噴射式氣液接觸蒸發(fā)器的制造方法
【專利摘要】一種用于氣液接觸法濃縮鈦白廢酸的噴射式氣液接觸蒸發(fā)器，其特征是：一級蒸發(fā)器的高溫熱風進口管與高溫熱風爐連接，過熱蒸汽出口管與連通管的進口連接；連通管的出口與二級蒸發(fā)器的高溫氣體進口管連接；二級蒸發(fā)器殼體上部設(shè)除沫器，二級蒸發(fā)器的蒸汽出口管與氣液分離器的進口連接，氣液分離器上部有氣體排出口，下部有凝結(jié)水出口；二級蒸發(fā)器殼體內(nèi)裝有多組噴頭組，噴頭組與廢酸進口管連接；二級蒸發(fā)器的廢酸出口與耐酸泵的進口連接；耐酸泵的出口與熱廢酸進口管連接；熱廢酸進口管與耐高溫噴頭連接；一級蒸發(fā)器下部設(shè)濃縮酸出口管；二級蒸發(fā)器下部設(shè)廢酸排出管。它具有熱交換充分、不易堵塞、結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定、操作容易、投資省等優(yōu)點。
【專利說明】
噴射式氣液接觸蒸發(fā)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種采用氣液接觸法濃縮鈦白廢酸的噴射式氣液接觸蒸發(fā)器。
【背景技術(shù)】
[0002]自硫酸法鈦白粉生產(chǎn)以來，環(huán)保中最難解決的是廢酸的有效回用，因為含酸濃度為20%左右的廢酸要占處理廢物的70%。按生產(chǎn)水解液中F值1.9計算，S卩I噸二氧化鈦對應(yīng)1.9噸硫酸，其中有約7成進入水解濾液，即折100%的1.33噸硫酸，還有其中因鐵鈦比帶來的硫酸亞鐵，總的加起來近1.7噸硫酸根，剩下的3成以洗水進入稀廢酸。廢酸的濃縮除雜處理回用或再用一直是行業(yè)內(nèi)揮之不去又接納不了的嚴重問題。為此，國內(nèi)外學者一直堅持不懈地研究廢酸的綜合利用。發(fā)展至今，綜合利用的途徑較多，而應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的有廢酸濃縮法、中和法、因地制宜采用多種方法治理廢酸的方法。
[0003]縱觀國內(nèi)外硫酸法鈦白粉企業(yè)處理廢酸的方法，采用廢酸濃縮是最主要的方法，國外一些大型硫酸法鈦白粉企業(yè)都使用濃縮法處理廢酸。廢酸濃縮法就是加熱廢酸，使硫酸濃度增加，然后返回酸解工序。目前，濃縮法一般采用多效蒸發(fā)濃縮，采用的蒸發(fā)設(shè)備為列管式石墨蒸發(fā)器，但存在難以克服的幾個問題:(I)能耗高；(2)蒸發(fā)管道易堵塞，運行不穩(wěn)定;(3)設(shè)備材質(zhì)要求高，投資大;(4)操作復(fù)雜，維修困難。
[0004]至今也沒發(fā)現(xiàn)相關(guān)文獻報道一種熱交換充分、不易堵塞、結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定、操作容易、投資省，又適用于中小型硫酸法鈦白粉企業(yè)濃縮鈦白廢酸的噴射式氣液接觸蒸發(fā)器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種熱交換充分、不易堵塞、結(jié)構(gòu)簡單、投資省的濃縮鈦白廢酸的蒸發(fā)設(shè)備，具體是一種噴射式氣液接觸蒸發(fā)器。
[0006]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，噴射式氣液接觸蒸發(fā)器由濃縮酸出口管、高溫熱風進口管、一級蒸發(fā)器殼體、耐高溫噴頭、過熱蒸汽出口管、連通管、熱廢酸進口管、耐酸栗、廢酸出口管、高溫氣體進口管、除沫器、蒸汽出口管、廢酸進口管、噴頭組、二級蒸發(fā)器殼體、廢酸排出管、氣液分離器組成，其特征是:一級蒸發(fā)器的高溫熱風進口管，與高溫熱風爐連接;一級蒸發(fā)器的過熱蒸汽出口管與連通管的進口連接;連通管的出口與二級蒸發(fā)器的高溫氣體進口管連接;二級蒸發(fā)器殼體上部設(shè)置除沫器，將氣-汽體夾帶的細小液沫分離;二級蒸發(fā)器的蒸汽出口管與氣液分離器的進口連接，氣液分離器上部有氣體排出口，下部有凝結(jié)水出口 ；二級蒸發(fā)器殼體內(nèi)裝有多組噴頭組，噴頭組與廢酸進口管連接;二級蒸發(fā)器的廢酸出口管與耐酸栗的進口連接;耐酸栗的出口與熱廢酸進口管連接;熱廢酸進口管與耐高溫噴頭連接;一級蒸發(fā)器殼體下部設(shè)有濃縮酸出口管;二級蒸發(fā)器殼體下部設(shè)有廢酸排出管。
