发器E。所述介质蒸发器E的热媒进口分别与第1级酸性气液分离器F1、第2级酸性气液分离器F2的酸性蒸汽出口连接，其热媒出口与所述稀酸储罐V2连接。所述介质蒸发器E中作为进料的软化水传热介质走管程，作为热媒的酸性蒸汽走壳程。
所述稀酸预热器H1设有热媒进口、热媒出口、冷媒进口和冷媒出口，所述浓酸预热器H2设有热媒进口、热媒出口、冷媒进口和冷媒出口。
所述稀酸预热器H1的热媒进口与所述介质蒸发器E的热媒出口连接，其热媒出口与所述稀酸储罐V2连接，其冷媒进口与所述外部的酸液管道连接，其冷媒出口与所述浓酸预热器H2的冷媒进口连接；所述浓酸预热器H2的冷媒出口与所述第1级酸液蒸发器E1的进料口连接，其热媒进口与所述第2级酸性气液分离器F2的浓缩酸液出口连接，其热媒出口与所述浓酸储罐V3连接。
利用本实施例的酸液蒸发装置对一种铝箔刻蚀处理产生的盐酸废液进行蒸发浓缩。
所述盐酸废液中的盐酸浓度为10％，氯离子浓度约为3.0摩尔/升，铝离子浓度约为0.43.0摩尔/升，沸点约为102℃，而饱和氯化铝溶液的沸点约为112℃。
该酸液蒸发装置的工作过程为：
盐酸废液首先经过稀酸预热器H1和浓酸预热器H2预热，再进入第1级酸液蒸发器E1的管程、第1级酸性气液分离器F1中循环蒸发，蒸发温度约为105℃，经过一级蒸发浓缩的酸液进入第2级酸液蒸发器E2的管程、第2级酸性气液分离器F2中循环蒸发，蒸发温度约为112℃，经过二级蒸发浓缩的酸液接近饱和浓度后排出，经过浓酸预热器H2冷却后，输送至浓酸储罐V3中，可用作净水剂的原料；
从第1级酸性气液分离器F1和第2级酸性气液分离器F2分离出来的酸性蒸汽汇合，作为热源进入介质蒸发器E的壳程，放热冷凝后得到的稀盐酸经过稀酸预热器H1冷却后，输送着稀酸储罐V2中储存，可返回到铝箔刻蚀工序中循环使用；
介质储罐V1中的软化水进入介质蒸发器E的管程和介质气液分离器F中循环蒸发，在蒸汽压缩机C的风机抽吸形成的负压下蒸发，蒸发温度为90℃，产生的蒸汽再经过蒸汽压缩机C升温升压后达到118℃左右，再作为热源进入第1级酸液蒸发器E1、第2级酸液蒸发器E2的壳程，放热后得到的冷凝水输送至介质储罐V1中，然后用泵返回到介质蒸发器E。
经过一级蒸发浓缩的酸液中盐酸浓度为20％左右(沸点约为105℃)，与压缩后的蒸汽(温度为118℃)的温差可以达到13℃，是单级蒸发浓缩温差的两倍多，因此第1级酸液蒸发器E1和第2级酸液蒸发器E2的总换热面积可减少一倍。
若按照每小时蒸发15吨水设计，需要配置28度温升的双极高速蒸汽压缩机，轴功率970KW，运行中需要补充生蒸汽0.5吨，蒸汽价格200元/吨，电费0.6元/度，则蒸发1吨水的直接能耗成本为45.46元。如果选用普通的三效蒸发器，蒸发一吨水需要消耗蒸汽0.45吨，直接能耗成本90元。因本实施例与普通三效蒸发器的预热器、泵等可以完全相同，故不考虑泵的能耗，本实施例的酸液蒸发装置比普通三效蒸发器每年节省能耗成本500万元以上。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种酸液蒸发装置，其特征在于：包括N级酸液蒸发单元、介质蒸发单元、蒸汽压缩机、稀酸储罐和浓酸储罐，所述N级酸液蒸发单元分别为第1级至第N级酸液蒸发单元，N为大于或等于1的整数；
外部的待蒸发酸液作为进料输入第1级酸液蒸发单元，第1级酸液蒸发单元蒸发所得的浓缩酸液作为进料输入第2级酸液蒸发单元，……，第N-1级酸液蒸发单元蒸发所得的浓缩酸液作为进料输入第N级酸液蒸发单元，第N级酸液蒸发单元蒸发所得的浓缩酸液输送至所述浓酸储罐；无腐蚀性的传热介质作为进料输入所述介质蒸发单元，所述介质蒸发单元蒸发产生的介质蒸汽输入所述蒸汽压缩机；
所述蒸汽压缩机压缩升温后所得的介质蒸汽作为热媒分别输入每级酸液蒸发单元；每级酸液蒸发单元蒸发产生的酸性蒸汽汇合作为热媒输入所述介质蒸发单元，所述介质蒸发单元中放热所得的酸性液体输送至所述稀酸储罐。
