污酸浓缩脱氟氯的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种污酸浓缩脱氟氯的装置，包括多效蒸发浓缩装置，多效蒸发浓缩装置后设置脱氟氯装置。本实用新型专利技术结构合理，可以大幅度降低能源消耗、投资省。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种污酸浓缩脱氟氯的装置。
技术介绍
铜铅锌冶炼的烟气制酸过程产生大量的含重金属的污酸，常规的处理方法为硫化中和。因此，产生大量的含重金属的石膏渣，硫资源没有得到利用。另外，处理后的废水中含钙钠离子，基本上不能返回使用。近几年来，国内有关生产企业正在研究开发污酸“硫化+热风吹脱”的工艺技术。由于稀硫酸水份含量高，吹脱稀酸中的水分与氟氯，需要大量的温度为180℃-200℃的热空气。所以，装置的能耗很高。特别是脱氟氯设备尺寸庞大、造价高。而且，脱氟氯后的空气带酸量大、得到的硫酸浓度低、尾气处理设备投资大。另外，烟气制酸过程产生的污酸浓度变化大，热风吹脱装置适应性较差、运行稳定性较差。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种没有石膏渣、可以大幅度降低能源消耗、投资省的污酸浓缩脱氟氯的装置。本技术的技术解决方案是：一种污酸浓缩脱氟氯的装置，其特征是：包括多效蒸发浓缩装置，多效蒸发浓缩装置后设置脱氟氯装置；所述多效蒸发浓缩装置包括多级蒸发装置，每级蒸发装置由蒸发器、加热器、循环泵串联组成环路，前一级蒸发装置的浓缩酸出料口经串联泵与后一级蒸发装置进酸口连通，后一级蒸发装置的水蒸气出口与前一级加热器连通；最后一级蒸发装置的预浓缩酸出口通向脱氟氯装置；最后一级蒸发装置的加热器设有饱和蒸汽进口；所述脱氟氯装置包括预热器，预热器设有预浓缩酸进口，预热器的预浓缩酸出口与脱氟氯塔中部相通，脱氟氯塔下部设置与再沸器连接的二次蒸汽进口，再沸器设有饱和蒸汽进口，脱氟氯塔底部设置与再沸器连接的净化酸第一出口，再沸器上设置与凝结水罐连接的净化酸出口，凝结水罐的净化酸出口与预热器连接；脱氟氯塔底部设置净化酸第二出口；脱氟氯塔顶部的水蒸气出口与冷凝器连接。氟化物在一定温度及一定硫酸浓度下，存在以下反应平衡：MeF2+H2SO4=2HF+MeSO4作为一种中强酸，强极性分子HF在水溶液中的离解度并不高，主要以游离态的氟化氢分子的状态存在于水溶液中，浓硫酸的存在进一步抑制了氟化氢分子在水溶液中的电离。但在高温高酸度的状态下，氟化氢分子会以气态的形式逸出整个溶液系统。这个过程会进一步提高了整个体系的熵值，促使整个反应平衡进一步向右移动，达到整个体系脱氟的目的。同理，氯化氢也将以相同方式逸出。通过小型试验，验证了在较低酸度与温度的条件下，氯化氢和氟化氢分子基本无法从溶液系统当中脱除；当溶液中硫酸浓度和温度足够高时，就可以将溶液中的绝大部分氟化氢、氯化氢脱除。但是，按照常规的蒸发浓缩，硫酸溶液中的氟化氢、氯化氢脱除率≤80%，达不到污酸净化后返回制酸系统的工艺要求。同时蒸发产生的二次蒸汽冷凝水，氟氯含量较高，不能返回利用。我们专利技术的污酸浓缩脱氟氯工艺，在污酸预浓缩阶段，通过控制多效蒸发时污酸的浓度和温度，使氟氯仍保持在污酸中。蒸发产生的二次蒸汽冷凝水不含氟氯，可以返回使用。预浓缩酸经升温后，再进入特殊的脱氟氯装置。该装置能实现硫酸浓度与温度的控制与调节，并且设计有多级分离塔板，能确保硫酸溶液中的氟化氢、氯化氢脱除率大于95%。污酸按照常用的工艺方法，经过硫化、澄清、过滤去除了砷及重金属后，进入污酸多效蒸发浓缩装置。在多效蒸发浓缩装置中，污酸中90%以上的水份被蒸发。通过控制硫酸的浓度、温度，使酸中的氟氯不析出，二次蒸汽冷凝液不含氟氯。然后，预浓缩酸进入浓缩脱氟氯装置。在浓缩脱氟氯装置中，硫酸浓度进一步提高、温度进一步提高，经过多级分离塔板后，使氟氯从溶液中析出，并随水蒸气（二次蒸汽）带出系统。出浓缩脱氟氯装置的净化酸，作为制酸补加水进入制酸装置的吸收系统，回收硫资源。含有氟氯的水蒸气经冷凝后去氟化钠、氯化钠的回收装置。