一种氟硅酸节能浓缩方法技术

本发明专利技术公开了一种氟硅酸节能浓缩方法，该方法是将温度为102℃‑122℃的蒸汽冷凝水进行气液分离，分离出的热水到氟硅酸蒸发预热器；分离出的蒸汽到氟硅酸真空降膜蒸发器；维持真空度为‑0.08MPa到‑0.085MPa；开启冷凝系统，确保降膜蒸发器尾端温度为30℃‑38℃；将流量为2m

An Energy-saving Concentration Method of Fluosilicic Acid

The invention discloses an energy-saving concentration method of fluosilicic acid, which separates the vapor condensate at 102 122 C for gas-liquid separation, and separates the hot water to the fluosilicic acid evaporator preheater; separates the steam to the fluosilicic acid vacuum falling film evaporator; maintains the vacuum degree from 0.08MPa to 0.085MPa; opens the condensation system to ensure that the tail end temperature of the falling film evaporator is 30 38 C. The flow rate will be 2m.

【技术实现步骤摘要】
一种氟硅酸节能浓缩方法
本专利技术属于化工领域，具体来说涉及一种氟硅酸节能浓缩方法。
技术介绍
磷肥、磷酸工业副产的氟硅酸是生产氟硅酸钠、氟化铝、氟化铵等产品的原料，尤其是氟硅酸法生产无水氟化氢技术的日益成熟，氟硅酸在氟化工领域的地位显得更加重要。但磷肥、磷酸工业副产的氟硅酸浓度低，质量浓度一般都在10%-18%之间，限制了氟硅酸的应用及下游产品的开发。同时由于浓度过低，增加了氟硅酸异地利用的运输物流成本。以稀氟硅酸为原料，生产下游产品，生产效率低，副产大量的水，同时反应体系中氟的存在，对过滤系统也有更高要求。由于氟硅酸稀自身物化性质，会随着温度和浓度的提高，而分解，致使氟硅酸浓缩过程能耗相对很高。如何将氟硅酸有效浓缩，同时降低浓缩过程中的能耗，成为氟化工企业以及磷化工企业共同面对的难题。降膜式蒸发器有别于其他形式的蒸发器，其特点是料液在蒸发器中受热温度较低（加热温度大都小于100oC），大都是在真空减压下加热完成蒸发，属于低温蒸发，从而保证了在低能耗下，对料液进行浓缩。降膜蒸发器具有装置能耗低、传热温差小、流体滞留时间短、设备结构紧凑、工作寿命长、效数不受限制等优点。降膜蒸发技术广泛应用于工业过程各个领域，如海水淡化、造纸、食品加工等，是一种高效的蒸发技术。利用真空降膜蒸发，可以有效的降低装置的能耗，在较低浓缩温度下，避免浓缩过程中物质的分解。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能耗低、效率高、工艺流程简短，可用于工业化连续生产的氟硅酸节能浓缩方法。本专利技术提供一种氟硅酸节能浓缩方法，该方法包括以下步骤：（1）将温度为102℃-122℃的蒸汽冷凝水输送至气液分离器进行气液分离，分离出的83℃-95℃的热水进入到氟硅酸蒸发预热器；分离出的110℃-128℃的蒸汽进入到氟硅酸真空降膜蒸发器；（2）开启真空系统，维持降膜蒸发器内真空度为-0.08MPa到-0.085MPa之间；开启冷凝系统，确保降膜蒸发器尾端温度为30℃-38℃；（3）将流量为2m3/h-3.5m3/h，质量浓度为15%-18%的稀氟硅酸输送至预热器，预热至55℃-68℃；（4）将预热后的稀氟硅酸通过压差输送至降膜蒸发器，通过降膜蒸发浓缩氟硅酸，降膜蒸发器内氟硅酸温度控制在50℃-55℃，氟硅酸经降膜蒸发浓缩至质量浓度在24%-28%之间；（5）降膜蒸发浓缩后的氟硅酸一部分通过底流泵输送至浓氟硅酸储罐；一部分回流至降膜蒸发器，保证氟硅酸在降膜蒸发器内的成膜厚度，回流比控制在2：1到3：1之间；（6）浓缩出来的气液混合物经冷却系统冷凝，未凝结的气相直接排空；冷凝下来的液体进入凉水塔。本专利技术基于真空降膜蒸发浓缩的技术特点，浓缩过程的热源为102℃-122℃的蒸汽冷凝水，不引入其他热源，较以往浓缩技术，降低了系统能量消耗。通过降膜蒸发的形式，使得氟硅酸在降膜蒸发器管壁的均态成膜，提高了换热效率，降低了浓缩系统的能耗；真空降膜蒸发过程在低温、负压条件下进行，避免了氟硅酸的分解，同时提高了浓缩效率。基于以上两点，本专利技术与现有氟硅酸浓缩技术对比，具有明显的节能生产效益。