CN209392757U - 一种稀硫酸浓缩提纯装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种稀硫酸浓缩提纯装置。所述稀硫酸浓缩提纯装置包括依次连通的用于除炭黑的第一加热装置、用于预热的第二加热装置、用于除水的第三加热装置、蒸馏装置和冷凝装置；所述第二加热装置上设置有第一出口；所述第三加热装置上设置有第二出口；所述冷凝装置的下部和顶部分别设置有第三出口和第四出口，所述第四出口连通有倾斜设置的中空装置，所述中空装置上设置有第五出口和第六出口。本实用新型提供的稀硫酸浓缩提纯装置通过加热装置、蒸馏装置和冷凝装置，可有效去除稀硫酸中存在的有机物，得到的浓硫酸的浓度不小于97%，其它指标满足工业硫酸的要求，浓缩效率高；同时还可得到纯度较高的稀酸，可作为电解液使用，可实现废稀硫酸的充分利用。
Description
技术领域
本实用新型属于稀硫酸综合利用领域，更具体地，涉及一种稀硫酸浓缩提纯装置。
背景技术
制备甲烷氯化物时，利用硫酸对甲烷氯化物车间的终产品进行干燥，将产生副产物稀硫酸。该稀硫酸中含有甲醇、二甲醚、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等有机物，其浓度75%以上、甲醇和二甲醚等有机物浓度大于等于5%以上。如该硫酸直接排放将会产生大量挥发性有机物的污水和有毒有害的废气，将其浓缩提纯得到浓硫酸将可实现其回收利用具有巨大的经济价值（如返回至甲烷氯化物车间作为干燥的原料）。
但是，利用常规提纯装置得到的硫酸纯度不够，含有甲醇、二甲醚等，存在爆炸的危险。
因此，开发一种浓缩效率高，可利用充分硫酸资源，得到的浓硫酸纯度高的提纯装置具有重要的研究意义和应用价值。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有稀硫酸提纯装置存在硫酸纯度不够的缺陷或不足，提供一种稀硫酸浓缩提纯装置。本实用新型提供的稀硫酸浓缩提纯装置通过若干个加热装置、蒸馏装置和冷凝装置，可有效去除稀硫酸中存在的甲醇、二甲醚、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等有机物，得到的浓硫酸的浓度不小于97%，其它指标满足GBT534-2014工业硫酸的要求，浓缩效率高；同时还可得到纯度较高的稀酸（质量分数为40~50%），可作为电解液使用，可实现废稀硫酸的充分利用。
为实现上述实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种稀硫酸浓缩提纯装置，包括依次连通的用于除炭黑的第一加热装置、用于预热的第二加热装置、用于除水的第三加热装置、蒸馏装置和冷凝装置；所述第二加热装置上设置有第一出口；所述第三加热装置上设置有第二出口；所述冷凝装置的下部和顶部分别设置有第三出口和第四出口，所述第四出口连通有倾斜设置的中空装置，所述中空装置上设置有第五出口和第六出口。
本实用新型提供的稀硫酸浓缩提纯装置利用第一加热装置（控制温度为170~220℃）去除有机物在加热过程中形成的炭黑，可有效提高最终浓硫酸的品质；然后利用第二加热装置进行预热，含有少量酸气的水蒸气通过第一出口排出；利用第三加热装置（控制温度为220~250℃）去除水分，得到初步浓缩的硫酸（浓度约为90%）进入蒸馏装置，含有少量酸气的水蒸气通过第二出口排出；然后利用蒸馏装置使硫酸溶液沸腾、气化，进行进一步浓缩，再通过冷凝装置进行浓硫酸和酸气的分离。其中，第三出口得到浓硫酸，其浓度不小于97%，其它指标满足GBT534-2014工业硫酸的要求，浓缩效率高；第四出口得到酸气，酸气中包括一定浓度的稀硫酸和尾气，利用倾斜设置的中空装置可使得酸气中稀硫酸与酸气更好的分离，得到的稀硫酸的质量分数为40~50%，质量满足电解液的要求，稀硫酸和酸气可分别通过第五出口和第六出口排出。
本实用新型提供的稀硫酸浓缩提纯装置可得到高纯度的工业用浓硫酸，和适用于电解液的稀硫酸，实现更好的资源利用。
为了便利的排出第一加热装置中生成的炭黑，提高热量利用率，优选地，所述第一加热装置的下部设置有排渣口。
