[發(fā)明專利]一種含硫酸及其鹽溶液的多效蒸發(fā)濃縮工藝、蒸發(fā)結(jié)晶工藝及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710364717.8
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107008027B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許達(dá)人
• 申請（專利權(quán)）人: 許達(dá)人;楊青
• 主分類號: B01D1/26
• 分類號: B01D1/26;B01D9/02;C01D5/18
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李洪福

1.一種含硫酸及其鹽溶液的多效蒸發(fā)濃縮工藝，其特征在于具有如下步驟：

含硫酸及其鹽溶液依次經(jīng)過n-1或n-2~1級預(yù)熱器預(yù)熱，n-1或n-2~1級預(yù)熱器預(yù)熱分別用相對應(yīng)的n-1或n-2~1效蒸發(fā)器的二次蒸汽做熱源，每級預(yù)熱器都將進(jìn)入其內(nèi)的含硫酸及其鹽溶液預(yù)熱至接近其相對應(yīng)的熱源二次蒸汽的飽和溫度，經(jīng)1級預(yù)熱器預(yù)熱后，溫度接近1效蒸發(fā)器的沸點的含硫酸及其鹽溶液進(jìn)入1效蒸發(fā)器蒸發(fā)，上一效蒸發(fā)器的加熱器冷凝水通過U型管進(jìn)入下一效蒸發(fā)器的加熱器閃發(fā)蒸汽，1~n-1或n-2級預(yù)熱器的冷凝水分別與同溫同壓的下一效蒸發(fā)器的加熱器冷凝水混合，并通過U型管進(jìn)入再下一效蒸發(fā)器的加熱器內(nèi)閃發(fā)蒸汽，各效冷凝水的余熱被充分利用，上一效蒸發(fā)器的二次蒸汽通過加熱器的進(jìn)汽倒U型管進(jìn)入下一效蒸發(fā)器作為下一效蒸發(fā)器的熱源，加熱器的進(jìn)汽倒U型管的頂部比蒸發(fā)器的加熱器的上管板高0.5~1.2m，經(jīng)1效蒸發(fā)器蒸發(fā)后得到的蒸發(fā)液依次經(jīng)過2~n效蒸發(fā)器蒸發(fā)得到蒸發(fā)濃縮液，上一效蒸發(fā)器的出酸管與下一效蒸發(fā)器的進(jìn)酸管通過U型管連通；

1效蒸發(fā)器的熱源為飽和溫度為130℃-140℃的鍋爐蒸汽，或為飽和溫度為155℃-165℃的鍋爐蒸汽抽吸2效蒸發(fā)器的二次蒸汽或1效蒸發(fā)器的二次蒸汽混合升壓為115℃-125℃的飽和蒸汽。

2.一種含硫酸及其鹽溶液的多效蒸發(fā)結(jié)晶工藝，其特征在于具有如下步驟：

含硫酸及其鹽溶液依次經(jīng)過4或5~1級預(yù)熱器預(yù)熱，4或5~1級預(yù)熱器預(yù)熱分別用相對應(yīng)的4或5~1效蒸發(fā)器的二次蒸汽做熱源，每級預(yù)熱器都將進(jìn)入其內(nèi)部的含硫酸及其鹽溶液預(yù)熱至接近其相對應(yīng)的二次蒸汽的飽和溫度，經(jīng)1級預(yù)熱器預(yù)熱后，溫度接近1效蒸發(fā)器的沸點的含硫酸及其鹽溶液進(jìn)入1效蒸發(fā)器蒸發(fā)，上一效蒸發(fā)器的加熱器冷凝水通過U型管進(jìn)入下一效蒸發(fā)器的加熱器內(nèi)閃發(fā)蒸汽；