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式实施例1将温度为102℃的蒸汽冷凝水输送至气液分离器进行气液分离，分离出的83℃的热水进入到氟硅酸蒸发预热器；分离出的110℃的蒸汽进入到氟硅酸真空降膜蒸发器；开启真空系统，维持降膜蒸发器内真空度为-0.08MPa；开启冷凝系统，确保降膜蒸发器尾端温度为38℃；将流量为2m3/h，质量浓度为15%的稀氟硅酸输送至预热器，预热至68℃；将预热后的稀氟硅酸通过压差输送至降膜蒸发器，通过降膜蒸发浓缩氟硅酸，降膜蒸发器内氟硅酸温度为55℃，氟硅酸浓缩后的质量浓度26%；降膜蒸发浓缩后的氟硅酸一部分通过底流泵输送至浓氟硅酸储罐；一部分回流至降膜蒸发器，回流比为3：1；浓缩出来的气液混合物经冷却系统冷凝，未凝结的气相直接排空；冷凝下来的液体进入凉水塔。实施例2将温度为107℃的蒸汽冷凝水输送至气液分离器进行气液分离，分离出的88℃的热水进入到氟硅酸蒸发预热器；分离出的115℃的蒸汽进入到氟硅酸真空降膜蒸发器；开启真空系统，维持降膜蒸发器内真空度为-0.082MPa；开启冷凝系统，确保降膜蒸发器尾端温度为36℃；将流量为3.5m3/h，质量浓度为16%的稀氟硅酸输送至预热器，预热至55℃；将预热后的稀氟硅酸通过压差输送至降膜蒸发器，通过降膜蒸发浓缩氟硅酸，降膜蒸发器内氟硅酸温度为53℃，氟硅酸浓缩后的质量浓度24%；降膜蒸发浓缩后的氟硅酸一部分通过底流泵输送至浓氟硅酸储罐；一部分回流至降膜蒸发器，回流比为2：1；浓缩出来的气液混合物经冷却系统冷凝，未凝结的气相直接排空；冷凝下来的液体进入凉水塔。实施例3将温度为110℃的蒸汽冷凝水输送至气液分离器进行气液分离，分离出的88℃的热水进入到氟硅酸蒸发预热器；分离出的114℃的蒸汽进入到氟硅酸真空降膜蒸发器；开启真空系统，维持降膜蒸发器内真空度为-0.083MPa；开启冷凝系统，确保降膜蒸发器尾端温度为30℃；将流量为3m3/h，质量浓度为17%的稀氟硅酸输送至预热器，预热至60℃；将预热后的稀氟硅酸通过压差输送至降膜蒸发器，通过降膜蒸发浓缩氟硅酸，降膜蒸发器内氟硅酸温度为54℃，氟硅酸浓缩后的质量浓度26%；降膜蒸发浓缩后的氟硅酸一部分通过底流泵输送至浓氟硅酸储罐；一部分回流至降膜蒸发器，回流比为2.5：1；浓缩出来的气液混合物经冷却系统冷凝，未凝结的气相直接排空；冷凝下来的液体进入凉水塔。实施例4将温度为120℃的蒸汽冷凝水输送至气液分离器进行气液分离，分离出的90℃的热水进入到氟硅酸蒸发预热器；分离出的125℃的蒸汽进入到氟硅酸真空降膜蒸发器；开启真空系统，维持降膜蒸发器内真空度为-0.084MPa；开启冷凝系统，确保降膜蒸发器尾端温度为30℃；将流量为2.5m3/h，质量浓度为18%的稀氟硅酸输送至预热器，预热至65℃；将预热后的稀氟硅酸通过压差输送至降膜蒸发器，通过降膜蒸发浓缩氟硅酸，降膜蒸发器内氟硅酸温度为52℃，氟硅酸浓缩后的质量浓度27%；降膜蒸发浓缩后的氟硅酸一部分通过底流泵输送至浓氟硅酸储罐；一部分回流至降膜蒸发器，回流比为2.7：1；浓缩出来的气液混合物经冷却系统冷凝，未凝结的气相直接排空；冷凝下来的液体进入凉水塔。实施例5将温度为122℃的蒸汽冷凝水输送至气液分离器进行气液分离，分离出的95℃的热水进入到氟硅酸蒸发预热器；分离出的128℃的蒸汽进入到氟硅酸真空降膜蒸发器；开启真空系统，维持降膜蒸发器内真空度为-0.085MPa；开启冷凝系统，确保降膜蒸发器尾端温度为30℃；将流量为3m3/h，质量浓度为18%的稀氟硅酸输送至预热器，预热至60℃；将预热后的稀氟硅酸通过压差输送至降膜蒸发器，通过降膜蒸发浓缩氟硅酸，降膜蒸发器内氟硅酸温度为50℃，氟硅酸浓缩后的质量浓度28%；降膜蒸发浓缩后的氟硅酸一部分通过底流泵输送至浓氟硅酸储罐；一部分回流至降膜蒸发器，回流比为2.5：1；浓缩出来的气液混合物经冷却系统冷凝，未凝结的气相直接排空；冷凝下来的液体进入凉水塔。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氟硅酸节能浓缩方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）将温度为102℃‑122℃的蒸汽冷凝水输送至气液分离器进行气液分离，分离出的83℃‑95℃的热水进入到氟硅酸蒸发预热器；分离出的110℃‑128℃的蒸汽进入到氟硅酸真空降膜蒸发器；（2）开启真空系统，维持降膜蒸发器内真空度为‑0.08MPa到‑0.085MPa之间；开启冷凝系统，确保降膜蒸发器尾端温度为30℃‑38℃；（3）将流量为2m

【技术特征摘要】
1.一种氟硅酸节能浓缩方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）将温度为102℃-122℃的蒸汽冷凝水输送至气液分离器进行气液分离，分离出的83℃-95℃的热水进入到氟硅酸蒸发预热器；分离出的110℃-128℃的蒸汽进入到氟硅酸真空降膜蒸发器；（2）开启真空系统，维持降膜蒸发器内真空度为-0.08MPa到-0.085MPa之间；开启冷凝系统，确保降膜蒸发器尾端温度为30℃-38℃；（3）将流量为2m3/h-3.5m3/h，质量浓度为15%-18%的稀氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘松林，隋岩峰，李子燕，吴兴前，常方俊，秦红，王睿哲，
申请(专利权)人：瓮福集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52