一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，屬于稀硫酸濃縮領域。本實用新型的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，包括三效負壓蒸發裝置和高真空低溫蒸發裝置，所述的三效負壓蒸發裝置與高真空低溫蒸發裝置相連，稀硫酸廢液經過三效負壓蒸發裝置初步提濃后進入高真空低溫蒸發裝置中進一步提濃到指定濃度。本實用新型采用三效負壓蒸發與高真空低溫蒸發相結合的方式，先通過三效負壓蒸發將稀硫酸濃度提升到60％，再通過高真空低溫蒸發將硫酸濃度從60％提升到75％，解決了普通多效蒸發模式無法實現處理量大、提濃濃度高的硫酸廢液的處理問題，具節能降耗，蒸汽耗量低、冷卻水循環量低等優點。
【專利說明】
一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種稀硫酸濃縮裝置，更具體地說，涉及一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置。
【背景技術】
[0002]某企業生產中產生大量廢硫酸，廢硫酸產生量100噸/天，澄清，黃色，濃度為25%?30%，可能含0.3%苯乙酮、0.2%對、鄰硝基苯乙酮、0.2%硝酸等雜質；要求濃縮到硫酸含量70%?75%。根據項目技術參數及要求，經測算裝置的處理能力需達到5噸/小時;蒸發總水量需達到3.3噸/小時。
[0003]因為稀硫酸在濃縮過程中沸點提升很高，硫酸含量25%的原液沸點為105 °C ;成品酸硫酸含量75%的沸點高達190°C，因此采用普通的多效蒸發模式無法完成濃縮任務。

【發明內容】

[0004]1.實用新型要解決的技術問題
[0005]本實用新型的目的在于提供一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，采用三效負壓蒸發與高真空低溫蒸發相結合的方式，先通過三效負壓蒸發將稀硫酸濃度提升到60%，再通過高真空低溫蒸發將硫酸濃度從60%提升到75%，解決了普通多效蒸發模式無法實現處理量大、提濃濃度高的硫酸廢液的處理問題，具節能降耗，蒸汽耗量低、冷卻水循環量低等優點。
[0006]2.技術方案
[0007]為達到上述目的，本實用新型提供的技術方案為:
[0008]本實用新型的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，包括三效負壓蒸發裝置和高真空低溫蒸發裝置，所述的三效負壓蒸發裝置與高真空低溫蒸發裝置相連，稀硫酸廢液經過三效負壓蒸發裝置初步提濃后進入高真空低溫蒸發裝置中進一步提濃到指定濃度。
[0009]更進一步地，所述的三效負壓蒸發裝置包括預熱單元、三效蒸發單元和冷凝單元，其中，
[0010]所述的預熱單元包括一級預熱器、二級預熱器、三級預熱器和四級預熱器，所述的一級預熱器通過進料栗與原液池相連，所述的一級預熱器、二級預熱器、三級預熱器和四級預熱器依次相連，稀硫酸廢液依次經過一級預熱器、二級預熱器、三級預熱器和四級預熱器預熱后進入三效蒸發單元內；
[0011 ]所述的三效蒸發單元包括一效分離器、二效分離器、三效分離器、一效蒸發器、二效蒸發器和三效蒸發器，所述的一效分離器通過一效循環栗與一效蒸發器形成一效蒸發濃縮循環，所述的二效分離器通過二效循環栗與二效蒸發器形成二效蒸發濃縮循環，所述的三效分離器通過三效循環栗與三效蒸發器形成三效蒸發濃縮循環，所述的一效分離器的濃縮液出口與二效分離器的進液口相連，所述的二效分離器的濃縮液出口與三效分離器的進液口相連，所述的三效分離器的濃縮液出口通過中間出料栗連接至高真空低溫蒸發裝置中；所述的一效分離器與一效蒸發器之間還設有一效中間加熱器，來自鍋爐的生蒸汽分別進入一效蒸發器和一效中間加熱器的殼程，并經過四級預熱器的殼程后回用，一效分離器產生的蒸汽分別進入二效蒸發器和三級預熱器的殼程，并經過三效蒸發器的殼程后進入一級污冷凝液罐，二效分離器產生的蒸汽分別進入三效蒸發器和二級預熱器的殼程，并經過三效蒸發器的殼程后進入一級污冷凝液罐，一級污冷凝液罐的氣體出口連接至三效蒸發器的殼程，一級污冷凝液罐內的污冷凝液通過一級污冷凝液栗進入一級預熱器的殼程后進行回收處理；
