一种硫酸浓缩方法中硫酸盐的分离装置制造方法及图纸

一种硫酸浓缩方法中硫酸盐的分离装置，包括混合器、固液分离器、滤液桶、加热器及闪发器，所述混合器的底部通过一号管道与固液分离器相连通，混合器的顶部两侧各设有一个清液管道，两侧的清液管道均与三号管道相连通，三号管道的下端与滤液桶相连通，固液分离器通过二号管道与滤液桶相连通，滤液桶的底部通过四号管道与加热器的底部相连通，加热器上装有热能热媒发生装置，加热器的顶端通过五号管道与闪发器的上部相连通，闪发器的底部通过六号管道与混合器相通，形成闭环；闪发器的顶部设有闪发蒸汽出口；投资少、运行费用低；装置不结疤、不堵塞，运行周期长；浓缩效果好，硫酸质量浓度可达到93％以上；硫酸盐结晶粒径大、物料取出容易。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸浓缩方法中硫酸盐的分离装置
本技术涉及一种分离装置，具体地说是一种硫酸浓缩方法中硫酸盐的分离装置。
技术介绍
应用硫酸的工业生产过程，如钢铁酸洗、硫酸法钛白、金属矿加工等，产生大量的废硫酸。处理方式有中和排放、浓缩回用等方法。浓缩回用有蒸发浓缩、扩散渗析、反渗透等方法。蒸发浓缩方法中按照加热方式有直接加热蒸发和间接加热蒸发两大类。常规浓缩废硫酸的生产方法分为二类，第一类方法是升高废硫酸温度以提高废硫酸中的水蒸汽压力使水变为水蒸汽从废硫酸中逸出：1)、热媒介(如蒸汽等)间壁加热废硫酸，2)、热媒介(如热空气等)直接加热废硫酸。第二类方法是降低废硫酸液体表面水蒸汽分压使水变为水蒸汽从废硫酸中逸出：1)、真空泵形成负压，2)、文丘里喷射器形成负压，3)、鼓风机提供正压空气吹入废硫酸。第一类方法存在的弊端：1)、热能利用率低，由于废硫酸中含有较多的硫酸盐(如硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸铝、硫酸钙、硫酸锰、硫酸铵等，种类有一种或多种硫酸盐，数量有饱和态或不饱和态)，在常规浓缩过程中由于硫酸盐的析出，普遍存在与废硫酸接触的设备(尤其是加热器、闪发器)、管道、阀门等的接触面结疤、堵塞，频繁停车放料，未浓缩合格的硫酸携带的热量被浪费，且热媒介(如蒸汽等)与硫酸的热交换过程由于结疤热阻的存在导致热量消耗多。2)、由于各接触面结疤、堵塞，引起浓缩装置热能利用率低、作业周期短(3～5天)、不能连续生产、系统不能长周期平稳运行，及停车放料、清洗频繁、清洗产生的废酸量大、浓缩浓度低等弊端。第二类方法存在的弊端是产生负压或正压的动力(电)消耗量大。常规方法普遍存在热能利用率低、电耗高、浓缩装置易结疤、作业周期短(3～5天)，不能连续生产，系统不能长周期平稳运行等弊端。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有硫酸浓缩方法中硫酸盐的分离普遍存在热能利用率低、电耗高、浓缩装置易结疤、作业周期短，不能连续生产，系统不能长周期平稳运行等弊端的问题。本技术采用的技术方案是：一种硫酸浓缩方法中硫酸盐的分离装置，包括用于混合硫酸盐溶液和浓缩液的混合器、固液分离器、滤液桶、加热器及闪发器，其特征在于：所述混合器的底部通过一号管道与固液分离器相连通，混合器的顶部两侧各设有一个清液管道，两侧的清液管道均与三号管道相连通，三号管道的下端与滤液桶相连通，固液分离器通过二号管道与滤液桶相连通，滤液桶的底部通过四号管道与加热器的底部相连通，加热器上装有热能热媒发生装置，加热器的顶端通过五号管道与闪发器的上部相连通，闪发器的底部通过六号管道与混合器相通，形成闭环；闪发器的顶部设有闪发蒸汽出口。进一步的，所述混合器为稠厚器、澄清桶、结晶器、搅拌装置或其组合。进一步的，所述固液分离器为带式真空过滤机、转鼓真空过滤机、盘式过滤机、板框压滤机、离心机或沉降槽；进一步的，所述加热器为盘管式换热器、列管式换热器、板式换热器、釜式换热器或该四者的组合；进一步的，所述闪发器为液体自上而下喷淋式、液体自下而上喷涌式或两者的组合。进一步的，所述热能热媒发生装置为锅炉、热水炉、热水器、熔盐炉、有机热载体炉、垃圾焚烧炉或三废混燃炉；进出热解器内的热能热媒为热空气、蒸汽、热水、熔盐或导热油。进一步的，所述分离装置不少于一套，套与套之间的组合方式为：上一套分离装置的闪发器顶部的闪发蒸汽出口的蒸汽作为热能热媒与下一套装置的加热器的滤液换热。本技术的有益效果和特点是：(1)硫酸的浓缩过程在无晶浆、低饱和状态下完成加热、浓缩，投资少、运行费用低；(2)装置不结疤、堵塞，因此装置能够长周期平稳运行，作业周期达60天以上；(3)浓缩效果好，硫酸质量浓度可达到93％以上；硫酸盐结晶粒径大、物料取出容易。附图说明图1是本技术较佳实施例的整体结构示意图；图2是本技术较佳实施例当分离装置为多套时的整体结构示意图(虚线内为一套分离装置)；图中标号分别表示：1、混合器；2、固液分离器；3、滤液桶；4、加热器；5、闪发器；6、一号管道；7、二号管道；8、三号管道；9、四号管道；10、五号管道；11、六号管道；12、闪发蒸汽出口；13、清液管道；A1、硫酸盐溶液；A2、含有高浓度硫酸及少量固体结晶的硫酸盐溶液、A3、固体硫酸盐结晶、B1-热能热媒进口、B2-热能热媒出口。