酸性溶液蒸發(fā)回收的機(jī)械壓縮蒸發(fā)裝置及其處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工原料加工處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種酸性溶液蒸發(fā)回收的機(jī)械壓縮蒸發(fā)裝置及其處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]蒸發(fā)濃縮是通過熱交換的方式將含有不揮發(fā)性溶質(zhì)的溶液加熱至沸騰狀態(tài)，使部分溶劑汽化并被分離，從而提高溶液中溶質(zhì)的濃度，得到更純凈的溶劑。
[0003]傳統(tǒng)的蒸發(fā)濃縮是一個(gè)高耗能的過程，MVR蒸發(fā)器的被開發(fā)使用實(shí)現(xiàn)了熱能幾乎可以全部再生循環(huán)利用，從而可以使蒸發(fā)濃縮不再是傳統(tǒng)的高耗能過程，但對(duì)于含有酸性溶液的蒸發(fā)濃縮如直接采用MVR蒸發(fā)器的話，一是酸性物質(zhì)會(huì)腐蝕壓縮機(jī);二是若采用酸堿中和再蒸發(fā)的方式，不僅需要投入大量的堿，增加成本，而且會(huì)產(chǎn)生新的雜質(zhì)，增加處理流程，另外如果堿過量，還需要再處理多余的堿。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為了解決現(xiàn)有技術(shù)中酸堿中和方式原料消耗大，現(xiàn)有的MVR蒸發(fā)器不適用于酸性溶液的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種酸性溶液蒸發(fā)回收的機(jī)械壓縮蒸發(fā)裝置及其處理方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種酸性溶液蒸發(fā)回收的機(jī)械壓縮蒸發(fā)裝置，包括至少兩個(gè)MVR蒸發(fā)器效體，其中第一效MVR蒸發(fā)器為用于對(duì)酸性溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的MVR蒸發(fā)器效體，第二效MVR蒸發(fā)器為用于對(duì)純水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的MVR蒸發(fā)器效體；第一效MVR蒸發(fā)器包括第一蒸發(fā)器主體，第一蒸發(fā)器主體包括第一加熱器，與第一加熱器相連的第一分離室，第二效MVR蒸發(fā)器包括第二蒸發(fā)器主體，第二蒸發(fā)器主體包括第二加熱器，與第二加熱器相連的第二分離室，
[0006]所述第一加熱器的上端設(shè)有酸性溶液進(jìn)口，第一加熱器的下端連接有第一循環(huán)栗，第一循環(huán)栗用于將第一加熱器的下端流出的酸性溶液循環(huán)至第一加熱器的上端，所述第一效MVR蒸發(fā)器下端的排液口連接第一循環(huán)栗的進(jìn)液口，第一分離室蒸汽出口與第二加熱器的加熱蒸汽進(jìn)口相連，第一分離室液體出口與第一循環(huán)栗的進(jìn)液口相連，
[0007]所述第二加熱器的上端設(shè)有進(jìn)水口，第二加熱器的下端連接有第二循環(huán)栗，所述第二效MVR蒸發(fā)器下端的排液口連接第二循環(huán)栗的進(jìn)液口，第二循環(huán)栗的出口還連通有排水口，所述第一加熱器的下端設(shè)有冷凝液出口，冷凝液出口與第二循環(huán)栗的進(jìn)液口相連通，第二循環(huán)栗用于將液體循環(huán)至第二加熱器的上端，所述第二分離室還設(shè)有一蒸汽出口，所述蒸汽出口連接機(jī)械壓縮機(jī)進(jìn)氣口，所述機(jī)械壓縮機(jī)的出氣口連接所述第一加熱器的加熱蒸汽進(jìn)口，第二加熱器的下部設(shè)有產(chǎn)品酸收集口。本發(fā)明采用雙溶液同時(shí)蒸發(fā)濃縮的方式，運(yùn)行時(shí)兩種溶液在同時(shí)各自蒸發(fā)濃縮過程中相互間只有熱量的傳遞，對(duì)酸性溶液采用MVR蒸發(fā)濃縮的安全性能提供安全保障，可以有效地保證兩種冷凝液的分別收集回收，回收的酸性濃縮液可以直接利用，無需加堿中和，節(jié)省原料，降低堿的消耗。所述機(jī)械壓縮機(jī)可以串聯(lián)幾臺(tái)，用于所蒸發(fā)的二次蒸汽增壓增溫后可返回第一效MVR蒸發(fā)器效作為加熱蒸汽，實(shí)現(xiàn)了熱能的接近10 %再生循環(huán)利用。
[0008]為了不造成兩種物料的相互混雜的影響，所述第一加熱器包括第一換熱管和套裝在第一換熱管外的第一殼體，第二加熱器包括第二換熱管和套裝在第二換熱管外的第二殼體，料液(在換熱管中)和蒸汽(在殼體中)都是完全隔離的，避免互相混雜。為了防止被酸性溶液腐蝕，所述第一換熱管和第二換熱管的內(nèi)膽采用石墨、聚丙烯或聚乙烯等耐酸非金屬材料，或者采用鋯等耐酸金屬。生蒸汽接入管上還安裝有氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥。
[0009]為了防止被酸性溶液腐蝕，所述第一分離室作防腐蝕處理，所述第二分離室、第二加熱器的上下封頭和機(jī)械壓縮機(jī)均無需采用耐酸材質(zhì)。