[0012]所述的冷凝單元包括一級冷卻塔、一級冷凝器、一級不凝氣體冷凝器、二級污冷凝液冷卻器、二級污冷凝液罐、一級氣液分離罐和一級真空栗，所述的一級冷卻塔通過一級冷卻栗分別與一級冷凝器和二級污冷凝液冷卻器形成冷卻水循環，所述的三效分離器產生的蒸汽經過一級冷凝器冷凝，冷凝液進入二級污冷凝液罐)，不凝氣進入一級不凝氣體冷凝器，一級不凝氣體冷凝器的出液口連接至二級污冷凝液罐，二級污冷凝液罐內的污冷凝液通過二級污冷凝液栗進入二級污冷凝液冷卻器冷卻后，部分進入一級不凝氣體冷凝器對不凝氣體進行噴淋，其余部分回收處理;一級不凝氣體冷凝器的氣體出口通過一級氣液分離罐連接至一級真空栗。
[0013]更進一步地，所述的高真空低溫蒸發裝置包括蒸發單元、冷凝單元和真空單元，其中，
[0014]所述的蒸發濃縮單元包括五級預熱器、四效分離器、四效蒸發器和濃硫酸冷卻器，來自三效負壓蒸發裝置濃縮的硫酸經過五級預熱器預熱后進入四效分離器內，四效分離器通過四效循環栗與四效蒸發器形成四效蒸發濃縮循環，四效分離器的濃縮液出口依次經過出料栗和濃硫酸冷卻器后連接至成品酸儲罐;所述的四效分離器與四效蒸發器之間還設有四效中間加熱器，來自鍋爐的生蒸汽分別進入四效蒸發器和四效中間加熱器的殼程，并經過五級預熱器的殼程后回用，四效分離器產生的蒸汽進入蒸汽飽和器內；
[0015]所述的冷凝單元包括二級冷卻塔、二級冷凝器、二級不凝氣體冷凝器、三級污冷凝液冷卻器、四級污冷凝液冷卻器、三級污冷凝液罐和四級污冷凝液罐，所述的二級冷卻塔通過二級冷卻栗分別與二級冷凝器、三級污冷凝液冷卻器和四級污冷凝液冷卻器的殼程形成冷卻水循環，所述的蒸汽飽和器產生的蒸汽經過二級冷凝器冷凝后進入四級污冷凝液罐，二級冷凝器的不凝氣出口連接至二級不凝氣體冷凝器，二級不凝氣體冷凝器的出液口連接至四級污冷凝液罐，四級污冷凝液罐內的一部分冷凝液通過五級污冷凝液栗進入四級污冷凝液冷卻器冷凝后部分進入二級不凝氣體冷凝器對不凝氣體進行噴淋，其余部分回收處理，四級污冷凝液罐內的另一部分冷凝液通過四級污冷凝液栗進入三級污冷凝液冷卻器冷凝后進入蒸汽飽和器內對蒸汽進行噴淋;蒸汽飽和器的出液口連接至三級污冷凝液罐，三級污冷凝液罐的氣體出口連接至二級冷凝器，三級污冷凝液罐內的污冷凝液通過三級污冷凝液栗回收處理；
[0016]所述的真空單元包括二級氣液分離罐和二級真空栗組，所述的二級不凝氣體冷凝器的氣體出口通過二級氣液分離罐連接至二級真空栗組。
[0017]更進一步地，所述的一效蒸發器、二效蒸發器、三效蒸發器和四效蒸發器均為石墨降膜蒸發器。
[0018]更進一步地，所述的一效分離器、二效分離器、三效分離器和四效分離器均采用鋼襯四氟分離器，且均具有獨立的進液口和觀察孔，用于觀察和控制進料流量。
[0019]更進一步地，所述的一級冷凝器和二級冷凝器均采用列管式冷凝器。
[0020]更進一步地，所述的一級預熱器、二級預熱器、三級預熱器、四級預熱器、五級預熱器、一效中間加熱器和四效中間加熱器均采用石墨加熱器;所述的濃硫酸冷卻器采用石墨冷卻器。
[0021 ] 更進一步地，所述的一級污冷凝液栗、二級污冷凝液栗、三級污冷凝液栗、四級污冷凝液栗和五級污冷凝液栗均采用F46氟塑料化工離心栗。
[0022]更進一步地，所述的一效循環栗、二效循環栗、三效循環栗、四效循環栗、進料栗、中間出料栗和出料栗均采用夾板式氟合金離心栗。
[0023]更進一步地，所述的一級真空栗采用不銹鋼水環式真空栗，所述的二級真空栗組采用單級羅茨水環真空機組。
[0024]3.有益效果
[0025]采用本實用新型提供的技術方案，與已有的公知技術相比，具有如下有益效果:
[0026](I)本實用新型的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，其根據不同濃度的硫酸特性及規律，采用蒸汽間接加熱、負壓三效蒸發濃縮與高真空低溫蒸發相結合的方式，先通過三效負壓蒸發將稀硫酸濃度提升到60 %，再通過高真空低溫蒸發將硫酸濃度從60 %提升到75%，達到生產需要的濃度，具節能降耗，蒸汽耗量低、冷卻水循環量低等優點，解決了普通多效蒸發模式無法實現處理量大、提濃濃度高的硫酸廢液的處理問題；
[0027](2)本實用新型的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，其蒸發器采用石墨降膜蒸發器，硫酸廢液在每根管內成膜狀蒸發，加熱時間非常短，特別對熱敏性物料的蒸發濃縮非常有利，在整個蒸發濃縮過程中沒有形成太大沖擊，避免了泡沫的形成；
[0028](3)本實用新型的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，其分離器均采用鋼襯四氟分離器，且均具有獨立的進液口和觀察孔，用于觀察和控制進料流量，分離器采用鋼襯四氟分離器，對于酸類介質具有工作性能可靠、使用壽命長、操作維護簡便等優點；
