[發明專利]濃縮廢酸的方法及裝置

在審

• 申請號: 202110774639.5
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113350812A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 王海波;孫科;王奎;吳小平
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團研究院有限公司
• 主分類號: B01D1/00
• 分類號: B01D1/00;B01D1/26
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 劉小峰;楊帆

本發明公開了一種濃縮廢酸的方法及裝置，所述方法包括：利用連續酸解尾氣對廢酸進行預濃縮，獲得質量百分比濃度為36％～39％的第一濃縮酸；分離所述第一濃縮酸中的固體雜質；利用循環加熱設備對分離后的所述第一濃縮酸進行二次濃縮，獲得第二濃縮酸；以及對所述第二濃縮酸進行熟化、過濾，獲得濃縮酸成品。本發明的濃縮廢酸的方法及裝置能夠減少濃縮設備結垢，從而延長運行周期、提高濃縮效率、降低維護成本。

技術領域

本發明涉及化工技術領域，具體涉及一種濃縮廢酸的方法及裝置。

背景技術

硫酸法鈦白副產的鈦石膏的處理較為困難，鈦石膏的產生量與20％廢酸(硫酸質量分數為20％)的中和量有直接關系，因此如何減少廢酸的中和量至關重要。對此，通常將廢酸濃縮到一定濃度獲得濃縮酸，并將濃縮酸回用到硫酸法鈦白酸解工序或者其它礦石的浸出中。

然而，現有的濃縮廢酸的工藝中，存在濃縮設備(例如加熱器)容易結垢的問題。加熱器結垢后，傳熱系數急劇下降，導致換熱效率低、運行周期縮短、蒸汽消耗大、運行成本高和勞動強度高等一系列問題。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種濃縮廢酸的方法及裝置，用于解決濃縮設備容易結垢的問題。

根據本發明的一個方面，提出一種濃縮廢酸的方法，包括：利用連續酸解尾氣對廢酸進行預濃縮，獲得質量百分比濃度為36％～39％的第一濃縮酸；分離所述第一濃縮酸中的固體雜質；利用循環加熱設備對分離后的所述第一濃縮酸進行二次濃縮，獲得第二濃縮酸；以及對所述第二濃縮酸進行熟化、過濾，獲得濃縮酸成品。

根據本發明的一個實施例，所述預濃縮包括：將廢酸霧狀地噴射至換熱塔內，同時將連續酸解尾氣通入所述換熱塔，并對所述換熱塔抽真空至真空度為40～50kPa，將廢酸加熱至95℃～105℃。

根據本發明的一個實施例，所述預濃縮還包括：使得廢酸循環地在換熱塔內進行換熱，并通過溢流的方式獲得所述第一濃縮酸；所述預濃縮還包括：廢酸換熱完成后進入溢流槽內，成為預濃縮酸，其中，一部分預濃縮酸循環至換熱塔內，另一部分預濃縮酸溢流以獲得第一濃縮酸。

根據本發明的一個實施例，所述進行二次濃縮包括：所述第一濃縮酸經過一級加熱器加熱后，進入一級蒸發器，蒸發完成后部分回流至一級加熱器，部分作為中間濃縮酸溢流至二級加熱器；所述中間濃縮酸經過二級加熱器加熱后，進入二級蒸發器，蒸發完成后部分回流至二級加熱器，部分作為第二濃縮酸溢流至熟化槽。

根據本發明的一個實施例，所述二級加熱器利用所述一級蒸發器產生的二次蒸汽提供熱量。

根據本發明的一個實施例，所述一級加熱器采用雙層換熱管，和/或，所述二級加熱器采用雙層換熱管；所述雙層換熱管的內層換熱管可拆卸地連接至外層換熱管。

根據本發明的一個實施例，所述一級加熱器的被加熱物料出口溫度為110～118℃，所述一級蒸發器的真空度為96～98kPa，所述中間濃縮酸的質量百分比濃度為50％～55％；和/或所述二級加熱器的被加熱物料出口溫度為75～80℃，所述二級蒸發器的真空度為96～98kPa，所述第二濃縮酸的質量百分比濃度為60％～65％。

根據本發明的另一方面，提出一種濃縮廢酸的裝置，包括：換熱塔，配置為通入廢酸和連續酸解尾氣；分離設備，與所述換熱塔的出料口連接；循環連接的一級加熱器和一級蒸發器，其中所述一級加熱器和所述一級蒸發器之間的循環管與所述分離設備的出料口連接；循環連接的二級加熱器和二級蒸發器，其中所述二級加熱器和所述二級蒸發器之間的循環管與所述一級蒸發器的液相出口連接；以及熟化槽，連接至所述二級蒸發器的液相出口。

根據本發明的一個實施例，所述一級蒸發器的氣相出口連接至所述二級加熱器的加熱介質入口。

根據本發明的一個實施例，所述一級加熱器與所述一級蒸發器之間的循環管的材料包括鋼襯石墨，和/或所述二級加熱器與所述二級蒸發器之間的循環管的材料包括鋼襯石墨。