[0007]上述噴射式氣液接觸蒸發(fā)器的耐高溫噴頭在一級蒸發(fā)器殼體內(nèi)均布，噴頭組在二級蒸發(fā)器殼體內(nèi)均布，噴頭噴射的霧滴與上升的氣體接觸均勻。
[0008]上述噴射式氣液接觸蒸發(fā)器由一級蒸發(fā)器和二級蒸發(fā)器組合而成，一級蒸發(fā)器殼體采用耐高溫、耐腐蝕的材料制成。
[0009]本發(fā)明的工作原理是:操作時，高溫熱風由高溫熱風進口管進入一級蒸發(fā)器殼體，由下往上，與耐高溫噴頭噴射的廢酸霧滴直接接觸，由于接觸面積較大，接觸時間長，熱交換充分，高溫熱風得以迅速降溫，而近沸點的廢酸則大量被蒸發(fā)，產(chǎn)生大量的過熱蒸汽，此時熱風夾帶著過熱蒸汽經(jīng)連通管進入二級蒸發(fā)器殼體、由下往上，與噴頭組噴射的廢酸霧滴直接接觸，由于接觸面積較大，接觸時間長，熱交換充分，熱風和夾帶的過熱蒸汽得以迅速降溫，而廢酸則被加熱，并大量蒸發(fā)，此時，熱風夾帶著蒸汽經(jīng)除沫器，將氣(汽)體夾帶的細小液沫分離，然后經(jīng)蒸汽出口管進入氣液分離器，熱風夾帶著蒸汽在氣液分離器內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，將熱風夾帶的大液滴甩到殼體壁面上，后進入除沫器，將氣體夾帶的細小液沫分離，氣體經(jīng)氣液分離器上部的氣體排出口排出，凝結(jié)水從下部的凝結(jié)水出口排出；噴頭組連接廢酸進口管，與廢酸輸送管連接，廢酸通過噴頭組噴射形成霧滴狀，與熱風和夾帶的過熱蒸汽接觸而被加熱，并大量蒸發(fā)，剩余部分流入二級蒸發(fā)器下部，近沸點的廢酸再經(jīng)耐酸栗送到一級蒸發(fā)器耐高溫噴頭，噴射形成霧滴狀，與高溫熱風充分接觸，近沸點的廢酸則大量被蒸發(fā)，濃縮后的廢酸最后流入一級蒸發(fā)器下部成為待處理的濃廢酸。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點是:
I熱交換效率高:由于氣(汽)體與霧狀液滴直接接觸，且接觸面積大，接觸時間長，熱交換充分，換熱效率高。
[0011 ] 2結(jié)構(gòu)簡單:利用液體傳遞能量、質(zhì)量和熱量，本身沒有運動部件，故有結(jié)構(gòu)簡單，無需維修等特點。
[0012]3工作可靠:由于采用通孔較大，且噴射霧化較好的噴頭，故不易堵塞。
[0013]4安裝方便:采用二級蒸發(fā)器，因此，體積小，重量輕，便于安裝。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明噴射式氣液接觸蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)主視示意圖。
[0015]如圖1所示，噴射式氣液接觸蒸發(fā)器由由濃縮酸出口管1、高溫熱風進口管2、一級蒸發(fā)器殼體3、耐高溫噴頭4、過熱蒸汽出口管5、連通管6、熱廢酸進口管7、耐酸栗8、廢酸出口管9、高溫氣體進口管10、除沫器11、蒸汽出口管12、廢酸進口管13、噴頭組14、二級蒸發(fā)器殼體15、廢酸排出管16、氣液分離器17組成。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細說明。
[0017]如圖1所示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主視示意圖中可看到，噴射式氣液接觸蒸發(fā)器由濃縮酸出口管1、高溫熱風進口管2、一級蒸發(fā)器殼體3、耐高溫噴頭4、過熱蒸汽出口管5、連通管6、熱廢酸進口管7、耐酸栗8、廢酸出口管9、高溫氣體進口管10、除沫器11、蒸汽出口管12、廢酸進口管13、噴頭組14、二級蒸發(fā)器殼體15、廢酸排出管16、氣液分離器17組成，其特征是:一級蒸發(fā)器的高溫熱風進口管2，與高溫熱風爐連接;一級蒸發(fā)器的過熱蒸汽出口管5與連通管6的進口連接;連通管6的出口與二級蒸發(fā)器的高溫氣體進口管10連接;二級蒸發(fā)器殼體15上部設(shè)置除沫器11，將氣(汽)體夾帶的細小液沫分離;二級蒸發(fā)器的蒸汽出口管12與氣液分離器17的進口連接，氣液分離器17上部有氣體排出口，下部有凝結(jié)水出口； 二級蒸發(fā)器殼體15內(nèi)裝有多組噴頭組14，噴頭組14與廢酸進口管13連接;二級蒸發(fā)器的廢酸出口管9與耐酸栗8的進口連接;耐酸栗8的出口與熱廢酸進口管7連接;熱廢酸進口管7與耐高溫噴頭4連接;一級蒸發(fā)器殼體3下部設(shè)有濃縮酸出口管I; 二級蒸發(fā)器殼體15下部設(shè)有廢酸排出管16。