[0029](4)本實用新型的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，其污冷凝液栗均采用F46氟塑料化工離心栗，可在負壓狀態下連續工作，保證裝置穩定運轉和具有較長的使用壽命;循環栗、進料栗和出料栗均采用夾板式氟合金離心栗，在負壓狀態下，能使高濃度物料或結晶物料連續出料工作；
[0030](5)本實用新型的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，其一級真空栗采用不銹鋼水環式真空栗，二級真空栗組采用單級羅茨水環真空機組，保證真空度的穩定及設備基本無檢修。
【附圖說明】

[0031]圖1為本實用新型的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置中的三效負壓蒸發裝置的系統原理圖；
[0032]圖2為本實用新型的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置中的高真空低溫蒸發裝置的系統原理圖。
[0033]示意圖中的標號說明:
[0034]E201、一效蒸發器;E202、二效蒸發器;E203、三效蒸發器;E204、一級冷凝器;E205、一級不凝氣體冷凝器;E206、二級污冷凝液冷卻器;E207、一級預熱器;E208、二級預熱器；E209、三級預熱器;E210、四級預熱器;E211、一效中間加熱器;E212、四效中間加熱器;E213、四效蒸發器;E214、蒸汽飽和器;E215、二級冷凝器;E216、二級不凝氣體冷凝器;E217、四級污冷凝液冷卻器;E218、三級污冷凝液冷卻器;E219、濃硫酸冷卻器;E220、五級預熱器；
[0035]S201、一效分離器;S202、二效分離器;S203、三效分離器;S204、四效分離器；
[0036]V201、一級污冷凝液罐;V202、二級污冷凝液罐;V203、一級氣液分離罐;V204、三級污冷凝液罐;V205、四級污冷凝液罐;V206、二級氣液分離罐；
[0037]P201、一效循環栗;P202、二效循環栗;P203、進料栗;P204、一級污冷凝液栗;P205、三效循環栗;P206、中間出料栗;P207、二級污冷凝液栗;P208、一級真空栗;P209、四效循環栗;P210、出料栗;P211、三級污冷凝液栗;P212、四級污冷凝液栗;P213、五級污冷凝液栗；P214、二級真空栗組;P215、二級冷卻栗;P216、一級冷卻栗；
[0038]C201、二級冷卻塔;C202、一級冷卻塔。
【具體實施方式】
[0039]為進一步了解本實用新型的內容，結合附圖和實施例對本實用新型作詳細描述。
[0040]實施例
[0041]結合圖1和圖2所示，本實施例的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，包括三效負壓蒸發裝置和高真空低溫蒸發裝置，三效負壓蒸發裝置與高真空低溫蒸發裝置相連，稀硫酸廢液經過三效負壓蒸發裝置初步提濃后進入高真空低溫蒸發裝置中進一步提濃到指定濃度。
[0042]—般而言，負壓三效蒸發就是在各效分離器內留出一個足夠的空間進行氣液分離，蒸汽自分離器頂部直接進入下一效蒸發器，因分離器出氣管道的橫截面積比一般蒸汽管道要大2倍以上，通入下一級蒸發器無折轉，距離近，大大降低蒸汽阻力，增加流量，提高加熱效率;且因氣液分離是在分離器內完成，減少了引出蒸汽的熱量損失。一效蒸發器的加熱蒸汽冷凝水通過疏水閥通入熱水預熱器，冷凝水從熱水預熱器排出，避免了蒸汽損失，也解決了疏水器的噪聲和污染。利用每一效蒸發器冷凝液的熱量，對稀硫酸原液進行多次預熱。三效蒸發流程是由三組蒸發器、分離器組合后的蒸發操作過程，三效蒸發時要求后一效的操作壓強和溶液的沸點均較前一效低，引入前一效的二次蒸汽作為后一效的加熱介質，即后一效的蒸發器成為前一效二次蒸汽的冷凝器，僅第一效需要消耗生蒸汽;末效蒸發在真空下操作，降低了溶液的沸點。由于前一效的二次蒸汽作為后一效的加熱蒸汽，故提高了生蒸汽的利用率，即經濟性。
