浓缩废酸的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种浓缩废酸的方法及装置，所述方法包括：利用连续酸解尾气对废酸进行预浓缩，获得质量百分比浓度为36％～39％的第一浓缩酸；分离所述第一浓缩酸中的固体杂质；利用循环加热设备对分离后的所述第一浓缩酸进行二次浓缩，获得第二浓缩酸；以及对所述第二浓缩酸进行熟化、过滤，获得浓缩酸成品。本发明专利技术的浓缩废酸的方法及装置能够减少浓缩设备结垢，从而延长运行周期、提高浓缩效率、降低维护成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
浓缩废酸的方法及装置


[0001]本专利技术涉及化工
，具体涉及一种浓缩废酸的方法及装置。

技术介绍

[0002]硫酸法钛白副产的钛石膏的处理较为困难，钛石膏的产生量与20％废酸(硫酸质量分数为20％)的中和量有直接关系，因此如何减少废酸的中和量至关重要。对此，通常将废酸浓缩到一定浓度获得浓缩酸，并将浓缩酸回用到硫酸法钛白酸解工序或者其它矿石的浸出中。
[0003]然而，现有的浓缩废酸的工艺中，存在浓缩设备(例如加热器)容易结垢的问题。加热器结垢后，传热系数急剧下降，导致换热效率低、运行周期缩短、蒸汽消耗大、运行成本高和劳动强度高等一系列问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种浓缩废酸的方法及装置，用于解决浓缩设备容易结垢的问题。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提出一种浓缩废酸的方法，包括：利用连续酸解尾气对废酸进行预浓缩，获得质量百分比浓度为36％～39％的第一浓缩酸；分离所述第一浓缩酸中的固体杂质；利用循环加热设备对分离后的所述第一浓缩酸进行二次浓缩，获得第二浓缩酸；以及对所述第二浓缩酸进行熟化、过滤，获得浓缩酸成品。
[0006]根据本专利技术的一个实施例，所述预浓缩包括：将废酸雾状地喷射至换热塔内，同时将连续酸解尾气通入所述换热塔，并对所述换热塔抽真空至真空度为40～50kPa，将废酸加热至95℃～105℃。
[0007]根据本专利技术的一个实施例，所述预浓缩还包括：使得废酸循环地在换热塔内进行换热，并通过溢流的方式获得所述第一浓缩酸；所述预浓缩还包括：废酸换热完成后进入溢流槽内，成为预浓缩酸，其中，一部分预浓缩酸循环至换热塔内，另一部分预浓缩酸溢流以获得第一浓缩酸。
[0008]根据本专利技术的一个实施例，所述进行二次浓缩包括：所述第一浓缩酸经过一级加热器加热后，进入一级蒸发器，蒸发完成后部分回流至一级加热器，部分作为中间浓缩酸溢流至二级加热器；所述中间浓缩酸经过二级加热器加热后，进入二级蒸发器，蒸发完成后部分回流至二级加热器，部分作为第二浓缩酸溢流至熟化槽。
[0009]根据本专利技术的一个实施例，所述二级加热器利用所述一级蒸发器产生的二次蒸汽提供热量。
[0010]根据本专利技术的一个实施例，所述一级加热器采用双层换热管，和/或，所述二级加热器采用双层换热管；所述双层换热管的内层换热管可拆卸地连接至外层换热管。
[0011]根据本专利技术的一个实施例，所述一级加热器的被加热物料出口温度为110～118℃，所述一级蒸发器的真空度为96～98kPa，所述中间浓缩酸的质量百分比浓度为50％～
55％；和/或所述二级加热器的被加热物料出口温度为75～80℃，所述二级蒸发器的真空度为96～98kPa，所述第二浓缩酸的质量百分比浓度为60％～65％。
[0012]根据本专利技术的另一方面，提出一种浓缩废酸的装置，包括：换热塔，配置为通入废酸和连续酸解尾气；分离设备，与所述换热塔的出料口连接；循环连接的一级加热器和一级蒸发器，其中所述一级加热器和所述一级蒸发器之间的循环管与所述分离设备的出料口连接；循环连接的二级加热器和二级蒸发器，其中所述二级加热器和所述二级蒸发器之间的循环管与所述一级蒸发器的液相出口连接；以及熟化槽，连接至所述二级蒸发器的液相出口。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，所述一级蒸发器的气相出口连接至所述二级加热器的加热介质入口。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，所述一级加热器与所述一级蒸发器之间的循环管的材料包括钢衬石墨，和/或所述二级加热器与所述二级蒸发器之间的循环管的材料包括钢衬石墨。
[0015]在根据本专利技术的实施例的浓缩废酸的方法中，通过利用连续酸解尾气将废酸预浓缩至质量百分比浓度为36％～39％，能够使得废酸中容易产生结垢物的硫酸钙、硫酸氧钛/硫酸钛及硫酸亚铁大部分以固体物质析出；然后通过分离操作能够将预浓缩过程中产生的结垢物、连续酸解尾气中的硫磺及矿粉等固体物质去除，保证进入后续循环加热设备的第一浓缩酸中的固体杂质很少，从而减少加热器结垢，延长运行周期、提高浓缩效果、降低运行和维护成本。同时利用连续酸解尾气进行预浓缩还能够减少蒸汽的使用。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的浓缩废酸的方法的流程示意图；