[0010]所述酸性溶液蒸發(fā)回收的機(jī)械壓縮蒸發(fā)裝置的第一效MVR蒸發(fā)器和第二效MVR蒸發(fā)器的加熱器中的冷凝液分別配有冷凝液收集罐及冷凝液排出排水栗，可以保證兩種不同的冷凝液分別收集并回收利用。
[0011]所述第一加熱器的上端的酸性溶液進(jìn)口設(shè)有一流量傳感器和一氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥;所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和流量傳感器分別連接一電氣控制柜;所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、流量傳感器和電氣控制柜組成一進(jìn)料自動(dòng)控制系統(tǒng)。所述電氣控制柜設(shè)有以太網(wǎng)接口。
[0012]所述第一加熱器的補(bǔ)充加熱蒸汽進(jìn)口設(shè)有氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和壓力傳感器、溫度傳感器，連接一電氣控制柜;所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、壓力傳感器和溫度傳感器與電氣控制柜的控制系統(tǒng)組成加熱自動(dòng)控制系統(tǒng)。
[0013]所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和流量傳感器分別通過自控系統(tǒng)連接電氣控制柜。以便靈活布局和保障通信質(zhì)量。
[0014]所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開啟度按所述流量傳感器設(shè)定的流量值或第一加熱器下封頭上的液位高度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，所述流量傳感器的設(shè)定值按所述第一效MVR蒸發(fā)器進(jìn)出料濃度要求計(jì)算設(shè)定及按設(shè)備實(shí)際運(yùn)行時(shí)的出料濃度修正設(shè)定。
[0015]所述酸性溶液蒸發(fā)回收的機(jī)械壓縮蒸發(fā)裝置連有一套電氣控制柜，所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和流量傳感器與電氣控制柜的控制系統(tǒng)組成進(jìn)料自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述進(jìn)料控制系統(tǒng)、自動(dòng)程序控制系統(tǒng)的控制端位于所述電氣控制柜內(nèi)，所述電氣控制柜設(shè)有以太網(wǎng)接口用于同中央控制室的通信連接。
[0016]所述酸性溶液蒸發(fā)回收的機(jī)械壓縮蒸發(fā)裝置第二效MVR蒸發(fā)器的進(jìn)料口設(shè)有一進(jìn)料流量控制系統(tǒng)，所述進(jìn)料流量控制系統(tǒng)包含一流量傳感器和一氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開啟度按所述流量傳感器設(shè)定的流量值或第二加熱器下封頭上的液位高度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，所述流量傳感器的設(shè)定值按所述第一效MVR蒸發(fā)器進(jìn)出料濃度要求計(jì)算設(shè)定及按設(shè)備實(shí)際運(yùn)行時(shí)的出料濃度修正設(shè)定，所述酸性溶液蒸發(fā)回收的機(jī)械壓縮蒸發(fā)裝置連有一套電氣控制柜，所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和流量傳感器與電氣控制柜的控制系統(tǒng)組成進(jìn)料自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述進(jìn)料控制系統(tǒng)、自動(dòng)程序控制系統(tǒng)的控制端位于所述電氣控制柜內(nèi)，所述電氣控制柜設(shè)有以太網(wǎng)接口用于同中央控制室的通信連接。
[0017]所述酸性溶液蒸發(fā)回收的機(jī)械壓縮蒸發(fā)裝置主體第一效MVR蒸發(fā)器的加熱器補(bǔ)充加熱蒸汽進(jìn)口設(shè)有氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和壓力傳感器或溫度傳感器，所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開啟度按所述壓力傳感器或溫度傳感器的設(shè)定值自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，所述壓力傳感器或溫度傳感器的設(shè)定值按用于酸性溶劑蒸發(fā)回收的機(jī)械壓縮蒸發(fā)器第一效MVR蒸發(fā)器的加熱器的設