[0043]具體地，如圖1所示，本實施例中的三效負壓蒸發裝置包括預熱單元、三效蒸發單元和冷凝單元，其中，預熱單元包括一級預熱器E207、二級預熱器E208、三級預熱器E209和四級預熱器E210，一級預熱器E207通過進料栗P203與原液池相連，一級預熱器E207、二級預熱器E208、三級預熱器E209和四級預熱器E210依次相連，稀硫酸廢液依次經過一級預熱器E207、二級預熱器E208、三級預熱器E209和四級預熱器E210預熱后進入三效蒸發單元內；三效蒸發單元包括一效分離器S201、二效分離器S202、三效分離器S203、一效蒸發器E201、二效蒸發器E202和三效蒸發器E203，一效分離器S201通過一效循環栗P201與一效蒸發器E201形成一效蒸發濃縮循環，二效分離器S202通過二效循環栗P202與二效蒸發器E202形成二效蒸發濃縮循環，三效分離器S203通過三效循環栗P205與三效蒸發器E203形成三效蒸發濃縮循環，一效分離器S201的濃縮液出口與二效分離器S202的進液口相連，二效分離器S202的濃縮液出口與三效分離器S203的進液口相連，三效分離器S203的濃縮液出口通過中間出料栗P206連接至高真空低溫蒸發裝置中；一效分離器S201與一效蒸發器E201之間還設有一效中間加熱器E211，來自鍋爐的生蒸汽分別進入一效蒸發器E201和一效中間加熱器E211的殼程，并經過四級預熱器E210的殼程后回用，一效分離器S201產生的蒸汽分別進入二效蒸發器E202和三級預熱器E209的殼程，并經過三效蒸發器E203的殼程后進入一級污冷凝液罐V201，二效分離器S202產生的蒸汽分別進入三效蒸發器E203和二級預熱器E208的殼程，并經過三效蒸發器E203的殼程后進入一級污冷凝液罐V201，一級污冷凝液罐V201的氣體出口連接至三效蒸發器E203的殼程，一級污冷凝液罐V201內的污冷凝液通過一級污冷凝液栗P204進入一級預熱器E207的殼程后進行回收處理;冷凝單元包括一級冷卻塔C202、一級冷凝器E204、一級不凝氣體冷凝器E205、二級污冷凝液冷卻器E206、二級污冷凝液罐V202、一級氣液分離罐V203和一級真空栗P208，一級冷卻塔C202通過一級冷卻栗P216分別與一級冷凝器E204和二級污冷凝液冷卻器E206形成冷卻水循環，三效分離器S203產生的蒸汽經過一級冷凝器E204冷凝，冷凝液進入二級污冷凝液罐V202，不凝氣進入一級不凝氣體冷凝器E205，一級不凝氣體冷凝器E205的出液口連接至二級污冷凝液罐V202，二級污冷凝液罐V202內的污冷凝液通過二級污冷凝液栗P207進入二級污冷凝液冷卻器E206冷卻后，部分進入一級不凝氣體冷凝器E205對不凝氣體進行噴淋，其余部分回收處理;一級不凝氣體冷凝器E205的氣體出口通過一級氣液分離罐V203連接至一級真空栗P208。
[0044]如圖2所示，本實施例中的高真空低溫蒸發裝置包括蒸發單元、冷凝單元和真空單元，其中，蒸發濃縮單元包括五級預熱器E220、四效分離器S204、四效蒸發器E213和濃硫酸冷卻器E219，來自三效負壓蒸發裝置濃縮的硫酸經過五級預熱器E220預熱后進入四效分離器S204內，四效分離器S204通過四效循環栗P209與四效蒸發器E213形成四效蒸發濃縮循環，四效分離器S204的濃縮液出口依次經過出料栗P210和濃硫酸冷卻器E219后連接至成品酸儲罐；四效分離器S204與四效蒸發器E213之間還設有四效中間加熱器E212，來自鍋爐的生蒸汽分別進入四效蒸發器E213和四效中間加熱器E212的殼程，并經過五級預熱器E220的殼程后回用，四效分離器S204產生的蒸汽進入蒸汽飽和器E214內；冷凝單元包括二級冷卻塔C201、二級冷凝器E215、二級不凝氣體冷凝器E216、三級污冷凝液冷卻器E218、四級污冷凝液冷卻器E217、三級污冷凝液罐V204和四級污冷凝液罐V205，二級冷卻塔C201通過二級冷卻栗P215分別與二級冷凝器E215、三級污冷凝液冷卻器E218和四級污冷凝液冷卻器E217的殼程形成冷卻水循環，蒸汽飽和器E214產生的蒸汽經過二級冷凝器E215冷凝后進入四級污冷凝液罐V205，二級冷凝器E215的不凝氣出口連接至二級不凝氣體冷凝器E216，二級不凝氣體冷凝器E216的出液口連接至四級污冷凝液罐V205，四級污冷凝液罐V205內的一部分冷凝液通過五級污冷凝液栗P213進入四級污冷凝液冷卻器E217冷凝后部分進入二級不凝氣體冷凝器E216對不凝氣體進行噴淋，其余部分回收處理，四級污冷凝液罐V205內的另一部分冷凝液通過四級污冷凝液栗P212進入三級污冷凝液冷卻器E218冷凝后進入蒸汽飽和器E214內對蒸汽進行噴淋;蒸汽飽和器E214的出液口連接至三級污冷凝液罐V204，三級污冷凝液罐V204的氣體出口連接至二級冷凝器E215，三級污冷凝液罐V204內的污冷凝液通過三級污冷凝液栗P211回收處理;真空單元包括二級氣液分離罐V206和二級真空栗組P214，二級不凝氣體冷凝器E216的氣體出口通過二級氣液分離罐V206連接至二級真空栗組P214o