[0018]图2示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的一级加热器和/或二级加热器的内层换热管的结构示意图；以及
[0019]图3示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的浓缩废酸的装置的示意图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术实施例进一步详细说明。
[0021]需要说明的是，本专利技术实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本专利技术实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
[0022]图1示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的浓缩废酸的方法的流程示意图，如图1所示，所示浓缩废酸的方法包括：
[0023]步骤S105，利用连续酸解尾气对废酸进行预浓缩，获得质量百分比浓度为36％～
39％的第一浓缩酸；
[0024]步骤S110，分离所述第一浓缩酸中的固体杂质；
[0025]步骤S115，利用循环加热设备对分离后的所述第一浓缩酸进行二次浓缩，获得第二浓缩酸；
[0026]步骤S125，对所述第二浓缩酸进行熟化、过滤，获得浓缩酸成品。
[0027]在根据本专利技术的实施例的浓缩废酸的方法中，通过利用连续酸解尾气将废酸预浓缩至质量百分比浓度为36％～39％，能够使得废酸中容易产生结垢物的硫酸钙、硫酸氧钛/硫酸钛及硫酸亚铁大部分以固体物质析出；然后通过分离操作能够将预浓缩过程中产生的结垢物、连续酸解尾气中的硫磺及矿粉等固体物质去除，保证进入后续循环加热设备的第一浓缩酸中的固体杂质很少，从而减少加热器结垢，延长运行周期、提高浓缩效果、降低运行和维护成本。同时利用连续酸解尾气进行预浓缩还能够减少蒸汽的使用。
[0028]造成废酸浓缩系统结垢的主要原因是20％废酸中存在处于离子状态的硫酸亚铁、硫酸钙及硫酸氧钛/硫酸钛，随着浓缩过程的进行，其逐渐以一水亚铁/四水亚铁、硫酸钙及偏钛酸的固体形式析出，吸附在加热器和/或蒸发器等浓缩设备的管壁或者容器壁上，很难去除。
[0029]具体地，在20％废酸浓缩的过程中，随着酸浓度的增加，硫酸钙的溶解度逐渐降低，硫酸钙将从溶液中析出；随着温度的增加，硫酸钙的溶解度会先增加后减少；随着温度的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浓缩废酸的方法，包括：利用连续酸解尾气对废酸进行预浓缩，获得质量百分比浓度为36％～39％的第一浓缩酸；分离所述第一浓缩酸中的固体杂质；利用循环加热设备对分离后的所述第一浓缩酸进行二次浓缩，获得第二浓缩酸；以及对所述第二浓缩酸进行熟化、过滤，获得浓缩酸成品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预浓缩包括：将废酸雾状地喷射至换热塔内，同时将连续酸解尾气通入所述换热塔，并对所述换热塔抽真空至真空度为40～50kPa，将废酸加热至95℃～105℃。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预浓缩还包括：使得废酸循环地在换热塔内进行换热，并通过溢流的方式获得所述第一浓缩酸；所述预浓缩还包括：废酸换热完成后进入溢流槽内，成为预浓缩酸，其中，一部分预浓缩酸循环至换热塔内，另一部分预浓缩酸溢流以获得第一浓缩酸。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进行二次浓缩包括：所述第一浓缩酸经过一级加热器加热后，进入一级蒸发器，蒸发完成后部分回流至一级加热器，部分作为中间浓缩酸溢流至二级加热器；所述中间浓缩酸经过二级加热器加热后，进入二级蒸发器，蒸发完成后部分回流至二级加热器，部分作为第二浓缩酸溢流至熟化槽。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述二级加热器利用所述一级蒸发器产生的二次蒸汽提供热量。6.根据权利要求4所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海波，孙科，王奎，吴小平，
申请(专利权)人：攀钢集团研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：