CN2883327Y - 一种稀硫酸浓缩装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种稀硫酸浓缩装置，其特征在于其主体为一个带加热夹套的卧式釜，卧式釜内设置有轴向的由驱动装置驱动的搅拌轴，搅拌轴上沿轴向间隔设置有若干组搅拌叶，每组搅拌叶具有至少两片叶片，卧式釜上设置有稀硫酸进料管、排气口和浓硫酸出料口，稀硫酸进料管设置在所述卧式釜的上部且伸入卧式釜内腔。本实用新型的搅拌开启时，釜内浓流酸覆盖了釜的整个内壁，而稀硫酸则由伸入釜内的稀硫酸进料管流入或喷入釜内，因而完全杜绝了稀硫酸与釜壁的接触，从而大大降低了釜的腐蚀速度，延长了釜的使用寿命；并且因硫酸的液面面积大为增加，也即蒸发面面积大为增加，因而生产效率更高；此外，其生产成本仅为以往的20～30％。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种稀硫酸浓缩装置。
背景技术
硫酸是一种重要的基础化工原料，其应用十分广泛。化学工业中的很多工艺过程都会产生较稀的废硫酸。处理这种废液正变得越来越困难，也越来越昂贵。如果是相对无污染的废酸，可浓缩后再利用于工艺过程。同样，对于被污染的酸，一般先加以适当的预处理，然后浓缩、回收。这样就节约了原料和废水处理的费用，并有利于环保。
硫酸的浓缩一般采用蒸发工艺。蒸发工艺又分为常压蒸发工艺和真空蒸发工艺，但二者之间在蒸发所用设备方面并无二致。现有的硫酸浓缩装置一般采用釜式蒸发设备，其主体是一个带加热夹套的立式釜，顶部设有进料口和排气口，底部设有出料口。釜的种类主要有不锈钢釜和搪瓷釜两种，虽然后者的耐腐蚀性明显强于前者，使用寿命也要长得多，但其价格也要高得多，纯粹从经济性角度考察，其优势并不明显。稀硫酸浓缩从生产的连续性角度考察又有间歇式和连续式两种。前者是：稀硫酸由釜顶部的进料口加入釜内，在釜内蒸发浓缩至合适浓度后由出料口出料即告浓缩完成。后者则是釜内保持设定的液面高度，稀硫酸由釜顶部的进料口以细流形式不断加入釜内，浓硫酸则由釜底部的出料口流出。但是，众所周知，硫酸是一种强腐蚀介质，并且不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大。比如说，硫酸对碳钢的腐蚀性具有如下突出的特征：在一定的温度下，稀硫酸对碳钢的腐蚀速率随浓度的提高而增强；达到一定浓度后，腐蚀速率随浓度的提高而急剧下降；同一浓度的硫酸，随着温度的升高腐蚀性会大大增加；对于浓度在80％以上、温度低于80℃的浓硫酸，碳钢和铸铁有较好的耐蚀性。间歇式浓缩法因为大部分时间釜内硫酸均为高温稀硫酸，因而对釜的腐蚀非常严重，故极少在实际中使用。连续式浓缩法因为釜内硫酸始终为浓硫酸，因此从理论上讲，其对釜的腐蚀应当在可接受的范围内，事实上也确实广为工业上所采用。但在实际使用中发现，釜的使用寿命和理论上相差甚远，一个釜的使用寿命往往不足一年。其原因是釜壁位于釜内汽液交接处的部位特别容易先行腐蚀而导致蚀穿。导致这一现象的主要原因是釜的上部为蒸汽区，故有冷凝回流的水沿壁面流下而稀释釜壁汽液交接处的浓硫酸，致使该处的硫酸浓度较低，因而腐蚀严重。另一原因是因为不断有稀硫酸的加入，上面的硫酸浓度相对要低些。此外，现有的浓缩装置因采用的是立式釜，故还存在蒸发面偏低的不足，直接导致其生产效率偏低。
中国专利CN 02113704.8公开了“一种稀硫酸的浓缩除杂生产方法”，其采用喷雾雾化的稀硫酸与热空气逆流接触加热蒸发的方法，发明的重点在于除杂，对设备的要求较高，浓缩成本高，经济性较差，并不适合用于普通的稀硫酸浓缩。
至于蒸发所用的热源，现有的浓缩装置采用较多的是蒸汽供热，其次是用重油焚烧供热，也有如河南开普化工有限公司所采用的利用该公司烧碱车间电解产生的放空氢气燃烧供热的方法。前两者均存在成本较高的问题，而利用回收的放空氢气燃烧供热则对于大多数企业而言，并不具备这样的条件。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种稀硫酸浓缩装置，其有效解决了现有稀硫酸浓缩装置存在的腐蚀较快、使用寿命短的缺陷。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该稀硫酸浓缩装置，其特征在于其主体为一个带加热夹套的卧式釜，卧式釜内设置有轴向的由驱动装置驱动的搅拌轴，搅拌轴上沿轴向间隔设置有若干组搅拌叶，每组搅拌叶具有至少两片叶片，卧式釜的一端设置有稀硫酸进料管，另一端则设置有浓硫酸出料口，此外，卧式釜上还设有排气口，稀硫酸进料管设置在所述卧式釜的上部且伸入卧式釜内腔。搅拌轴上搅拌叶组数的具体数目以及每组搅拌叶所具有的叶片的具体数目需根据具体采用的卧式釜的长度和大小而定，只要在搅拌开启时，其能将釜内硫酸充分搅动起来，使硫酸覆盖釜的整个内壁即可。