1~ 4或5級預(yù)熱器的冷凝水分別與同溫同壓的下一效蒸發(fā)器的加熱器冷凝水混合，并通過U型管進(jìn)入再下一效蒸發(fā)器的加熱器內(nèi)閃發(fā)蒸汽，各效冷凝水的余熱被充分利用，上一效蒸發(fā)器的二次蒸汽通過加熱器的進(jìn)汽倒U型管進(jìn)入下一效蒸發(fā)器的加熱器作為熱源，加熱器的進(jìn)汽倒U型管的頂部比蒸發(fā)器的加熱器的上管板高0.5~1.2m；經(jīng)1效蒸發(fā)器蒸發(fā)后得到的蒸發(fā)液依次經(jīng)過2~n效蒸發(fā)器蒸發(fā)得到含硫酸鈉結(jié)晶顆粒的懸浮液，其中，n效蒸發(fā)器為蒸發(fā)結(jié)晶器或n-1效蒸發(fā)器和n效蒸發(fā)器皆為蒸發(fā)結(jié)晶器，蒸發(fā)濃縮液在進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器時達(dá)到或接近飽和；

蒸發(fā)結(jié)晶器中的蒸發(fā)結(jié)晶循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速為735~980rpm，上一效蒸發(fā)器的出酸管與下一效蒸發(fā)器的進(jìn)酸管通過U型管連通；

1效蒸發(fā)器的熱源為飽和溫度為130℃-140℃的鍋爐蒸汽，或為飽和溫度為155℃-165℃的鍋爐蒸汽抽吸2效蒸發(fā)器的二次蒸汽或1效蒸發(fā)器的二次蒸汽混合升壓為115℃-125℃的飽和蒸汽。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)結(jié)晶工藝，其特征在于：含硫酸及其鹽溶液為酸性水時；

當(dāng)只有n效蒸發(fā)器為蒸發(fā)結(jié)晶器，酸浴預(yù)熱器的出酸管與n-1效蒸發(fā)器的蒸發(fā)室進(jìn)酸管連通，使用n-1效蒸發(fā)器的二次蒸汽作預(yù)熱熱源；預(yù)熱后的酸浴進(jìn)入n-1效蒸發(fā)器與經(jīng)n-2效蒸發(fā)器蒸發(fā)后得到的蒸發(fā)液混合蒸發(fā)；

當(dāng)n-1效蒸發(fā)器和n效蒸發(fā)器皆為蒸發(fā)結(jié)晶器時，設(shè)有n-1、n-2共2個串聯(lián)預(yù)熱的酸浴預(yù)熱器：酸浴先進(jìn)n-1級預(yù)熱器，用n-1效蒸發(fā)器的二次蒸汽預(yù)熱，后進(jìn)n-2級預(yù)熱器，用n-2效蒸發(fā)器的二次蒸汽預(yù)熱，n-2級預(yù)熱器的出酸管，與n-2效蒸發(fā)器的蒸發(fā)室的進(jìn)酸管連通；預(yù)熱后的酸浴進(jìn)入n-2效蒸發(fā)器與經(jīng)n-3效蒸發(fā)器蒸發(fā)后得到的蒸發(fā)液混合蒸發(fā)；

n效蒸發(fā)器排出的含硫酸鈉結(jié)晶顆粒的懸浮液用大氣腿方式排入沉降器增稠分離，得到的結(jié)晶母液回到酸站；

n效蒸發(fā)器液面要高出沉降器液面7m以上；

從酸站引入載體酸浴數(shù)量的計算方法：

結(jié)晶硫酸鈉所需蒸發(fā)量：W_j=Y/0.453；

Y為酸性水流量中的硫酸鈉量；

結(jié)晶硫酸鈉所需飽和液流量L_b=W _j /0.15；

酸性水生成的硫酸鈉飽和液流量：L₁=L₀*(1-β₀) ；

L₀為投入酸性水量；

β₀為酸性水飽和蒸發(fā)率；

需要補充的酸浴飽和液流量：L₂=L_b-L₁；

引入酸浴流量L_s=L₂/（1-β_s）；

β_s 為所引入酸浴的飽和蒸發(fā)率。