一种对白炭黑废水进行蒸发结晶的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及白炭黑技术领域，公开了一种对白炭黑废水进行蒸发结晶的装置。该系统包括炭黑尾气管道、混匀塔、增压泵、控制系统、换热塔、低高温蒸汽管道、白炭黑废水蒸发塔等，首先将多路炭黑尾气混匀，随后进入换热塔与低温蒸汽进行热交换，得到高温蒸汽，高温蒸汽作为热源对废水进行蒸发结晶，可以合理控制尾气流量，可以保证废水结晶所需热源的供应稳定；利用低温蒸汽与炭黑高温尾气间接换热，取热过程没有污染，热效率高；采用设备成本低，技术成熟；可以根据所需高温蒸汽的温度合理选择混匀尾气和低温蒸汽参数，发挥资源的最大效力，改善结晶效果。

Device for evaporating and crystallizing white carbon black waste water

The utility model relates to the technical field of white carbon, and discloses a device for evaporating and crystallizing white carbon black waste water. The system includes a black tail gas pipeline, mixing tower, booster pump, control system, heat exchange tower, low temperature steam pipe, silica wastewater evaporation tower, the first multi black tail gas mixing, then enter the exchange tower heat exchange with low temperature steam, high temperature steam, high temperature steam as heat of evaporation and crystallization waste water, can reasonably control the exhaust flow, can ensure a stable supply of water for the crystallization of the heat source; indirect heat transfer with low temperature steam and high temperature carbon black exhaust heat, no pollution, high thermal efficiency; the low cost of equipment, mature technology; to make a reasonable choice of mixing gas and low temperature steam parameters according to the required high temperature steam the maximum temperature, the effect of resources, improve the crystallization effect.