具体实施方式下面结合附图对本技术进行进一步说明：如图1所示，一种硫酸浓缩方法中硫酸盐的分离装置，包括用于混合硫酸盐溶液和浓缩液的混合器1、固液分离器2、滤液桶3、加热器4及闪发器5，所述混合器1为稠厚器、澄清桶、结晶器、搅拌装置或其组合，混合器1的底部通过一号管道6与固液分离器2相连通，混合器1的顶部两侧各设有一个清液管道13，两侧的清液管道13均与三号管道8相连通，三号管道8的下端与滤液桶3相连通，固液分离器2通过二号管道7与滤液桶3相连通，滤液桶3的底部通过四号管道9与加热器4的底部相连通，加热器4上装有热能热媒发生装置，加热器4的顶端通过五号管道10与闪发器5的上部相连通，闪发器5的底部通过六号管道11与混合器1相通，形成闭环；闪发器5的顶部设有闪发蒸汽出口12。所述固液分离器2为带式真空过滤机、转鼓真空过滤机、盘式过滤机、板框压滤机、离心机或沉降槽等固液分离设备；所述加热器4为盘管式换热器、列管式换热器、板式换热器、釜式换热器等间壁换热的设备；所述闪发器5为液体自上而下喷淋式、液体自下而上喷涌式或两者的组合。所述热能热媒发生装置为锅炉、热水炉、热水器、熔盐炉、有机热载体炉、垃圾焚烧炉或三废混燃炉等热媒发生装置；进出热解器内的热能热媒为热空气、蒸汽、热水、熔盐或导热油等热媒。分离装置的运行过程如下：含有低浓度硫酸的硫酸盐溶液A1与含有高浓度硫酸的硫酸盐溶液或含有高浓度硫酸及少量固体结晶的硫酸盐溶液A2在混合器1中混合；混合液经固液分离得到固体硫酸盐结晶和滤液，滤液经加热器被加热后进入闪发器5闪发、浓缩；浓缩液进入混合器1；完成浓缩的循环过程；固体硫酸盐结晶送往下一工序；得到的滤液浓度达到产品标准即为目标产品高浓度硫酸送往下一工序。所述分离装置不少于一套，套与套之间的组合方式为：上一套分离装置的闪发器5顶部的闪发蒸汽出口12的蒸汽作为热能热媒与下一套装置的加热器4的滤液换热，图2为分离装置为两套时的情况，此时经固液分离器2处理后的滤液分为两部分，第一部分滤液经加热器4被加热后进入闪发器5闪发、浓缩；浓缩液(即A2)进入混合器1；完成浓缩的循环过程；第二部分滤液送往套2的混合器1作为套2的硫酸盐溶液A1继续参与套2自身的循环(即来自上一套装置的含有低浓度硫酸的硫酸盐溶液A1与来自本套装置闪发器的含有高浓度硫酸的硫酸盐溶液或含有高浓度硫酸及少量固体结晶的硫酸盐溶液A2，A1与A2在混合器中混合)，当分离装置为多套时的情况类似于分离装置为两套时的情况。以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的结构关系及原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫酸浓缩方法中硫酸盐的分离装置，包括用于混合硫酸盐溶液和浓缩液的混合器(1)、固液分离器(2)、滤液桶(3)、加热器(4)及闪发器(5)，其特征在于：所述混合器(1)的底部通过一号管道(6)与固液分离器(2)相连通，混合器(1)的顶部两侧各设有一个清液管道(13)，两侧的清液管道(13)均与三号管道(8)相连通，三号管道(8)的下端与滤液桶(3)相连通，固液分离器(2)通过二号管道(7)与滤液桶(3)相连通，滤液桶(3)的底部通过四号管道(9)与加热器(4)的底部相连通，加热器(4)上装有热能热媒发生装置，加热器(4)的顶端通过五号管道(10)与闪发器(5)的上部相连通，闪发器(5)的底部通过六号管道(11)与混合器(1)相通，形成闭环；闪发器(5)的顶部设有闪发蒸汽出口(12)。

【技术特征摘要】
1.一种硫酸浓缩方法中硫酸盐的分离装置，包括用于混合硫酸盐溶液和浓缩液的混合器(1)、固液分离器(2)、滤液桶(3)、加热器(4)及闪发器(5)，其特征在于：所述混合器(1)的底部通过一号管道(6)与固液分离器(2)相连通，混合器(1)的顶部两侧各设有一个清液管道(13)，两侧的清液管道(13)均与三号管道(8)相连通，三号管道(8)的下端与滤液桶(3)相连通，固液分离器(2)通过二号管道(7)与滤液桶(3)相连通，滤液桶(3)的底部通过四号管道(9)与加热器(4)的底部相连通，加热器(4)上装有热能热媒发生装置，加热器(4)的顶端通过五号管道(10)与闪发器(5)的上部相连通，闪发器(5)的底部通过六号管道(11)与混合器(1)相通，形成闭环；闪发器(5)的顶部设有闪发蒸汽出口(12)。2.根据权利要求1所述的硫酸浓缩方法中硫酸盐的分离装置，其特征在于：所述混合器(1)为稠厚器、澄清桶、结晶器、搅拌装置或其组合。3.根据权利要求1所述的硫酸浓缩方法中硫酸盐的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颖芃，陈子豪，李佳璇，
申请(专利权)人：武汉德泽环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42