CN218202264U - 一种废酸浓缩蒸馏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种废酸浓缩蒸馏系统，包括蒸馏机构、真空抽取机构和真空蒸馏供热制冷装置；蒸馏机构包括蒸馏釜、第一换冷管、换热管和接水盘；真空抽取机构的输入端与接水盘的出口连通；真空蒸馏供热制冷装置包括制冷系统和供热系统，制冷系统的输出端与第一换冷管的输入端连通，供热系统的输出端与换热管的输入端连通。本实用新型可实现加热制冷同时利用，真空抽取机构先对蒸馏釜抽真空，供热系统对蒸馏釜内废酸进行加热，在负压高真空下，蒸馏釜内的废酸沸点降低气化，废酸浓缩后产生的水蒸气与第一换冷管发生热交换后便会液化并凝聚于接水盘内，进而可实现对工业废磷酸废液中含水较多废酸进行浓缩提纯，达到废酸回用的目的。

Description

一种废酸浓缩蒸馏系统

技术领域

本实用新型涉及酸性废水处理技术领域，特别是涉及一种废酸浓缩蒸馏系统。

背景技术

工业企业是资源消耗及污染物排放的大户，对于节能减排，工业企业有着更大的社会责任。大多企业为了追求经济效益从而忽略了环境污染的问题。现如今，很多化工企业需要用到酸作为产品的清洗液对金属进行表面清洗，金属清洗的过程中酸的用量很大且金属离子会不断积累到酸液当中，当酸液中的金属达到一定浓度后，因处理效果达不到工艺要求，致使酸液经过循环清洗一定次数之后需要重新配置和更换，在这个过程中，大量的废酸液被生产。这些废酸中含有较高浓度的酸和金属及悬浮颗粒物，对环境造成一定的威胁，需要进行处理

工业废酸废液中含水较多，导致废酸废液浓度低不能利用，可以通过蒸馏的方式提纯工业废酸再利用。现有技术中废酸的真空蒸馏过程为对废水进行加热使其蒸发，蒸发的水蒸气再被冷凝。一般采用蒸气或外置加热及独立式冷冻机提供系统所需的热量及冷量，由于热量及冷量分离，独立供给系统耗能较大，占用空间较大，效率低。鉴于此，我们提出一种废酸浓缩蒸馏系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：如何解决现有的蒸气或外置加热方式处理酸性废水的方法存在独立供给系统耗能较大，占用空间较大，效率低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种废酸浓缩蒸馏系统，包括蒸馏机构、真空抽取机构和真空蒸馏供热制冷装置；

所述蒸馏机构包括蒸馏釜、第一换冷管、换热管和接水盘；所述第一换冷管设置在蒸馏釜内部上端，用于对蒸馏釜内废酸水产生的水蒸气进行冷凝；所述换热管设置在蒸馏釜内部下端，用于对蒸馏釜内的废酸进行蒸馏加热；所述接水盘设置在蒸馏釜内部且位于第一换冷管下方，用于接盛第一换冷管的冷凝水；

所述真空抽取机构的输入端与接水盘的出口连通，用于抽取蒸馏釜内废酸蒸发水蒸汽冷凝水以及对蒸馏釜抽真空；

所述真空蒸馏供热制冷装置包括制冷系统和供热系统，所述制冷系统的输出端与第一换冷管的输入端连通，所述供热系统的输出端与换热管的输入端连通。

本实用新型通过蒸馏机构、真空抽取机构和供热制冷装置设置，供热制冷装置可实现加热制冷同时利用，先对蒸馏釜内废酸进行加热，在负压高真空下，蒸馏釜内的废酸沸点降低气化，蒸馏釜内的水汽则上升至其顶部的第一换冷管处，第一换冷管对水汽进行制冷后便会液化并凝聚于接水盘内，然后真空抽取机构抽取蒸馏釜内废酸蒸发水蒸汽冷凝水同时对蒸馏釜抽真空，进而可实现对工业废磷酸废液中含水较多废酸进行浓缩提纯，达到废酸回用的目的，结构简单，节能明显。

