[發明專利]耐腐蝕降膜蒸發器、稀硫酸濃縮系統及其工藝和應用

在審

• 申請號: 201910082310.5
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109692490A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 何文旭
• 申請（專利權）人: 何文旭
• 主分類號: B01D1/22
• 分類號: B01D1/22;C01B17/88
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;鄒玲

1.一種耐腐蝕降膜蒸發器，其包括：

頂蓋，所述頂蓋設有頂腔、稀硫酸進口和第一酸性水汽出口，所述稀硫酸進口位于所述頂蓋的下方側壁，所述第一酸性水汽出口位于所述頂蓋的頂部；

集液室，所述集液室設有集液腔、成品酸出口和第二酸性水汽出口，所述成品酸出口位于所述集液室的底部，所述第二酸性水汽出口為與所述集液室的上方側壁；

殼體，所述殼體連接于所述頂蓋與所述集液室之間，所述殼體靠近所述集液室的側壁上設有換熱氣體進口，所述殼體靠近所述頂蓋的側壁上設有換熱氣體出口，所述殼體設有容置腔，所述容置腔內設有上管板、下管板和蒸發管；所述上管板隔斷所述容置腔與所述頂腔，所述下管板隔斷所述容置腔與所述集液腔，所述蒸發管依次穿設于所述上管板和所述下管板，所述蒸發管的兩端分別與所述頂腔和所述集液腔連通。

2.如權利要求1所述的耐腐蝕降膜蒸發器，其特征在于，所述蒸發管在所述容置腔內均勻分布；和/或，所述蒸發管為耐高溫石英管或硼硅玻璃管。

3.如權利要求1所述的耐腐蝕降膜蒸發器，其特征在于，所述蒸發管的外周緣與所述上管板之間夾設第一密封件，所述蒸發管的外周緣與所述下管板之間夾設第二密封件；較佳地，所述第一密封件高出所述上管板的上頂面，在高出部分的側壁上開設若干小孔，所述小孔的軸線與水平方向平行，所述小孔的底面與所述上管板的上頂面平齊；更佳地，在水平方向上，所述小孔的軸線與所述第一密封件的徑向的夾角為10～60°，較佳地為30°；

和/或，所述第一密封件和第二密封件的材質為聚四氟乙烯。

4.如權利要求1所述的耐腐蝕降膜蒸發器，其特征在于，所述下管板上設有冷凝酸疏泄管；和/或，所述頂蓋和/或所述集液室設有人孔。

5.如權利要求1所述的耐腐蝕降膜蒸發器，其特征在于，所述頂蓋的內表面以及所述上管板和下管板的外表面設有聚四氟乙烯層；和/或，所述集液室和所述殼體的內表面設有聚四氟乙烯層和/或耐酸磚層，較佳地為從外向內依次設有聚四氟乙烯層和耐酸磚層。

6.一種稀硫酸濃縮系統，其包括稀硫酸儲槽、權利要求1～5任一項所述的耐腐蝕降膜蒸發器、酸性水汽冷凝器、酸性水回收槽和成品酸儲槽，其中，所述稀硫酸儲槽與所述稀硫酸進口連通，所述第一酸性水汽出口和所述第二酸性水汽出口均與所述酸性水汽冷凝器的進口連通，所述酸性水汽冷凝器的出口與所述酸性水回收槽連通；所述成品酸出口與所述成品酸儲槽連通。

7.如權利要求6所述的稀硫酸濃縮系統，其特征在于，所述稀硫酸儲槽通過稀硫酸泵與所述稀硫酸進口連通，所述稀酸泵較佳地連有流量計和調節閥；

和/或，所述耐腐蝕降膜蒸發器的成品酸出口連有酸濃計，并通過第一閥門與所述稀硫酸儲槽連接，通過第二閥門與所述成品酸儲槽連接。

8.一種稀硫酸濃縮工藝，其在如權利要求6或7所述的稀硫酸濃縮系統中進行，所述稀硫酸濃縮工藝包括如下步驟：換熱氣體從所述換熱氣體進口進入所述殼體，稀硫酸從所述稀硫酸進口進入頂腔，從而進入所述蒸發管；所述換熱氣體與所述稀硫酸熱交換，使得稀硫酸中的水分蒸發，濃縮稀硫酸；濃縮得到的硫酸從所述成品酸出口進入所述成品酸儲槽；蒸發出的水汽通過所述第一酸性水汽出口和所述第二酸性水汽出口排出，進入所述酸性水汽冷凝器，冷凝后得到的酸性水進入所述酸性水回收槽；熱交換后的換熱氣體從所述換熱氣體出口排出。