2.根据权利要求1所述的酸液蒸发装置，其特征在于：每级酸液蒸发单元包括一酸液蒸发器和一酸性气液分离器，所述酸液蒸发器为间壁传热式蒸发器，其设有进料口、出料口、热媒进口和热媒出口，所述酸性气液分离器设有进料口、浓缩酸液出口和酸性蒸汽出口，所述酸性蒸发器的出料口与所述酸性气液分离器的进料口连接；
第1级酸液蒸发器的进料口与外部的酸液管道连接，第1级酸性气液分离器的浓缩酸液出口与第2级酸液蒸发器的进料口连接，……，第N-1级酸性气液分离器的浓缩酸液出口与第N级酸液蒸发器的进料口连接，第N级酸性气液分离器的浓缩酸液出口与所述浓酸储罐连接；
所述蒸汽压缩机设有介质蒸汽进口和介质蒸汽出口；每级酸液蒸发器的热媒进口与所述蒸汽压缩机的介质蒸汽出口连接。
3.根据权利要求2所述的酸液蒸发装置，其特征在于：还包括介质储罐，所述介质储罐中装有无腐蚀性的传热介质；所述介质蒸发单元包括一介质蒸发器和一介质气液分离器，所述介质蒸发器为间壁传热式蒸发器，其设有进料口、出料口、热媒进口和热媒出口，所述介质气液分离器设有进料口、介质蒸汽出口和介质液体出口；
所述介质蒸发器的进料口与所述介质储罐连接，其出料口与所述介质气液分离器的进料口连接，所述介质气液分离器的介质蒸汽出口与所述蒸汽压缩机的介质蒸汽进口连接；
所述介质蒸发器的热媒进口分别与每级酸性气液分离器的酸性蒸汽出口连接，其热媒出口与所述稀酸储罐连接；每级酸液蒸发器的热媒出口与所述介质储罐连接。
4.根据权利要求3所述的酸液蒸发装置，其特征在于：所述第1级酸性气液分离器的浓缩酸液出口与第1级酸液蒸发器的进料口连接，第2级酸性气液分离器的浓缩酸液出口与第2级酸液蒸发器的进料口连接，……，第N级酸性气液分离器的浓缩酸液出口与第N级酸液蒸发器的进料口连接；所述介质气液分离器的介质液体出口与所述介质蒸发器的进料口连接。
5.根据权利要求4所述的酸液蒸发装置，其特征在于：所述介质储罐中装有软化水作为无腐蚀性的传热介质。
6.根据权利要求4所述的酸液蒸发装置，其特征在于：还包括稀酸预热器和浓酸预热器，所述稀酸预热器设有热媒进口、热媒出口、冷媒进口和冷媒出口，所述浓酸预热器设有热媒进口、热媒出口、冷媒进口和冷媒出口；
所述稀酸预热器的热媒进口与所述介质蒸发器的热媒出口连接，其热媒出口与所述稀酸储罐连接，其冷媒进口与所述外部的酸液管道连接，其冷媒出口与所述浓酸预热器的冷媒进口连接；所述浓酸预热器的冷媒出口与所述第1级酸液蒸发器的进料口连接，其热媒进口与所述第N级酸性气液分离器的浓缩酸液出口连接，其热媒出口与所述浓酸储罐连接。
7.根据权利要求4所述的酸液蒸发装置，其特征在于：每级酸液蒸发器为降膜式蒸发器，其中的酸液进料走管程，热媒走壳程；所述介质蒸发器为降膜式蒸发器，其中的传热介质进料走管程，热媒走壳程。
8.根据权利要求4所述的酸液蒸发装置，其特征在于：所述蒸汽压缩机为高速离心式蒸汽压缩机。
9.根据权利要求1-8任一项所述的酸液蒸发装置，其特征在于：N等于1或2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721019245.4U CN207085361U (zh) | 2017-08-15 | 2017-08-15 | 一种酸液蒸发装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721019245.4U CN207085361U (zh) | 2017-08-15 | 2017-08-15 | 一种酸液蒸发装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207085361U true CN207085361U (zh) | 2018-03-13 |
Family