所述排气口连接有真空系统。采用真空蒸发，有利于采用较低的浓缩温度，从而降低硫酸的腐蚀性，同时也可加快水的蒸发速度，提高生产效率。
所述浓硫酸出料口通过管路在其下方连接有浓硫酸贮槽，且浓硫酸贮槽与所述卧式釜之间的高度差为八米以上，以便采用真空蒸发时，浓硫酸可顺畅地流入浓硫酸贮槽内。
所述驱动装置包括电机和传动机构，传动机构没有特别的限制，常用的齿轮传动机构或皮带传动机构均无不可。
所述排气口设置在所述卧式釜的上部且向下伸入卧式釜内腔，并且还与所述稀硫酸进料管在位置上呈错开设置。
所述搅拌轴设置在所述卧式釜的中心线上，且其两端穿过所述卧式釜两端的轴孔并支撑在设于所述卧式釜外的轴座上。
所述稀硫酸进料管的出口端设置有喷嘴。
所述加热夹套内的热源为水蒸汽。
所述卧式釜的下方设有燃烧室，燃烧室的顶部与所述的加热夹套相通。
所述燃烧室内的燃烧物为重油或煤炭，其中尤以采用煤炭的成本为低。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：1、搅拌开启时，釜内浓流酸覆盖了釜的整个内壁，而稀硫酸则由伸入釜内的稀硫酸进料管流入或喷入釜内，因而完全杜绝了稀硫酸与釜壁的接触，从而大大降低了釜的腐蚀速度，延长了釜的使用寿命；2、搅拌状态下，硫酸的液面面积大为增加，也即蒸发面面积大为增加，因而生产效率更高。3、生产成本大幅降低，仅为以往生产成本的20～30％。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图；
图2为图1的局部剖视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
实施例
如图1、图2所示，为本实用新型稀硫酸浓缩装置的一个较佳实施例。如图1、图2所示，本实施例稀硫酸浓缩装置，其主体为一个带加热夹套2的卧式釜1，卧式釜1内设置有轴向的由电机3和传动机构4驱动的搅拌轴5。搅拌轴5设置在卧式釜1的中心线上，且其两端穿过卧式釜1两端的轴孔并支撑在设于卧式釜1外的轴座6上，轴孔与搅拌轴5之间设有密封。搅拌轴5上沿轴向间隔设置有三组径向的搅拌叶7，每组搅拌叶7具有三片叶片71。卧式釜1的右端设置有稀硫酸进料管11和排气口12，左端底部则设置有浓硫酸出料口13。其中，稀硫酸进料管11设置在卧式釜1的上部且伸入卧式釜1内腔，且其出口端设置有喷嘴(图中未示出)，排气口12也设置在卧式釜1的上部且向下伸入卧式釜1内腔，但在位置上与稀硫酸进料管11呈错开设置，排气口12连接有真空系统(图中未示出)，浓硫酸出料口13通过管路在其下方连接有浓硫酸贮槽8，且浓硫酸贮槽8与所述卧式釜1之间的高度差为八米。此外，卧式釜1的下方设有煤燃烧室9，燃烧室9的顶部与加热夹套2相通，从而使燃烧室9产生的烟气直接进入加热夹套2而用于硫酸浓缩。
Claims (10)
1、一种稀硫酸浓缩装置，其特征在于其主体为一个带加热夹套的卧式釜，卧式釜内设置有轴向的由驱动装置驱动的搅拌轴，搅拌轴上沿轴向间隔设置有若干组搅拌叶，每组搅拌叶具有至少两片叶片，卧式釜的一端设置有稀硫酸进料管，另一端则设置有浓硫酸出料口，此外，卧式釜上还设有排气口，稀硫酸进料管设置在所述卧式釜的上部且伸入卧式釜内腔。
2、根据权利要求1所述的稀硫酸浓缩装置，其特征在于所述排气口连接有真空系统。
3、根据权利要求2所述的稀硫酸浓缩装置，其特征在于所述浓硫酸出料口通过管路在其下方连接有浓硫酸贮槽，且浓硫酸贮槽与所述卧式釜之间的高度差为至少八米。
4、根据权利要求1或2或3所述的稀硫酸浓缩装置，其特征在于所述驱动装置包括电机和传动机构。
5、根据权利要求1或2或3所述的稀硫酸浓缩装置，其特征在于所述排气口设置在所述卧式釜的上部且向下伸入卧式釜内腔，并且还与所述稀硫酸进料管在位置上呈错开设置。
6、根据权利要求1或2或3所述的稀硫酸浓缩装置，其特征在于所述搅拌轴设置在所述卧式釜的中心线上，且其两端穿过所述卧式釜两端的轴孔并支撑在设于所述卧式釜外的轴座上。
7、根据权利要求1或2或3所述的稀硫酸浓缩装置，其特征在于所述稀硫酸进料管的出口端设置有喷嘴。
8、根据权利要求1或2或3所述的稀硫酸浓缩装置，其特征在于所述加热夹套内的热源为水蒸汽。
9、根据权利要求1或2或3所述的稀硫酸浓缩装置，其特征在于所述卧式釜的下方设有燃烧室，燃烧室的顶部与所述的加热夹套相通。
10、根据权利要求9所述的稀硫酸浓缩装置，其特征在于所述燃烧室内的燃烧物为重油、煤炭或氢气。
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