[發明專利]一種硫酸法鈦白液的濃縮裝置及方法

在審

• 申請號: 201910726803.8
• 申請日: 2019-08-07
• 公開（公告）號: CN110465107A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 蘇洲;陳男;張曙光
• 申請（專利權）人: 浙江宣達環境科技股份有限公司
• 主分類號: B01D1/22
• 分類號: B01D1/22;B01D1/26
• 代理公司: 31290 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 金碎平<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種硫酸法鈦白液的濃縮裝置，包括蒸發器(10)，其特征在于，所述蒸發器(10)為一體兩廂的降膜鈦材蒸發器，所述鈦材蒸發器包括上管箱和下管箱，所述鈦材蒸發器的上管箱和鈦液預熱裝置相連；

所述鈦材蒸發器的上管箱和和下管箱之間通過循環泵(12)相連，所述鈦材蒸發器的下管箱上設有出料口；

所述鈦材蒸發器上設有二次蒸汽出口，所述二次蒸汽出口通過分離器(9)和洗氣塔(8)的入口相連，所述洗氣塔(8)的出口和壓縮機(7)的入口相連，所述壓縮機(7)的出口和鈦材蒸發器的殼層連通進行換熱。

2.如權利要求1所述的硫酸法鈦白液的濃縮裝置，其特征在于，所述鈦液預熱裝置包括依次相連的一級不凝氣預熱器(1)、二級蒸餾水預熱器(2)和三級生蒸汽預熱器(3)，所述一級不凝氣預熱器(1)的一路輸入連接清鈦液，另一路輸入連接不凝氣，所述一級不凝氣預熱器(1)的一路輸出連接二級蒸餾水預熱器(2)，另一路輸出連接氣液分離裝置(4)；所述二級蒸餾水預熱器(2)的另一路輸入通過蒸餾水泵(14)連接蒸餾水罐(13)，所述二級蒸餾水預熱器(2)的一路輸出連接三級生蒸汽預熱器(3)；所述三級生蒸汽預熱器(3)的另一路輸入連接一次蒸汽，所述三級生蒸汽預熱器(3)的一路輸出連接鈦材蒸發器的上管箱，另一路輸出連接蒸餾水罐(13)。

3.如權利要求2所述的硫酸法鈦白液的濃縮裝置，其特征在于，所述氣液分離裝置(4)通過U型管路(6)和蒸餾水罐(13)相連，所述一級不凝氣預熱器置于蒸餾水罐(13)上方4～9m位置。

4.如權利要求1所述的硫酸法鈦白液的濃縮裝置，其特征在于，所述蒸發器的殼層上下兩端分別設置有抽真空口連接真空泵(5)。

5.如權利要求1所述的硫酸法鈦白液的濃縮裝置，其特征在于，所述洗氣塔(8)的出口處設置有空心球填料。

6.一種硫酸法鈦白液的濃縮方法，其特征在于，采用如權利要求1～5任一項所述的硫酸法鈦白液的濃縮裝置，包括如下步驟：

S1)先將清鈦液通過鈦液預熱裝置預熱升至65℃～75℃，然后進入鈦材蒸發器的上管箱進行蒸發初步濃縮，經循環泵(12)進入鈦材蒸發器的下管箱，再次降膜濃縮，生成濃縮液；

S2)將清鈦液在蒸發濃縮過程中產生的二次蒸汽，經壓縮機(7)升壓、升溫后，再返回鈦材蒸發器的殼層進行換熱；

S3)采用真空泵(5)對蒸發器持續抽負壓，使得蒸發器內的壓力保持在－0.08MPa～0.093MPa。

7.如權利要求6所述的硫酸法鈦白液的濃縮方法，其特征在于，所述步驟S1采用一級不凝氣預熱器(1)與進入的室溫下的鈦液進行第一次換熱；所述一級不凝氣預熱器(1)置于蒸餾水罐(13)上方4～9m位置，冷凝后采用氣液分離裝置(4)使得冷凝水和不凝氣的分離；充分分離后的冷凝水通過U型管路(6)進入蒸餾水罐(13)，同時U型管路(6)形成的液封阻止蒸餾水中的熱量進入真空泵(5)。

8.如權利要求7所述的硫酸法鈦白液的濃縮方法，其特征在于，所述步驟S1中經過一次換熱后的鈦液繼續與二級蒸餾水預熱器(2)進行第二次換熱，所述二級蒸餾水預熱器(2)的另一路輸入通過蒸餾水泵(14)連接蒸餾水罐(13)，進一步回收蒸發系統中的熱量；最后控制鈦液進入生蒸汽預熱器(3)進行第三次換熱，通過蒸汽調節閥控制鈦液溫度升至68℃。

9.如權利要求6所述的硫酸法鈦白液的濃縮方法，其特征在于，所述步驟S1控制鈦液首先經過一效的雙層布液盤，在降膜管上形成均勻薄膜，然后在重力作用下流向一效蒸發室，并在此過程中和殼層的二次蒸汽進行一次換熱，進行初步蒸發；一次蒸發后的物料進入蒸發室，經循環泵進入二效的雙層布液盤，形成均勻薄膜后繼續和二次蒸汽換熱，進入二效蒸發室后的鈦液達到預設濃度后經出料泵進入下一工序。

10.如權利要求9所述的硫酸法鈦白液的濃縮方法，其特征在于，所述步驟S1控制鈦液起始濃度為140g/L，一效濃縮至160～180g/L，二效濃縮至190～200g/L；所述步驟S2中產生的二次蒸汽的初始溫度為60℃，初始壓力為20KPa；經壓縮機(7)壓縮后溫度為78℃，壓力為43.7KPa，壓縮比為2。