优选地，所述蒸馏机构还包括蒸馏水罐和排水泵；所述蒸馏水罐的进口通过管道连通至接水盘的出口；所述排水泵连接在蒸馏水罐的出口处。

优选地，所述蒸馏釜一侧壁上开设有圆孔，所述圆孔上设有观察窗，所述观察窗为玻璃材质。

优选地，所述蒸馏釜顶部设有防爆阀；所述蒸馏釜内部还设有液位控制组件。

有益效果：本实用新型通过在蒸馏釜顶部设有防爆阀，当蒸馏釜内压力大于外界大气压时，防爆阀会自动打开卸压达到防爆的目的。

通过在蒸馏釜内部设置液位控制组件，可用于蒸馏釜液位检测控制。

优选地，所述蒸馏釜一侧边开设废酸液进口，所述废酸液进口的管道上连接有进液电动阀，所述蒸馏釜底面开设有排浓缩液口，所述排浓缩液口的管道上连接有排液电动阀,所述排液电动阀的出口管道上连接有气动隔膜泵。

优选地，所述真空抽取机构包括真空喷射器、第一循环水泵和真空水箱；所述真空喷射器的出水端与真空水箱的进水端连接，所述真空水箱的出水端与第一循环水泵的进水端连接，所述真空喷射器的抽取端连通至蒸馏水罐连接。

优选地，所述制冷系统包括第一压缩机、第一油分离器、板式换热器、第一视液镜、风冷冷凝器、第一膨胀阀、第一电磁阀、冷水箱、冷水管、第二循环水泵、第二电磁阀、风冷蒸发器和第一气液分离器；所述第一压缩机的输出端与第一油分离器的输入端连接；所述第一油分离器的输出端与板式换热器的一输入端连通，所述板式换热器的一输出端与风冷冷凝器的输入端连通，所述风冷冷凝器的输出端与第一视液镜的输入端连通，所述第一视液镜的输出端与第一膨胀阀的输入端连通；所述第一膨胀阀的输出端通过三通分别与第一电磁阀的输入端和第二电磁阀的输入端连通；所述第一电磁阀的输出端与冷水管的一端口连通，所述冷水管设置在冷水箱内，所述第二循环水泵的输入端与冷水箱的出水口连通，所述第二循环水泵的输出端通过三通分别连通至第一换冷管的进口，所述第一换冷管的出口与冷水箱的进水口连通；所述第二电磁阀的输出端与风冷蒸发器的输入端连通；所述冷水管的另一端口以及风冷蒸发器的输出端通过三通同时连通至第一气液分离器的输入端，所述第一气液分离器的输出端与第一压缩机的输入端连通。

优选地，所述供热系统包括第二压缩机、第二油分离器、第二视液镜、第二膨胀阀和第二气液分离器；所述第二压缩机的输出端与第二油分离器的输入端连通，所述第二油分离器的输出端与换热管的进口连通；所述换热管的出口与第二视液镜的输入端连通，所述第二视液镜的输出端与第二膨胀阀的输入端连通，所述第二膨胀阀的输出端与板式换热器的另一输入端连通，所述板式换热器的另一输出端与第二气液分离器的输入端连通，所述第二气液分离器的输出端与第二压缩机输入端连通。

优选地，所述制冷系统还包括冷水电动阀和第二换冷管，所述冷水电动阀的输入端通过三通与第二循环水泵的输出端连通；所述第二换冷管设置在真空水箱内，且所述第二换冷管的输入端与冷水电动阀的输出端连通，所述第二换冷管的输出端与冷水箱的进水口连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过蒸馏机构、真空抽取机构和供热制冷装置设置，供热制冷装置可实现加热制冷同时利用，先对蒸馏釜内废酸进行加热，在负压高真空下，蒸馏釜内的废酸沸点降低气化，蒸馏釜内的水汽则上升至其顶部的第一换冷管处，第一换冷管对水汽进行制冷后便会液化并凝聚于接水盘内，然后真空抽取机构抽取蒸馏釜内废酸蒸发水蒸汽冷凝水同时对蒸馏釜抽真空，进而可实现对工业废磷酸废液中含水较多废酸进行浓缩提纯，达到废酸回用的目的，结构简单，节能明显。

2、本实用新型通过在蒸馏釜顶部设有防爆阀，当蒸馏釜内压力大于外界大气压时，防爆阀会自动打开卸压达到防爆的目的。

3、通过在蒸馏釜内部设置液位控制组件，可用于蒸馏釜液位检测控制。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种废酸浓缩蒸馏系统的结构示意图。