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)設(shè)定及按設(shè)備實(shí)際運(yùn)行時(shí)的參數(shù)修正設(shè)定，所述用于酸性溶劑蒸發(fā)回收的機(jī)械壓縮蒸發(fā)器連有一套電氣控制柜，所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、壓力傳感器和溫度傳感器與電氣控制柜的控制系統(tǒng)組成加熱自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述加熱控制系統(tǒng)、自動(dòng)程序控制系統(tǒng)的控制端位于所述電氣控制柜內(nèi)，所述電氣控制柜設(shè)有以太網(wǎng)接口用于同中央控制室的通信連接。
[0018]第一分離室和第一加熱器的下封頭內(nèi)盛放有液體，所述液體的成分中高比例的含有無機(jī)酸和/或有機(jī)酸。如鹽酸、硝酸、甲酸、乙酸等中的一種或幾種。
[0019]MVR蒸發(fā)器效體為降膜、升膜、強(qiáng)制循環(huán)、標(biāo)準(zhǔn)式、外循環(huán)式、刮板式、管式或板式的形式蒸發(fā)器中的至少一種。
[0020]—種酸性溶液的處理方法，采用所述的酸性溶液蒸發(fā)回收的機(jī)械壓縮蒸發(fā)裝置，包括如下步驟:
[0021]I)酸性溶液從第一加熱器的上端的酸性溶液進(jìn)口進(jìn)入第一加熱器的第一換熱管內(nèi)，第一殼體內(nèi)通入生蒸汽，進(jìn)行熱交換；
[0022]2)第一換熱管內(nèi)被換熱后的酸性溶液從第一換熱管下端流入第一循環(huán)栗，第一換熱管內(nèi)被換熱后的酸性蒸汽進(jìn)入第一分離室，經(jīng)汽液分離器后，第一分離室內(nèi)的酸性溶液流入第一循環(huán)栗，第一循環(huán)栗將收到的酸性溶液循環(huán)至第一加熱器的上端的酸性溶液進(jìn)口，第一分離室發(fā)出的酸性溶液蒸汽進(jìn)入第二加熱器的第二殼體內(nèi)作為加熱熱源，
[0023]3)第二換熱管的上端補(bǔ)水，與所述酸性溶液蒸汽加熱熱源進(jìn)行熱交換，熱交換后的熱水由第二循環(huán)栗排出，第二換熱管內(nèi)被換熱后的水蒸汽進(jìn)入第二分離室，經(jīng)汽液分離器后，第二分離室內(nèi)的液體流入第二循環(huán)栗，所述第二分離室的排出的水蒸汽通過機(jī)械壓縮機(jī)增壓增溫后送入第一加熱器作為酸性溶液的加熱熱源，所述第一加熱器的下端排出的冷凝液和第一加熱器的下端排出的熱水經(jīng)第二循環(huán)栗循環(huán)至第二加熱器的上端。
[0024]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的酸性溶液蒸發(fā)回收的機(jī)械壓縮蒸發(fā)裝置及其處理方法，采用雙溶液同時(shí)蒸發(fā)濃縮的方式，運(yùn)行時(shí)兩種溶液在同時(shí)各自蒸發(fā)濃縮過程中相互間只有熱量的傳遞，對(duì)酸性溶液采用MVR蒸發(fā)濃縮的安全性、耐蝕性能提供保障，可以有效地保證兩種冷凝液的分別收集回收，實(shí)現(xiàn)熱能的接近100%再生循環(huán)利用?；厥盏乃嵝詽饪s液可以直接利用，無需加堿中和，節(jié)省原料，降低堿的消耗，避免了酸性介質(zhì)接觸壓縮機(jī)。
【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0026]圖1是本發(fā)明酸性溶液蒸發(fā)回收的機(jī)械壓縮蒸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中:11、第一加熱器，12、第一分離室，21、第二加熱器，22、第二分離室，3、第一循環(huán)栗，4、第二循環(huán)栗，5、機(jī)械壓縮機(jī)，6、冷凝液出口，7、排水口，8、產(chǎn)品酸收集口，9、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥。
【具體實(shí)施方式】
[0028]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0029]如圖1所示，是本發(fā)明最優(yōu)實(shí)施例，一種酸性溶液蒸發(fā)回收的機(jī)械壓縮蒸發(fā)裝置，包括兩個(gè)MVR蒸發(fā)器效體，其中第一效MVR蒸發(fā)器為用于對(duì)酸性溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的MVR蒸發(fā)器效體，第二效MVR蒸發(fā)器為用于對(duì)純水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的MVR蒸發(fā)器效體；
[°03°]第一效MVR蒸發(fā)器包括第一蒸發(fā)器主體，第一蒸發(fā)器主體包括第一加熱器11，與第一加熱器11相連的第一分離室12，
[0031]第二效MVR蒸發(fā)器包括第二蒸發(fā)器主體，第二蒸發(fā)器主體包括第二加熱器21，與第二加熱器21相連的第二分離室22，
[0032]第一加熱器11的上端設(shè)有