[0045]在本實施例中，一效蒸發器E201、二效蒸發器E202、三效蒸發器E203和四效蒸發器E213均為石墨降膜蒸發器，其管程均采用酚醛樹脂高溫浸漬石墨，硫酸廢液在每根管內成膜狀蒸發，加熱時間非常短，特別對熱敏性物料的蒸發濃縮非常有利，在整個蒸發濃縮過程中沒有形成太大沖擊，避免了泡沫的形成。一效蒸發器E201的殼程材質采用Q235B/12mm碳鋼材料，四效蒸發器E213的殼程材質采用Q235B/8mm碳鋼材料，二效蒸發器E202和三效蒸發器E203的殼程材質采用SUS304/12mm不銹鋼材料;其中，一效蒸發器E201和二效蒸發器E202的蒸發有效面積為160m2，三效蒸發器E203的蒸發有效面積為210m2，四效蒸發器E213的蒸發有效面積為60m2。采用降膜式蒸發工作原理，將料液自降膜蒸發器加熱室上管箱加入，經液體分布及成膜裝置，均勻分配到各換熱管內，在重力和真空誘導及氣流作用下，成均勻膜狀自上而下流動。流動過程中，被殼程加熱介質加熱汽化，產生的蒸汽與液相共同進入蒸發器的分離室，汽液經充分分離，蒸汽進入冷凝器冷凝(單效操作)或進入下一效蒸發器作為加熱介質，從而實現多效操作，液相即濃縮液則由分離器排出或者進入下一效蒸發單元。在降膜式蒸發器的操作過程中，由于物料的停留時間很短(約5?10秒)，而傳熱系數很高，因此其較廣泛地應用于熱敏性物料，也可以用于蒸發粘度較大的物料。
[0046]一效分離器S201、二效分離器S202、三效分離器S203和四效分離器S204均采用鋼襯四氟分離器，且均具有獨立的進液口和觀察孔，用于觀察和控制進料流量，分離器采用鋼襯四氟分離器，對于酸類介質具有工作性能可靠、使用壽命長、操作維護簡便等優點。其中，分離器的內膽均襯酚醛樹脂高溫浸漬石墨，一效分離器S201和二效分離器S202的外殼均選用Q235B/12mm碳鋼材料，外形尺寸均為DN1200X5000mm;三效分離器S203和四效分離器S204的外殼均選用Q235B/16mm碳鋼材料，外形尺寸均為DN1600 X 5500mm。
[0047]一級冷凝器E204和二級冷凝器E215均采用列管式冷凝器。冷凝器底部均加裝氣液分離器，冷凝器的管程均采用SUS304材質的Φ 25 X 2mm的無縫管;一級冷凝器E204的殼程采用Q235B/12mm碳鋼材料;二級冷凝器E215的殼程采用Q235B/8mm碳鋼材料;一級冷凝器E204的冷凝有效面積為210m2; 二級冷凝器E215的冷凝有效面積為75m2。
[0048]一級預熱器E207、二級預熱器E208、三級預熱器E209、四級預熱器E210、五級預熱器E220、一效中間加熱器E211和四效中間加熱器E212均采用石墨加熱器，其管程均采用酚醛樹脂高溫浸漬石墨，一級預熱器E207、二級預熱器E208和三級預熱器E209的殼程材質均采用SUS304/5mm不銹鋼材料，四級預熱器E210和五級預熱器E220的殼程材質均采用Q235B/5mm碳鋼材料，且一級預熱器E207的加熱有效面積為40m2，二級預熱器E208、三級預熱器E209、四級預熱器E210和五級預熱器E220的加熱有效面積為20m2;—效中間加熱器E211的殼程材質采用Q235B/8mm碳鋼材料，其加熱有效面積為50m2 ；四效中間加熱器E212的殼程材質采用Q235B/6mm碳鋼材料，其加熱有效面積為20m2。濃硫酸冷卻器E219采用石墨冷卻器，其管程采用酚醛樹脂高溫浸漬石墨，殼程采用Q235B/5mm材料，冷卻有效面積為20m2。
[0049]二級污冷凝液冷卻器E206、三級污冷凝液冷卻器E218和四級污冷凝液冷卻器E217均采用特制的列管式冷凝器，其管程均采用SUS304材質的Φ 25 X 2mm的無縫管，殼程均采用Q235B/5mm碳鋼材料。其中，二級污冷凝液冷卻器E206的冷卻有效面積為20m2，三級污冷凝液冷卻器E218和四級污冷凝液冷卻器E217的冷卻有效面積為10m2。
[0050]一級不凝氣體冷凝器E205和二級不凝氣體冷凝器E216均采用SUS303/6mm材料特制的立式儲罐，加裝特制的噴淋裝置，要求耐壓-0.099Mpa，外形尺寸均為DN600 X 2000mm。蒸汽飽和器E214采用SUS303/8mm材料特制的立式儲罐，加裝特制的噴淋裝置，要求耐壓-