附图标号说明：

1、蒸馏机构；11、蒸馏釜；1101、观察窗；1102、防爆阀；1103、液位控制组件；1104、进液电动阀；1105、排液电动阀；1106、气动隔膜泵；12、第一换冷管；13、换热管；14、接水盘；15、蒸馏水罐；16、排水泵；2、真空抽取机构；21、真空喷射器；22、第一循环水泵；23、真空水箱；3、供热制冷装置；31、第一压缩机；32、第一油分离器；33、板式换热器；34、第一视液镜；35、风冷冷凝器；36、第一膨胀阀；37、第一电磁阀；38、冷水箱；39、冷水管；310、第二循环水泵；311、第二电磁阀；312、风冷蒸发器；313、第一气液分离器；314、第二压缩机；315、第二油分离器；316、第二视液镜；317、第二膨胀阀；318、第二气液分离器；319、冷水电动阀；320、第二换冷管。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本实用新型技术方案，现结合说明书附图对本实用新型技术方案做进一步的说明。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种废酸浓缩蒸馏系统，包括蒸馏机构1、真空抽取机构2和供热制冷装置3。

如图1所示，本实施例的蒸馏机构1包括蒸馏釜11、第一换冷管12、换热管13、接水盘14、蒸馏水罐15和排水泵16；

具体的，蒸馏釜11一侧壁上开设有圆孔，圆孔上设有观察窗1101，观察窗1101为玻璃材质，通过法兰盘将观察窗1101安装在圆孔上；蒸馏釜11顶部设有防爆阀1102，当蒸馏釜11内压力大于外界大气压时，防爆阀1102会自动打开卸压达到防爆的目的；蒸馏釜11内部还设有液位控制组件1103，可用于蒸馏釜11液位检测控制；蒸馏釜11一侧边开设废酸液进口，废酸液进口的管道上连接有进液电动阀1104，蒸馏釜11底面开设有排浓缩液口，排浓缩液口的管道上连接有排液电动阀1105,排液电动阀1105的出口管道上连接有气动隔膜泵1106；

第一换冷管12设置在蒸馏釜11内部上端，用于对蒸馏釜11内废酸水产生的水蒸气进行冷凝；换热管13设置在蒸馏釜11内部下端，用于对蒸馏釜11内的废酸进行蒸馏加热；接水盘14设置在蒸馏釜11内部且位于第一换冷管12下方，用于接盛第一换冷管12的冷凝水；蒸馏水罐15的进口通过管道连通至接水盘14的出口；排水泵16连接在蒸馏水罐15的出口处，蒸馏水罐15设有排水泵16用于将满罐后的蒸馏水排出。

进一步地，本实施例的第一换冷管12和换热管13均为螺旋管结构，第一换冷管12和换热管13通过其内部流动热冷媒介质和冷水介质供冷热源，从而实现与外部进行换热或换冷。

如图1所示，本实施例的真空抽取机构2用于抽取蒸馏釜11内废酸蒸发水蒸汽冷凝水以及对蒸馏釜11抽真空，具体的，真空抽取机构2包括真空喷射器21、第一循环水泵22和真空水箱23；真空喷射器21的出水端与真空水箱23的进水端连接，真空水箱23的出水端与第一循环水泵22的进水端连接，真空喷射器21的抽取端连通至蒸馏水罐15。

如图1所示，本实施例的供热制冷装置3包括制冷系统和供热系统，制冷系统的输出端与第一换冷管12的输入端连通，供热系统的输出端与换热管13的输入端连通；

具体的，制冷系统包括第一压缩机31、第一油分离器32、板式换热器33、第一视液镜34、风冷冷凝器35、第一膨胀阀36、第一电磁阀37、冷水箱38、冷水管39、第二循环水泵310、第二电磁阀311、风冷蒸发器312和第一气液分离器313；第一压缩机31的输出端与第一油分离器32的输入端连接；第一油分离器32的输出端与板式换热器33的一输入端连通，板式换热器33的一输出端与风冷冷凝器35的输入端连通，风冷冷凝器35的输出端与第一视液镜34的输入端连通，第一视液镜34的输出端与第一膨胀阀36的输入端连通；第一膨胀阀36的输出端通过三通分别与第一电磁阀37的输入端和第二电磁阀311的输入端连通；第一电磁阀37的输出端与冷水管39的一端口连通，冷水管39设置在冷水箱38内，第二循环水泵310的输入端与冷水箱38的出水口连通，第二循环水泵310的输出端通过三通分别连通至第一换冷管12的进口，第一换冷管12的出口与冷水箱38的进水口连通；第二电磁阀311的输出端与风冷蒸发器312的输入端连通；冷水管39的另一端口以及风冷蒸发器312的输出端通过三通同时连通至第一气液分离器313的输入端，第一气液分离器313的输出端与第一压缩机31的输入端连通；制冷系统还包括冷水电动阀319和第二换冷管320，冷水电动阀319的输入端通过三通与第二循环水泵310的输出端连通；第二换冷管320设置在真空水箱23内，且第二换冷管320的输入端与冷水电动阀319的输出端连通，第二换冷管320的输出端与冷水箱38的进水口连通；

