[發明專利]太陽能與空氣能互補的鈦白廢酸濃縮裝置

在審

• 申請號: 201811087872.0
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN108751147A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 徐眾;黃平;吳恩輝;侯靜;李軍;劉黔蜀;張樹立
• 申請（專利權）人: 攀枝花學院;攀枝花大學科技園發展有限責任公司
• 主分類號: C01B17/88
• 分類號: C01B17/88;C01B17/90
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 何強;楊冬

本發明公開了一種太陽能與空氣能互補的鈦白廢酸濃縮裝置，包括依次連接的太陽能集熱子系統、鈦白廢酸預熱換熱子系統、蒸發濃縮子系統和鈦白廢酸冷卻結晶子系統以及為太陽能集熱子系統、鈦白廢酸預熱換熱子系統、蒸發濃縮子系統和鈦白廢酸冷卻結晶子系統供電的太陽能發電儲能系統，還包括熱泵子系統，熱泵子系統包括空氣源熱泵，空氣源熱泵設置有空氣進口、空氣排口、冷介質進口和熱介質排口，冷介質進口和熱介質排口均通過管道與鈦白廢酸預熱換熱子系統相連，實現介質在熱泵子系統和鈦白廢酸預熱換熱子系統中循環流動。太陽能集熱子系統與熱泵子系統配合使用，保證持續不斷地為鈦白廢酸預熱換熱子系統供熱，從而實現鈦白廢酸連續化生產需求。

技術領域

本發明涉及廢酸濃縮設備領域，具體涉及一種太陽能與空氣能互補的鈦白廢酸濃縮裝置。

背景技術

使用硫酸法制備鈦白粉會產生酸性液體廢棄物，這種酸性液體廢棄物被稱為鈦白廢酸。鈦白廢酸直接排放會對環境產生巨大的污染，正如申請號為201210365019.7，名稱為“利用太陽能濃縮鈦白廢酸的方法”的發明公開文本中所述鈦白廢酸當中硫酸的含量為19％～23％，且每生產1t鈦白粉就會產生5～8t的鈦白廢酸，利用鈦白廢酸的主要方式之一就是濃縮。目前使用的主要方法是三段濃縮法，這種方法需要消耗大氣量的蒸汽能、電能和化石能源。由于社會和經濟的不斷的發展，能源消耗量越來越大，以及環境保護意識的增強，人們對低能耗、清潔、可持續的生產發展有意愿也隨之提高，如何采用清潔能源進行鈦白廢酸濃縮也引起了很多學者的關注和重視，太陽能作為清潔、可再生能源的一種也被開始運用到鈦白廢酸的濃縮當中。然而，太陽能具有間歇性，不能實現持續供能，影響生產效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種太陽能與空氣能互補的鈦白廢酸濃縮裝置，充分利用太陽能和空氣能為整個裝置提供能源，以滿足鈦白廢酸連續化、清潔化、節能化生產需求。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：太陽能與空氣能互補的鈦白廢酸濃縮裝置，包括依次連接的太陽能集熱子系統、鈦白廢酸預熱換熱子系統、蒸發濃縮子系統和鈦白廢酸冷卻結晶子系統以及為太陽能集熱子系統、鈦白廢酸預熱換熱子系統、蒸發濃縮子系統和鈦白廢酸冷卻結晶子系統供電的太陽能發電儲能系統，

還包括熱泵子系統，所述熱泵子系統包括空氣源熱泵，所述空氣源熱泵設置有空氣進口、空氣排口、冷介質進口和熱介質排口，所述冷介質進口和熱介質排口均通過管道與鈦白廢酸預熱換熱子系統相連，實現介質在熱泵子系統和鈦白廢酸預熱換熱子系統中循環流動。

進一步地，所述鈦白廢酸預熱換熱子系統包括從上至下依次設置的鈦白廢酸上儲存箱、介質存儲箱和鈦白廢酸下儲存箱，所述介質存儲箱中設置有換熱盤管以及第一驅動泵，換熱盤管的上端與鈦白廢酸上儲存箱相連通，下端與鈦白廢酸下儲存箱連通，所述鈦白廢酸下儲存箱通過管道與蒸發濃縮子系統連通，介質存儲箱上設置有熱介質進口，所述熱介質進口通過管道與熱介質排口連通，且熱介質排口與熱介質進口之間的管道上設置有第二驅動泵，所述第一驅動泵通過管道與冷介質進口連通。

進一步地，所述鈦白廢酸下儲存箱中設置有第三驅動泵和第一溫度檢測元件，所述第三驅動泵通過管道與鈦白廢酸上儲存箱連通。

進一步地，所述太陽能集熱子系統包括槽式聚光集熱器，所述槽式聚光集熱器設置有第二冷介質進口和第二熱介質排口，所述第二熱介質排口連接有第四驅動泵，所述四驅動泵通過管道與熱介質進口連通，所述第二冷介質進口通過管道與第一驅動泵相連。

進一步地，還包括第一三通閥和第二三通閥，所述第二熱介質排口、熱介質排口和熱介質進口分別通過導管與第一三通閥的三個接口連通，所述第二冷介質進口、冷介質進口和第一驅動泵分別通過導管與第二三通閥的三個接口連通。

進一步地，蒸發濃縮子系統包括真空濃縮器，所述真空濃縮器設置有進料口、出料口以及抽真空口，所述鈦白廢酸下儲存箱通過管道與進料口連通，且進料口與鈦白廢酸下儲存箱之間設置有第五驅動泵，所述出料口與鈦白廢酸冷卻結晶子系統相連。