[0018]操作時，高溫熱風由高溫熱風進口管2進入一級蒸發(fā)器殼體3，由下往上，與耐高溫噴頭4噴射的廢酸霧滴直接接觸，由于接觸面積較大，接觸時間長，熱交換充分，高溫熱風得以迅速降溫，而近沸點的廢酸則大量被蒸發(fā)，產(chǎn)生大量的過熱蒸汽，此時熱風夾帶著過熱蒸汽經(jīng)連通管6進入二級蒸發(fā)器殼體15、由下往上，與噴頭組14噴射的廢酸霧滴直接接觸，由于接觸面積較大，接觸時間長，熱交換充分，熱風和夾帶的過熱蒸汽得以迅速降溫，而廢酸則被加熱，并大量蒸發(fā)，此時，熱風夾帶著蒸汽經(jīng)除沫器11，將氣-汽體夾帶的細小液沫分離，然后經(jīng)蒸汽出口管12進入氣液分離器17，熱風夾帶著蒸汽在氣液分離器17內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，將熱風夾帶的大液滴甩到殼體壁面上，后進入除沫器，將氣體夾帶的細小液沫分離，氣體經(jīng)氣液分離器17上部的氣體排出口排出，凝結(jié)水從下部的凝結(jié)水出口排出；噴頭組14連接廢酸進口管13，與廢酸輸送管連接，廢酸通過噴頭組14噴射形成霧滴狀，與熱風和夾帶的過熱蒸汽接觸而被加熱，并大量蒸發(fā)，剩余部分流入二級蒸發(fā)器下部，近沸點的廢酸再經(jīng)耐酸栗8送到一級蒸發(fā)器耐高溫噴頭4，噴射形成霧滴狀，與高溫熱風充分接觸，近沸點的廢酸則大量被蒸發(fā)，濃縮后的廢酸最后流入一級蒸發(fā)器下部成為待處理的濃廢酸。
【主權(quán)項】
1.一種噴射式氣液接觸蒸發(fā)器，由濃縮酸出口管(I)、高溫熱風進口管(2)、一級蒸發(fā)器殼體(3)、耐高溫噴頭(4)、過熱蒸汽出口管(5)、連通管(6)、熱廢酸進口管(7)、耐酸栗(8)、廢酸出口管(9)、高溫氣體進口管(10)、除沫器(11)、蒸汽出口管(12)、廢酸進口管(13)、噴頭組(14)、二級蒸發(fā)器殼體(15)、廢酸排出管(16)、氣液分離器(17)組成，其特征是:一級蒸發(fā)器的高溫熱風進口管(2)，與高溫熱風爐連接;一級蒸發(fā)器的過熱蒸汽出口管(5)與連通管(6)的進口連接;連通管(6)的出口與二級蒸發(fā)器的高溫氣體進口管(10)連接;二級蒸發(fā)器殼體(15)上部設(shè)置除沫器(11)，將氣-汽體夾帶的細小液沫分離;二級蒸發(fā)器的蒸汽出口管(12 )與氣液分離器(17 )的進口連接，氣液分離器(17 )上部有氣體排出口，下部有凝結(jié)水出口；二級蒸發(fā)器殼體(15)內(nèi)裝有多組噴頭組(14)，噴頭組(14)與廢酸進口管(13)連接;二級蒸發(fā)器的廢酸出口管(9)與耐酸栗(8)的進口連接;耐酸栗(8)的出口與熱廢酸進口管(7)連接;熱廢酸進口管(7)與耐高溫噴頭(4)連接;一級蒸發(fā)器殼體(3)下部設(shè)有濃縮酸出口管(1); 二級蒸發(fā)器殼體(15)下部設(shè)有廢酸排出管(16)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射式氣液接觸蒸發(fā)器，其特征在于:耐高溫噴頭(4)在一級蒸發(fā)器殼體(3)內(nèi)均布，噴頭組(14)在二級蒸發(fā)器殼體(15)內(nèi)均布，噴頭噴射的霧滴與上升的氣體接觸均勻。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射式氣液接觸蒸發(fā)器，其特征在于:它由一級蒸發(fā)器和二級蒸發(fā)器組合而成，一級蒸發(fā)器殼體(3)采用耐高溫、耐腐蝕的材料制成。
【文檔編號】B01D1/26GK105854324SQ201610256371
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】鈕德明
【申請人】鈕德明