【技术实现步骤摘要】
一种对白炭黑废水进行蒸发结晶的装置
本技术涉及白炭黑生产
，特别涉及一种对炭黑废水进行蒸发结晶的装置。
技术介绍
白炭黑为水合二氧化硅，用途十分广泛，用于替代炭黑作塑料、橡胶中的填充剂，提高拉力强度和耐磨性；因其粒度细、化学性质较稳定以及抗磨损等性能而用于涂料；还可用于牙膏、颜料、医药、食品等众多领域。目前，国内外白炭黑的生产方法主要是气相法和沉淀法。而沉淀法国内主要使用硫酸沉淀法。其以泡花碱为原料，用硫酸酸化、生成硅酸，再分解而制得沉淀二氧化硅。利用沉淀法生产白炭黑通常会排放大量含硫酸钠的工业废水，其浓度高达20000mg/L-30000mg/L。对于白炭黑生产废水的处理通常采用反渗透浓缩后加冷冻结晶或MVR热泵蒸发或多效蒸发结晶的处理工艺。现有常规低温多效蒸发系统一般使用新鲜蒸汽作为热源，处理一吨废水尽蒸汽消耗一项处理费用就高达蒸汽消耗1.2t，新鲜蒸汽的造价较高，导致能源消耗较大。炭黑生产过程中会产生大量的余热尾气，这些尾气的温度的通常可以达到1000℃左右，即使是从袋滤器出来的尾气温度也达到180～200℃，这些高温尾气排放量很大，不仅造成了热量的大量浪费，而且还给环境带来严重的污染，目前，炭黑余热主要用于炭黑自身生产、产蒸汽和发电等方面。发展“循环经济”可发挥资源的最大效力，保护现有资源，延长总体资源的利用时间，还可以减少资源的投入，充分节约和利用能源，同时也减少了对环境的污染，因此，将炭黑生产过程中多余的余热尾气应用到炭黑生产废水的蒸发结晶工艺中具有重要的意义。
技术实现思路
为了解决现有技术中的炭黑余热尾气的浪费、白炭黑的废水蒸发结晶工艺中热源消耗的问题，本技术提供了一种对炭黑废水进行蒸发结晶的装置。本技术的技术方案为：一种对白炭黑废水进行蒸发结晶的装置，其特征在于：该装置包括炭黑尾气管道、混匀塔、混匀尾气管道、增压泵、气体流量计、温度计、控制系统、换热塔、换热管道、低温蒸汽管道、高温蒸汽管道、白炭黑废水蒸发塔；所述的多条炭黑尾气管道分别输送炭黑生产不同阶段产生的不同温度的炭黑尾气，多条炭黑尾气管道连接混匀塔，混匀塔连接混匀尾气管道，混匀尾气管道上设有气体流量计、温度计、增压泵，所述的气体流量计、温度计、增压泵均连接控制系统，所述混匀尾气管道连接换热塔，换热塔内有换热管道，换热管道末端连接尾气排放管道，所述的换热管道为迷宫式排布；所述的低温蒸汽管道连接换热塔，换热塔同时连接高温蒸汽管道，高温蒸汽管道连接白炭黑废水蒸发塔。所述的炭黑尾气管道为多条，所述的多条炭黑尾气管道分别输送炭黑生产不同阶段产生的不同温度的炭黑尾气，并均连接混匀塔。本技术采用混匀塔，使多路不同温度的炭黑尾气先混匀，同时采用控制系统采集温度、流速数据，采用增压泵合理控制尾气流速，将换热过程的多个变量合并并统一控制，避免了换热过程中的温度不稳定，可以保证废水结晶所需热源的供应稳定；利用低温蒸汽与炭黑高温尾气间接换热，取热过程没有污染，热效率高；采用设备成本低，技术成熟；控制系统选择合理的设置，可以根据所需高温蒸汽的温度合理选择混匀尾气和低温蒸汽参数，发挥资源的最大效力，改善结晶效果。附图说明图1为本技术提供的一种对炭黑废水进行蒸发结晶的装置的结构示意图。图中黑尾气管道－1、混匀塔－2、混匀尾气管道－3、增压泵－4、气体流量计－5、温度计－6、控制系统－7、换热塔－8、换热管道－9、低温蒸汽管道－10、高温蒸汽管道－11、白炭黑废水蒸发塔－12；尾气排放管道－13。具体实施方式本技术旨在提供一种对炭黑废水进行蒸发结晶的装置，以解决现有技术中炭黑余热尾气的浪费、白炭黑的废水蒸发结晶工艺中热源消耗的问题。为了使本领域技术人员能够更好的理解本技术，下面结合具体实施方式和附图对本技术作进一步的详细说明。本技术提供了一种对白炭黑废水进行蒸发结晶的装置，包括炭黑尾气管道1、混匀塔2、混匀尾气管道3、增压泵4、气体流量计5、温度计6、控制系统7、换热塔8、换热管道9、低温蒸汽管道10、高温蒸汽管道11、白炭黑废水蒸发塔12；、尾气排放管道13。所述的多条炭黑尾气管道分别输送炭黑生产不同阶段产生的不同温度的炭黑尾气，多条炭黑尾气管道连接混匀塔，混匀塔连接混匀尾气管道，混匀尾气管道上设有气体流量计、温度计、增压泵，所述的气体流量计、温度计、增压泵均连接控制系统，所述混匀尾气管道连接换热塔，并通过换热塔内的换热管道进入尾气排放管道，所述的换热管道为迷宫式排布；所述的低温蒸汽管道连接换热塔，并将低温蒸汽输送至换热塔内，低温蒸汽通过换热塔后成为高温蒸汽并进入高温蒸汽管道，随后进入白炭黑废水蒸发塔。所述的炭黑尾气管道为多条，所述的多条炭黑尾气管道分别输送炭黑生产不同阶段产生的不同温度的炭黑尾气，并均连接混匀塔。利用所述装置进行白炭黑生产废水的蒸发结晶方法为，在温度为300℃-900℃的炭黑尾气炉头位置设有5路取热点，其中1个作为备用取热点(第一备用系统)，对其余4个取热点4路同时取热，采用4路炭黑尾气管道，输送至混匀塔，混匀塔内使各路炭黑尾气充分混合换热，混匀后最终的尾气温度在680℃-750℃左右，该过程也可以通过控制各路不同温度的炭黑尾气流量，调整混匀尾气温度，混匀尾气进入混匀尾气管道，进入换热塔，此时120℃左右低温蒸汽进入换热塔，接触迷宫式的换热管道进行换热，通过控制系统控制使换热过程满足如下关系：式中，SH为低温蒸汽流量，TH为换热后高温蒸汽温度，SD为混匀尾气流量，TD为混匀尾气温度，A为与TH相关的系数，其中在TH大于等于550℃时，A取值为0.55-0.68，在300℃<TH<550℃时，A取值为0.68-0.73，K为炭黑尾气或燃余气流量管道直径与低温蒸汽管道直径之比，可以根据实际生产中的具体装置结构进行测量并确定，λ为与蒸汽和混匀尾气比热容有关的系数，取值范围为0.4-0.55。具体到本实施例，低温蒸汽流量为1.83m3/s，高温蒸汽温度为400℃-450℃左右，混匀尾气流量为3.5m3/s，混匀尾气温度为680℃-750℃左右，A取值为0.7，K取值0.85，λ取值0.43。换热后的尾气进入尾气排放管道并可用于其他工序，如可以燃烧后与高温清洁风换热对白炭黑进行干燥；换热的高温蒸汽，由高温蒸汽管道输送至白炭黑废水蒸发塔进行废水蒸发。以上对本技术所提供的一种对炭黑废水进行蒸发结晶的装置进行了详细的介绍。本文中应用了具体实施方式对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法和中心思想。应当指出，对于本
的一般技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对白炭黑废水进行蒸发结晶的装置，其特征在于：该装置包括炭黑尾气管道、混匀塔、混匀尾气管道、增压泵、气体流量计、温度计、控制系统、换热塔、换热管道、低温蒸汽管道、高温蒸汽管道、白炭黑废水蒸发塔；所述的多条炭黑尾气管道分别输送炭黑生产不同阶段产生的不同温度的炭黑尾气，多条炭黑尾气管道连接混匀塔，混匀塔连接混匀尾气管道，混匀尾气管道上设有气体流量计、温度计、增压泵，所述的气体流量计、温度计、增压泵均连接控制系统，所述混匀尾气管道连接换热塔，换热塔内有换热管道，换热管道末端连接尾气排放管道，所述的换热管道为迷宫式排布；所述的低温蒸汽管道连接换热塔，换热塔同时连接高温蒸汽管道，高温蒸汽管道连接白炭黑废水蒸发塔。

【技术特征摘要】
1.一种对白炭黑废水进行蒸发结晶的装置，其特征在于：该装置包括炭黑尾气管道、混匀塔、混匀尾气管道、增压泵、气体流量计、温度计、控制系统、换热塔、换热管道、低温蒸汽管道、高温蒸汽管道、白炭黑废水蒸发塔；所述的多条炭黑尾气管道分别输送炭黑生产不同阶段产生的不同温度的炭黑尾气，多条炭黑尾气管道连接混匀塔，混匀塔连接混匀尾气管道，混匀尾气管道上设有气体流量计、温度计、增压泵，所述的气体流量计、温度计、增...

【专利技术属性】
技术研发人员：李召峰，王正，吴国旭，王如华，阳洁，王旭，
申请(专利权)人：益凯新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37