为了提高浓缩的效率及产量，第三加热装置、蒸馏装置和冷凝装置的数量均可以多个（如2个、3个、4个、6个、9个等）。
优选地，所述第三加热装置的数量为若干个，所述若干个第三加热装置串联连通。
优选地，所述第二出口与尾气处理系统相连通。
优选地，所述稀硫酸浓缩提纯装置还包括尾气缓冲罐，所述尾气缓冲罐分别与所述第二出口与尾气处理系统相连通。
优选地，所述蒸馏装置的数量为若干个，所述若干个蒸馏装置串联连通。
优选地，所述冷凝装置的数量为若干个。
优选地，所述第三出口与成品罐相连通。
优选地，所述第五出口与稀硫酸罐相连通。
优选地，所述第六出口与尾气处理系统相连通。
更为优选地，所述尾气处理系统为碱洗系统。
利用尾气处理系统可对尾气进行处理后再排放，降低对环境的污染。
优选地，所述中空装置为空冷管。
利用倾斜设置的空冷管可实现酸气中硫酸和尾气的较好分离，实现资源的进一步利用。
优选地，所述中空装置与竖直方向成5~10°倾斜角。
该倾斜角度下可更好的实现稀硫酸和尾气的分离。
更为优选地，所述中空装置与竖直方向成6°倾斜角。
优选地，所述第一加热装置、第二加热装置、第三加热装置和蒸馏装置为玻璃容器。
优选地，所述第一加热装置、第二加热装置、第三加热装置和蒸馏装置上均设置有加热丝。
利用加热丝可便利的实现各装置的加热及温度控制。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型提供的稀硫酸浓缩提纯装置通过若干个加热装置、蒸馏装置和冷凝装置，可有效去除稀硫酸中存在的甲醇、二甲醚、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等有机物，得到的浓硫酸的浓度不小于97%，其它指标满足GBT534-2014工业硫酸的要求，浓缩效率高；同时还可得到纯度较高的稀酸（质量分数为40~50%），可作为电解液使用，可实现废稀硫酸的充分利用。
附图说明
图1为实施例1提供的稀硫酸浓缩提纯装置的结构示意图；
图2为实施例1提供的稀硫酸浓缩提纯装置的局部结构示意图；
其中：
1 为第一加热装置，101为排渣口；
2为第二加热装置；
3为第三加热装置，301为第二出口；
4为蒸馏装置；
5为冷凝装置，501为第三出口，502为第四出口；
6为中空装置，601为第五出口，602为第六出口；
7为成品罐；
8为稀硫酸罐；
9为尾气处理系统；
10为加热丝;
11为尾气缓冲罐；
12为尾气平衡罐。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图和具体实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
需要说明的是，当原件被称为“设置于”、“安设于”另一元件，它既可以直接在另一元件上，也可以存在居中的元件。当一个元件认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或可能同时存在居中元件。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种稀硫酸浓缩提纯装置，包括依次连通的用于除炭黑的第一加热装置1、用于预热的第二加热装置2、用于除水的第三加热装置3、蒸馏装置4和冷凝装置5。
具体的，第一加热装置1、第二加热装置2、第三加热装置3和蒸馏装置4为玻璃容器，其上均设置有加热丝10进行加热。
第一加热装置1的下部设置有排渣口101，利用排出口定期排出炭黑。
第二加热装置2上设置有第一出口201，第一出口201依次与尾气缓冲罐11和尾气处理系统9相连通。
第三加热装置3的数量为2个，串联连通；第三加热装置3上设置有第二出口301，第二出口301依次与尾气缓冲罐11和尾气处理系统9相连通。
蒸馏装置4的数量为4个，依次串联连通，每个蒸馏装置4分别与一个冷凝装置5相连通，第三出口501与成品罐7相连通。
冷凝装置5的下部和顶部分别设置有第三出口501和第四出口502，第四出口502连通有倾斜设置的中空装置6，中空装置6上设置有第五出口601和第六出口602。
中空装置6为空冷管，与竖直方向成6°倾斜角，第五出口601与稀硫酸罐8相连通，第六出口602依次与尾气平衡罐12和尾气处理系统9相连通。