ID=61541009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721019245.4U Expired - Fee Related CN207085361U (zh) | 2017-08-15 | 2017-08-15 | 一种酸液蒸发装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207085361U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107335245A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-11-10 | 韶关华元环保科技有限公司 | 一种酸液蒸发装置及蒸发方法 |
-
2017
- 2017-08-15 CN CN201721019245.4U patent/CN207085361U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107335245A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-11-10 | 韶关华元环保科技有限公司 | 一种酸液蒸发装置及蒸发方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102616973B (zh) | 高含盐有机废水的处理方法及其处理装置 | |
| CN205773844U (zh) | 一种无需冷却水的高盐废水三效蒸发结晶装置 | |
| CN105923676A (zh) | 高效太阳能海水淡化与空调制冷联合运行方法与系统 | |
| CN104761090B (zh) | 废水零排放多效机械压缩组合蒸发装置及工艺 | |
| CN104027993B (zh) | 一种机械蒸汽再压缩蒸发系统及节能方法 | |
| CN105536277B (zh) | 一种纤维素溶剂nmmo水溶液的蒸发浓缩工艺及装置 | |
| CN204522328U (zh) | 带机械蒸汽再压缩的三级连续降膜循环蒸发浓缩系统 | |
| CN108101295A (zh) | 一种高含盐含溶剂废水处理系统及工艺 | |
| CN105582684A (zh) | 酸性溶液蒸发回收的机械压缩蒸发装置及其处理方法 | |
| CN106830010A (zh) | 一种甘氨酸生产中甲醇及氯化铵提取设备及提取工艺 | |
| CN205035108U (zh) | 一种用于海水淡化装置的淡水冷凝器 | |
| CN207085361U (zh) | 一种酸液蒸发装置 | |
| CN209221515U (zh) | 一种氯化锂蒸发浓缩装置 | |
| CN104724776B (zh) | 压力蒸发二次蒸汽掺入压力水中的装置及其方法 | |
| CN204138355U (zh) | 逆流双效氨浓缩装置 | |
| CN107335245A (zh) | 一种酸液蒸发装置及蒸发方法 | |
| CN208182650U (zh) | 硫酸铵废液脱盐处理装备 | |
| CN105236504B (zh) | 单真空室超重力常温多级闪蒸海水淡化系统 | |
| TWI815464B (zh) | 用於處理凝結水的分離塔及其方法 | |
| CN106362426B (zh) | 甘油蒸发装置及其蒸发方法 | |
| CN106882777B (zh) | 一种净化磷酸浓缩工艺 | |
| CN106045183B (zh) | 一种高盐废水蒸发装置 | |
| CN205391766U (zh) | 一种纤维素溶剂nmmo水溶液的蒸发浓缩装置 | |
| CN209237375U (zh) | 一种嵌入式辅助启动的热泵双效蒸发浓缩系统 | |
| CN204824178U (zh) | 一种磷酸一铵溶液蒸发结晶设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180313 |