0.099Mpa，外形尺寸為 DN800 X 2000mm。
[0051 ] 一級污冷凝液罐V201采用鋼襯搪玻璃特制的立式儲罐;二級污冷凝液罐V202、三級污冷凝液罐V204和四級污冷凝液罐V205均采用SUS303/8mm材料特制的立式儲罐，要求耐溫100°C，耐壓_0.099Mpa。容積均為3000L。一級氣液分離罐V203和二級氣液分離罐V206均采用SUS303/6mm材料特制的立式儲罐，要求耐壓_0.099Mpa，容積均為500L。
[0052]一級污冷凝液栗P204、二級污冷凝液栗P207、三級污冷凝液栗P211、四級污冷凝液栗P212和五級污冷凝液栗P213均采用F46氟塑料化工離心栗，要求密封性能良好，保證在負壓狀態下能連續工作，具體采用氟塑料離心栗40FSB-30L，栗殼及葉輪材質均為F46，特制WB2機械密封，流量:10m3/h，揚程:30米，配套功率:3KW-2P。
[0053]一效循環栗P201、二效循環栗P202、三效循環栗P205、四效循環栗P209、進料栗P203、中間出料栗P206和出料栗P210均采用夾板式氟合金離心栗，要求密封性能、耐溫性能良好，保證在負壓狀態下能使高濃度物料連續工作。其中，一效循環栗P201、二效循環栗P202和三效循環栗P205采用大流量、低揚程的特制氟合金栗IHF125-100-250，鋼制栗殼內襯及葉輪材質均選用美國杜邦PFA材料，特制SiC雙端面集裝式機械密封，流量:100m3/h，揚程:20米，配備功率:11KW-4P ；四效循環栗P209采用大流量、低揚程的特制氟合金栗IHF100-65-250，鋼制栗殼內襯及葉輪材質均選用美國杜邦PFA材料，特制SiC雙端面集裝式機械密封;流量:50m3/h，揚程:20米，配備功率:7.5KW-4P;進料栗P203采用特制氟合金栗IHF65-40-315，鋼制栗殼內襯及葉輪材質均選用美國杜邦PFA材料，特制SiC雙端面集裝式機械密封，流量:12.5m3/h，揚程:32米，配套功率:5.5KW-4P ；中間出料栗P206和出料栗P210均采用特制氟合金栗IHF50-32-250，鋼制栗殼內襯及葉輪材質均選用美國杜邦PFA材料，特制SiC雙端面集裝式機械密封，流量:6.3m3/h，揚程:20米，配套功率:3KW-4P。
[0054]一級真空栗P208采用不銹鋼水環式真空栗，機械密封，抽氣速率:12m3/min，極限真空:33hPa，配套功率:22KW; 二級真空栗組P214采用單級羅茨水環真空機組，具體可采用JZJ2S150-3型單羅茨雙級水環真空機組，羅茨栗選用ZJ150，材質為鑄鐵，配套功率:3KW，水環栗選用2SK-3，材質為SUS304，配套功率:7.5KW，抽氣速率:150L/S，極限真空:300Pa。保證真空度的穩定及設備基本無檢修。
[0055]一級冷卻栗P216可采用單級單吸離心栗IS125-100-315，材質為鑄鐵，機械密封，流量:120m3/h，揚程:28米，配套功率:15KW。一級冷卻塔C202采用玻璃鋼逆流式圓形冷卻塔GBNL-120，冷卻水量:120m3/h，風機配套功率:3KW。二級冷卻栗P215可采用單級單吸離心栗IS80-65-125，材質為鑄鐵，機械密封，流量:50m3/h，揚程:20米，配套功率:5.5KW。二級冷卻塔C201采用玻璃鋼逆流式圓形冷卻塔GBNL-50，冷卻水量:50m3/h，風機配套功率:1.5KW。
[0056]本實施例的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，不僅可以創造良好的投資效益和社會效益，而且將通過創造性根治污染的稀硫酸免排放系統而造福社會，還使業主單位節省巨額的外運處理費支出，又可以回收有利用價值的濃硫酸，為企業創造了以變廢為寶的資源，同時也符合了國家制定的“節能減排”、“回收再利用”、“循環經濟”法。
[0057]本實用新型的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，其根據不同濃度的硫酸特性及規律，采用蒸汽間接加熱、負壓三效蒸發濃縮與高真空低溫蒸發相結合的方式，先通過三效負壓蒸發將稀硫酸濃度提升到60%，再通過高真空低溫蒸發將硫酸濃度從60%提升到75%，達到生產需要的濃度，具節能降耗，蒸汽耗量低、冷卻水循環量低等優點，解決了普通多效蒸發模式無法實現處理量大、提濃濃度高的硫酸廢液的處理問題。