供热系统包括第二压缩机314、第二油分离器315、第二视液镜316、第二膨胀阀317和第二气液分离器318；第二压缩机314的输出端与第二油分离器315的输入端连通，第二油分离器315的输出端与换热管13的进口连通；换热管13的出口与第二视液镜316的输入端连通，第二视液镜316的输出端与第二膨胀阀317的输入端连通，第二膨胀阀317的输出端与板式换热器33的另一输入端连通，板式换热器33的另一输出端与第二气液分离器318的输入端连通，第二气液分离器318的输出端与第二压缩机314输入端连通。

工作原理：本实施例提供一种废酸浓缩蒸馏系统，设备启动后，真空抽取机构2启动给蒸馏釜11内抽成真空环境，待处理的废酸通过进液电动阀1104从废酸液进口进入蒸馏釜11内，首先，第二压缩机314的输出端排出高压高温的气态冷媒热介质先经过第二油分离器315后到蒸馏釜11底部的换热管13内，换热管13与蒸馏釜11内废酸进行热交换，进而实现对废酸进行加热，由于在负压高真空下，蒸馏釜11内的废酸沸点降低气化，使得浓缩后的废酸通过排液电动阀1105从排浓缩液口经气动隔膜泵1106加压后排出蒸馏釜11外，而废酸产生的水蒸气则上升至其顶部的第一换冷管12处，而换热管13经换热后的气体经过第二视液镜316到第二膨胀阀317后变为冷介质，到板式换热器33后循环至第二气液分离器318后再输送回第二压缩机314的输入端；此时，第一压缩机31的输出端排出高压高温的气态冷媒热介质先经过第一油分离器32后到板式换热器33后，进入风冷冷凝器35后经过第一视液镜34再到第一膨胀阀36然后分成两路，第一路经第一电磁阀37输送到冷水管39并与冷水箱38内的水进行热交换，使得冷水箱38内的水温度降低，同时，第二循环水泵310将冷水箱38内的冷水泵送至第一换冷管12内，第一换冷管12对水汽进行制冷后便会液化并凝聚于接水盘14内，接水盘14内的水通入蒸馏水罐15中，真空喷射器21抽取蒸馏水罐15中的蒸馏水并输送至真空水箱23内，而循环至第一气液分离器313再到第一压缩机31的输入端，第二路经第二电磁阀311后到风冷蒸发器312后再循环至第一气液分离器313，最后回到第一压缩机31的输入端。

本实用新型通过蒸馏机构1、真空抽取机构2和供热制冷装置3设置，供热制冷装置3可实现加热制冷同时利用，先对蒸馏釜11内废酸进行加热，在负压高真空下，蒸馏釜11内的废酸沸点降低气化，蒸馏釜11内的水汽则上升至其顶部的第一换冷管12处，第一换冷管12对水汽进行制冷后便会液化并凝聚于接水盘14内，然后真空抽取机构2抽取蒸馏釜11内废酸蒸发水蒸汽冷凝水同时对蒸馏釜11抽真空，进而可实现对工业废磷酸废液中含水较多废酸进行浓缩提纯，达到废酸回用的目的，结构简单，节能明显。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述实施例仅表示实用新型的实施方式，本实用新型的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，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保护范围。

Claims (9)

1.一种废酸浓缩蒸馏系统，其特征在于：包括蒸馏机构(1)、真空抽取机构(2)和供热制冷装置(3)；

所述蒸馏机构(1)包括蒸馏釜(11)、第一换冷管(12)、换热管(13)和接水盘(14)；所述第一换冷管(12)设置在蒸馏釜(11)内部上端，用于对蒸馏釜(11)内废酸水产生的水蒸气进行冷凝；所述换热管(13)设置在蒸馏釜(11)内部下端，用于对蒸馏釜(11)内的废酸进行蒸馏加热；所述接水盘(14)设置在蒸馏釜(11)内部且位于第一换冷管(12)下方，用于接盛第一换冷管(12)的冷凝水；

所述真空抽取机构(2)的输入端与接水盘(14)的出口连通，用于抽取蒸馏釜(11)内废酸蒸发水蒸汽冷凝水以及对蒸馏釜(11)抽真空；

所述供热制冷装置(3)包括制冷系统和供热系统，所述制冷系统的输出端与第一换冷管(12)的输入端连通，所述供热系统的输出端与换热管(13)的输入端连通。

2.根据权利要求1所述的一种废酸浓缩蒸馏系统，其特征在于：所述蒸馏机构(1)还包括蒸馏水罐(15)和排水泵(16)；所述蒸馏水罐(15)的进口通过管道连通至接水盘(14)的出口；所述排水泵(16)连接在蒸馏水罐(15)的出口处。