本技术的优点：1、不产生石膏渣，即不产生二次污染；2、污酸采用多效预浓缩，脱除了污酸中90%以上的水分，这部分蒸汽冷凝水不含氟氯，可以返回使用；3、预浓缩酸脱氟氯设备采用“再沸器+脱氟氯塔”，效率高、设备尺寸小，投资省，与热空气浓缩脱氟氯相比，能耗大幅度降低；4、污酸经过常规的硫化除重金属及砷后，经过多效蒸发预浓缩、再沸器脱氟氯后，可以加入制酸系统，使硫资源得到了利用。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1是本技术多效蒸发浓缩装置示意图。图2是脱氟氯装置示意图。具体实施方式一种污酸浓缩脱氟氯的装置，包括多效蒸发浓缩装置，多效蒸发浓缩装置后设置脱氟氯装置；所述多效蒸发浓缩装置包括多级蒸发装置，每级蒸发装置由蒸发器1、加热器2、循环泵3串联组成环路，前一级蒸发装置的浓缩酸出料口经串联泵4与后一级蒸发装置进酸口连通，后一级蒸发装置的水蒸气出口5与前一级加热器连通；最后一级蒸发装置的预浓缩酸出口通向脱氟氯装置；最后一级蒸发装置的加热器设有饱和蒸汽进口6；所述脱氟氯装置包括预热器7，预热器设有预浓缩酸进口8，预热器的预浓缩酸出口9与脱氟氯塔10的中部相通，脱氟氯塔下部设置与再沸器11连接的二次蒸汽进口12，再沸器设有饱和蒸汽进口13，脱氟氯塔底部设置与再沸器连接的净化酸第一出口14，再沸器上设置与凝结水罐15连接的净化酸出口16，凝结水罐的净化酸出口17与预热器7连接；脱氟氯塔底部设置净化酸第二出口18；脱氟氯塔顶部的水蒸气出口19与冷凝器20连接。冷凝器20设有工业循环上水进口21、工业循环下水出口22。一种污酸浓缩脱氟氯的方法，包括下列步骤：（1）将经过硫化处理后的污酸通过多效蒸发浓缩，将污酸中90%以上的水分蒸发；多效蒸发浓缩时控制污酸的浓度为25%-40%、控制污酸的温度为105℃-110℃，使氟氯仍保持在污酸中，得到预浓缩酸；蒸发产生的二次蒸汽冷凝水不含氟氯，可以作为工艺热水返回使用；（2）采用新蒸汽在再沸器中将预浓缩酸的温度保持在125℃-145℃，然后预浓缩酸进入脱氟氯塔，在脱氟氯塔中，硫酸中的氟氯经多级塔板分离硫酸后，随水蒸气从塔顶带出；在脱氟氯塔中，硫酸中的氟氯经多级塔板分离硫酸后，随水蒸气从塔顶带出。在塔底将部分净化酸取出，送至制酸系统或外卖；部分净化酸仍返回再沸器。经本步骤，预浓缩酸中的氟化氢、氯化氢脱除率在95%以上。同时，酸浓进一步提至45%-60%。脱氟氯塔顶部含氟氯的水蒸气在冷凝器中冷凝，然后将冷凝液送至氟氯回收设备。所述多效蒸发浓缩为三效蒸发浓缩。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污酸浓缩脱氟氯的装置，其特征是：包括多效蒸发浓缩装置，多效蒸发浓缩装置后设置脱氟氯装置；所述多效蒸发浓缩装置包括多级蒸发装置，每级蒸发装置由蒸发器、加热器、循环泵串联组成环路，前一级蒸发装置的浓缩酸出料口经串联泵与后一级蒸发装置进酸口连通，后一级蒸发装置的水蒸气出口与前一级加热器连通；最后一级蒸发装置的预浓缩酸出口通向脱氟氯装置；最后一级蒸发装置的加热器设有饱和蒸汽进口；所述脱氟氯装置包括预热器，预热器设有预浓缩酸进口，预热器的预浓缩酸出口与脱氟氯塔中部相通，脱氟氯塔下部设置与再沸器连接的二次蒸汽进口，再沸器设有饱和蒸汽进口，脱氟氯塔底部设置与再沸器连接的净化酸第一出口，再沸器上设置与凝结水罐连接的净化酸出口，凝结水罐的净化酸出口与预热器连接；脱氟氯塔底部设置净化酸第二出口；脱氟氯塔顶部的水蒸气出口与冷凝器连接。

【技术特征摘要】
1.一种污酸浓缩脱氟氯的装置，其特征是：包括多效蒸发浓缩装置，多效蒸发浓缩装置
后设置脱氟氯装置；所述多效蒸发浓缩装置包括多级蒸发装置，每级蒸发装置由蒸发器、加
热器、循环泵串联组成环路，前一级蒸发装置的浓缩酸出料口经串联泵与后一级蒸发装置
进酸口连通，后一级蒸发装置的水蒸气出口与前一级加热器连通；最后一级蒸发装置的预
浓缩酸出口通向脱氟氯装置；最后一级蒸发装置的加热器设有饱和...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯圣君，刘孝平，
申请(专利权)人：南通三圣石墨设备科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32