[0058]以上示意性地對本實用新型及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本實用新型創造宗旨的情況下，不經創造性地設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，其特征在于:包括三效負壓蒸發裝置和高真空低溫蒸發裝置，所述的三效負壓蒸發裝置與高真空低溫蒸發裝置相連，稀硫酸廢液經過三效負壓蒸發裝置初步提濃后進入高真空低溫蒸發裝置中進一步提濃到指定濃度； 所述的三效負壓蒸發裝置包括預熱單元、三效蒸發單元和冷凝單元，其中， 所述的預熱單元包括一級預熱器(E207)、二級預熱器(E208)、三級預熱器(E209)和四級預熱器(E210)，所述的一級預熱器(E207)通過進料栗(P203)與原液池相連，所述的一級預熱器(E207)、二級預熱器(E208)、三級預熱器(E209)和四級預熱器(E210)依次相連，稀硫酸廢液依次經過一級預熱器(E207)、二級預熱器(E208)、三級預熱器(E209)和四級預熱器(E210)預熱后進入三效蒸發單元內； 所述的三效蒸發單元包括一效分離器(S201)、二效分離器(S202)、三效分離器(S203)、一效蒸發器(E201)、二效蒸發器(E202)和三效蒸發器(E203)，所述的一效分離器(S201)通過一效循環栗(P201)與一效蒸發器(E201)形成一效蒸發濃縮循環，所述的二效分離器(S202)通過二效循環栗(P202)與二效蒸發器(E202)形成二效蒸發濃縮循環，所述的三效分離器(S203)通過三效循環栗(P205)與三效蒸發器(E203)形成三效蒸發濃縮循環，所述的一效分離器(S201)的濃縮液出口與二效分離器(S202)的進液口相連，所述的二效分離器(S202)的濃縮液出口與三效分離器(S203)的進液口相連，所述的三效分離器(S203)的濃縮液出口通過中間出料栗(P206)連接至高真空低溫蒸發裝置中；所述的一效分離器(S201)與一效蒸發器(E201)之間還設有一效中間加熱器(E211)，來自鍋爐的生蒸汽分別進入一效蒸發器(E201)和一效中間加熱器(E211)的殼程，并經過四級預熱器(E210)的殼程后回用，一效分離器(S201)產生的蒸汽分別進入二效蒸發器(E202)和三級預熱器(E209)的殼程，并經過三效蒸發器(E203)的殼程后進入一級污冷凝液罐(V201)，二效分離器(S202)產生的蒸汽分別進入三效蒸發器(E203)和二級預熱器(E208)的殼程，并經過三效蒸發器(E203)的殼程后進入一級污冷凝液罐(V201)，一級污冷凝液罐(V201)的氣體出口連接至三效蒸發器(E203)的殼程，一級污冷凝液罐(V201)內的污冷凝液通過一級污冷凝液栗(P204)進入一級預熱器(E207)的殼程后進行回收處理； 所述的冷凝單元包括一級冷卻塔(C202)、一級冷凝器(E204)、一級不凝氣體冷凝器(E205)、二級污冷凝液冷卻器(E206)、二級污冷凝液罐(V202)、一級氣液分離罐(V203)和一級真空栗(P208)，所述的一級冷卻塔(C202)通過一級冷卻栗(P216)分別與一級冷凝器(E204)和二級污冷凝液冷卻器(E206)形成冷卻水循環，所述的三效分離器(S203)產生的蒸汽經過一級冷凝器(E204)冷凝，冷凝液進入二級污冷凝液罐(V202)，不凝氣進入一級不凝氣體冷凝器(E205)，一級不凝氣體冷凝器(E205)的出液口連接至二級污冷凝液罐(V202)，二級污冷凝液罐(V202)內的污冷凝液通過二級污冷凝液栗(P207)進入二級污冷凝液冷卻器(E206)冷卻后，部分進入一級不凝氣體冷凝器(E205)對不凝氣體進行噴淋，其余部分回收處理;一級不凝氣體冷凝器(E205)的氣體出口通過一級氣液分離罐(V203)連接至一級真空栗(P208); 所述的高真空低溫蒸發裝置包括蒸發單元、冷凝單元和真空單元，其中， 所述的蒸發濃縮單元包括五級預熱器(E220)、四效分離器(S204)、四效蒸發器(E213)和濃硫酸冷卻器(E219)，來自三效負壓蒸發裝置濃縮的硫酸經過五級預熱器(E220)預熱后進入四效分離器(S204)內，四效分離器(S204)通過四效循環栗(P209)與四效蒸發器(E213)形成四效蒸發濃縮循環，四效分離器(S204)的濃縮液出口依次經過出料栗(P210)和濃硫酸冷卻器(E219)后連接至成品酸儲罐;所述的四效分離器(S204)與四效蒸發器(E213)之間還設有四效中間加熱器(E212)，來自鍋爐的生蒸汽分別進入四效蒸發器(E213)和四效中間加熱器(E212)的殼程，并經過五級預熱器(E220)的殼程后回用，四效分離器(S204)產生的蒸汽進入蒸汽飽和器(E214)內； 