3.根据权利要求1所述的一种废酸浓缩蒸馏系统，其特征在于：所述蒸馏釜(11)一侧壁上开设有圆孔，所述圆孔上设有观察窗(1101)，所述观察窗(1101)为玻璃材质。

4.根据权利要求1所述的一种废酸浓缩蒸馏系统，其特征在于：所述蒸馏釜(11)顶部设有防爆阀(1102)；所述蒸馏釜(11)内部还设有液位控制组件(1103)。

5.根据权利要求1所述的一种废酸浓缩蒸馏系统，其特征在于：所述蒸馏釜(11)一侧边开设废酸液进口，所述废酸液进口的管道上连接有进液电动阀(1104)，所述蒸馏釜(11)底面开设有排浓缩液口，所述排浓缩液口的管道上连接有排液电动阀(1105),所述排液电动阀(1105)的出口管道上连接有气动隔膜泵(1106)。

6.根据权利要求2所述的一种废酸浓缩蒸馏系统，其特征在于：所述真空抽取机构(2)包括真空喷射器(21)、第一循环水泵(22)和真空水箱(23)；所述真空喷射器(21)的出水端与真空水箱(23)的进水端连接，所述真空水箱(23)的出水端与第一循环水泵(22)的进水端连接，所述真空喷射器(21)的抽取端连通至蒸馏水罐(15)连接。

7.根据权利要求6所述的一种废酸浓缩蒸馏系统，其特征在于：所述制冷系统包括第一压缩机(31)、第一油分离器(32)、板式换热器(33)、第一视液镜(34)、风冷冷凝器(35)、第一膨胀阀(36)、第一电磁阀(37)、冷水箱(38)、冷水管(39)、第二循环水泵(310)、第二电磁阀(311)、风冷蒸发器(312)和第一气液分离器(313)；所述第一压缩机(31)的输出端与第一油分离器(32)的输入端连接；所述第一油分离器(32)的输出端与板式换热器(33)的一输入端连通，所述板式换热器(33)的一输出端与风冷冷凝器(35)的输入端连通，所述风冷冷凝器(35)的输出端与第一视液镜(34)的输入端连通，所述第一视液镜(34)的输出端与第一膨胀阀(36)的输入端连通；所述第一膨胀阀(36)的输出端通过三通分别与第一电磁阀(37)的输入端和第二电磁阀(311)的输入端连通；所述第一电磁阀(37)的输出端与冷水管(39)的一端口连通，所述冷水管(39)设置在冷水箱(38)内，所述第二循环水泵(310)的输入端与冷水箱(38)的出水口连通，所述第二循环水泵(310)的输出端通过三通分别连通至第一换冷管(12)的进口，所述第一换冷管(12)的出口与冷水箱(38)的进水口连通；所述第二电磁阀(311)的输出端与风冷蒸发器(312)的输入端连通；所述冷水管(39)的另一端口以及风冷蒸发器(312)的输出端通过三通同时连通至第一气液分离器(313)的输入端，所述第一气液分离器(313)的输出端与第一压缩机(31)的输入端连通。

8.根据权利要求7所述的一种废酸浓缩蒸馏系统，其特征在于：所述供热系统包括第二压缩机(314)、第二油分离器(315)、第二视液镜(316)、第二膨胀阀(317)和第二气液分离器(318)；所述第二压缩机(314)的输出端与第二油分离器(315)的输入端连通，所述第二油分离器(315)的输出端与换热管(13)的进口连通；所述换热管(13)的出口与第二视液镜(316)的输入端连通，所述第二视液镜(316)的输出端与第二膨胀阀(317)的输入端连通，所述第二膨胀阀(317)的输出端与板式换热器(33)的另一输入端连通，所述板式换热器(33)的另一输出端与第二气液分离器(318)的输入端连通，所述第二气液分离器(318)的输出端与第二压缩机(314)输入端连通。

9.根据权利要求7所述的一种废酸浓缩蒸馏系统，其特征在于：所述制冷系统还包括冷水电动阀(319)和第二换冷管(320)，所述冷水电动阀(319)的输入端通过三通与第二循环水泵(310)的输出端连通；所述第二换冷管(320)设置在真空水箱(23)内，且所述第二换冷管(320)的输入端与冷水电动阀(319)的输出端连通，所述第二换冷管(320)的输出端与冷水箱(38)的进水口连通。

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