具体的尾气处理系统9为碱洗系统。
本实用新型提供的稀硫酸浓缩提纯装置利用第一加热装置（控制温度为170~220℃）去除有机物（大部分有机物）在加热过程中形成的炭黑，并利用排渣口定期排出，可有效提高最终浓硫酸的品质；然后利用第二加热装置进行预热，利用第三加热装置（控制温度为220~250℃）去除水分，得到初步浓缩的硫酸（浓度约为90%）进入蒸馏装置，含有少量酸气的水蒸气通过第二出口排出；然后利用蒸馏装置使硫酸溶液沸腾、气化，进行进一步浓缩，再通过冷凝装置进行浓硫酸和酸气的分离。其中，第三出口得到浓硫酸最终进入成品罐，其浓度不小于97%，其它指标满足GBT534-2014工业硫酸的要求，浓缩效率高；第四出口得到酸气，酸气中包括一定浓度的稀硫酸和尾气，利用倾斜设置的中空装置可使得酸气中稀硫酸与尾气更好的分离，得到的稀硫酸通过第五出口最终流入稀硫酸罐，其质量分数为40~50%，质量满足电解液的要求，尾气通过第六出口排出，然后经过碱洗系统处理后，碱液输送至污水处理厂进行汽提处理，达到零排放。
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，对于本领域的普遍技术人员来说，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 (10)
1.一种稀硫酸浓缩提纯装置，其特征在于，包括依次连通的用于除炭黑的第一加热装置（1）、用于预热的第二加热装置（2）、用于除水的第三加热装置（3）、蒸馏装置（4）和冷凝装置（5）；所述第二加热装置（2）上设置有第一出口（201）；所述第三加热装置（3）上设置有第二出口（301）；所述冷凝装置（5）的下部和顶部分别设置有第三出口（501）和第四出口（502），所述第四出口（502）连通有倾斜设置的中空装置（6），所述中空装置（6）上设置有第五出口（601）和第六出口（602）。
2.根据权利要求1所述稀硫酸浓缩提纯装置，其特征在于，所述第一加热装置（1）的下部设置有排渣口（101）。
3.根据权利要求1所述稀硫酸浓缩提纯装置，其特征在于，所述第三出口（501）与成品罐（7）相连通。
4.根据权利要求1所述稀硫酸浓缩提纯装置，其特征在于，所述中空装置（6）为空冷管。
5.根据权利要求1所述稀硫酸浓缩提纯装置，其特征在于，所述第五出口（601）与稀硫酸罐（8）相连通。
6.根据权利要求1所述稀硫酸浓缩提纯装置，其特征在于，所述第六出口（602）与尾气处理系统（9）相连通。
7.根据权利要求6所述稀硫酸浓缩提纯装置，其特征在于，所述尾气处理系统（9）为碱洗系统。
8.根据权利要求1所述稀硫酸浓缩提纯装置，其特征在于，所述中空装置（6）与竖直方向成5~10°倾斜角。
9.根据权利要求1所述稀硫酸浓缩提纯装置，其特征在于，所述第一加热装置（1）、第二加热装置（2）、第三加热装置（3）和蒸馏装置（4）为玻璃容器。
10.根据权利要求1所述稀硫酸浓缩提纯装置，其特征在于，所述第一加热装置（1）、第二加热装置（2）、第三加热装置（3）和蒸馏装置（4）上均设置有加热丝（10）。
Priority Applications (1)
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| CN201821932435.XU CN209392757U (zh) | 2018-11-22 | 2018-11-22 | 一种稀硫酸浓缩提纯装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN113321191A (zh) * | 2020-02-28 | 2021-08-31 | 博特化工装置股份公司 | 硫酸浓缩设备 |
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2018
- 2018-11-22 CN CN201821932435.XU patent/CN209392757U/zh active Active
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