所述的冷凝單元包括二級冷卻塔(C201)、二級冷凝器(E215)、二級不凝氣體冷凝器(E216 )、三級污冷凝液冷卻器(E218 )、四級污冷凝液冷卻器(E217 )、三級污冷凝液罐(V204 )和四級污冷凝液罐(V205)，所述的二級冷卻塔(C201)通過二級冷卻栗(P215)分別與二級冷凝器(E215)、三級污冷凝液冷卻器(E218)和四級污冷凝液冷卻器(E217)的殼程形成冷卻水循環，所述的蒸汽飽和器(E214)產生的蒸汽經過二級冷凝器(E215)冷凝后進入四級污冷凝液罐(V205)，二級冷凝器(E215)的不凝氣出口連接至二級不凝氣體冷凝器(E216)，二級不凝氣體冷凝器(E216)的出液口連接至四級污冷凝液罐(V205)，四級污冷凝液罐(V205)內的一部分冷凝液通過五級污冷凝液栗(P213)進入四級污冷凝液冷卻器(E217)冷凝后部分進入二級不凝氣體冷凝器(E216)對不凝氣體進行噴淋，其余部分回收處理，四級污冷凝液罐(V205)內的另一部分冷凝液通過四級污冷凝液栗(P212)進入三級污冷凝液冷卻器(E218)冷凝后進入蒸汽飽和器(E214)內對蒸汽進行噴淋;蒸汽飽和器(E214)的出液口連接至三級污冷凝液罐(V204)，三級污冷凝液罐(V204)的氣體出口連接至二級冷凝器(E215)，三級污冷凝液罐(V204)內的污冷凝液通過三級污冷凝液栗(P211)回收處理； 所述的真空單元包括二級氣液分離罐(V206)和二級真空栗組(P214)，所述的二級不凝氣體冷凝器(E216)的氣體出口通過二級氣液分離罐(V206)連接至二級真空栗組(P214)。2.根據權利要求1所述的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，其特征在于:所述的一效蒸發器(E201)、二效蒸發器(E202)、三效蒸發器(E203)和四效蒸發器(E213)均為石墨降膜蒸發器。3.根據權利要求2所述的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，其特征在于:所述的一效分離器(S201)、二效分離器(S202)、三效分離器(S203)和四效分離器(S204)均采用鋼襯四氟分離器，且均具有獨立的進液口和觀察孔，用于觀察和控制進料流量。4.根據權利要求3所述的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，其特征在于:所述的一級冷凝器(E204)和二級冷凝器(E215)均采用列管式冷凝器。5.根據權利要求4所述的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，其特征在于:所述的一級預熱器(E207)、二級預熱器(E208)、三級預熱器(E209)、四級預熱器(E210)、五級預熱器(E220)、一效中間加熱器(E211)和四效中間加熱器(E212)均采用石墨加熱器;所述的濃硫酸冷卻器(E219)采用石墨冷卻器。6.根據權利要求5所述的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，其特征在于:所述的一級污冷凝液栗(P204)、二級污冷凝液栗(P207 )、三級污冷凝液栗(P211)、四級污冷凝液栗(P212 )和五級污冷凝液栗(P213 )均采用F46氟塑料化工離心栗。7.根據權利要求6所述的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，其特征在于:所述的一效循環栗(P201)、二效循環栗(P202)、三效循環栗(P205)、四效循環栗(P209)、進料栗(P203)、中間出料栗(P206)和出料栗(P210)均采用夾板式氟合金離心栗。8.根據權利要求7所述的一種稀硫酸廢液3+1負壓蒸發濃縮裝置，其特征在于:所述的一級真空栗(P208)采用不銹鋼水環式真空栗，所述的二級真空栗組(P214)采用單級羅茨水環真空機組。
【文檔編號】B01D1/26GK205699515SQ201620450272
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月17日
【發明人】錢鈞
【申請人】常州泰特環境設備工程有限公司