本发明专利技术公开了一种氯气干燥废酸的提浓回用装置及其控制方法，所述提浓回用装置包括酸酸换热器，所述酸酸换热器冷侧进口和原料酸高位槽相连，冷侧出口与一级浓缩釜进料口相连，热侧出口与成品酸冷却器热侧进口相连；所述一级浓缩釜液相出口与二级浓缩釜进料口相连，所述二级浓缩釜液相出口与酸酸换热器热侧进口相连，所述一级浓缩釜气相出口直接连接除沫塔，所述除沫塔出口与喷射冷凝器相连，所述二级浓缩釜气相出口与洗涤塔气相进口相连，所述洗气塔气相出口与蒸汽喷射泵入口相连；所述一级浓缩釜中设置有一级加热器，所述二级浓缩釜中设置有二级加热器。本发明专利技术能够有效解决氯气干燥废酸循环利用问题，具有稳定可靠、节能环保、综合成本低的优点。综合成本低的优点。综合成本低的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种氯气干燥废酸的提浓回用装置及其控制方法
[0001]本专利技术涉及一种废酸的提浓回用装置及其控制方法，尤其涉及一种氯气干燥废酸的提浓回用装置及其控制方法。
技术介绍
[0002]烧碱是一种重要的基础化工原料，目前国内烧碱的生产方法主要为离子膜电解法。离子膜电解法烧碱生产过程中，产生的氯气一般采用硫酸法干燥，此工艺方法每吨烧碱消耗98％硫酸约12kg。2020年，国内烧碱总产量3673.9万吨，产生的废酸(75％)约58.8万吨。当前氯碱企业对氯气干燥废酸处理方式主要是外售下游企业或者采用中和法处理。
[0003]在欧美发达经济体中，氯碱行业的废酸几乎全部浓缩后循环利用。随着国家对节能环保、资源化利用要求的不断提高，废酸提浓回用正在成为越来越多氯碱企业的共识，循环利用必将是主流发展方向。
[0004]现有技术1：硫酸提浓技术(见《氯碱工业》第57卷第1期硫酸提浓技术在烧碱生产过程中的应用)。为了实现废酸的循环利用，该技术将废酸预热后送入一级浓缩精馏塔，与二次蒸汽逆流接触，降低二次蒸汽含酸量，一级浓缩采用低压蒸汽为热源；浓缩酸溢流进入二级浓缩，二级浓缩采用浸没式电加热棒，二次蒸汽也进入一级精馏塔。两级浓缩在相同真空下操作，气相水蒸气通过冷冻水冷凝回收，不凝性气体进入真空泵后排入吸收装置。该技术的优点是设备配置简洁、充分利用二次蒸汽热能，缺点是一方面二级浓缩采用多组石英电加热棒，石英棒易开裂，安全可靠性降低，另一方面两级浓缩采用相同真空度，二次蒸汽温度低，需要大量使用低温冷冻水冷凝回收。因此，该技术存在生产成本较高的缺陷。
[0005]现有技术2：专利文献CN108358176A公开的一种稀硫酸真空浓缩装置及方法，稀硫酸经预热后经两级真空浓缩提浓至96％左右，产生的二次蒸汽直接进冷凝器冷凝回收。根据硫酸溶液上硫酸的分压数据，该技术二级浓缩产生的二次蒸汽含酸较多，直接冷凝回收导致酸回收率降低，废水酸度较高，给废水处理增加难度。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种氯气干燥废酸的提浓回用装置及其控制方法，能够有效解决氯气干燥废酸循环利用问题，具有稳定可靠、节能环保、综合成本低的优点。
[0007]本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种氯气干燥废酸的提浓回用装置，包括酸酸换热器，其中，所述酸酸换热器冷侧进口和原料酸高位槽相连，所述酸酸换热器冷侧出口与一级浓缩釜进料口相连，所述酸酸换热器热侧出口与成品酸冷却器热侧进口相连；所述一级浓缩釜液相出口与二级浓缩釜进料口相连，所述二级浓缩釜液相出口与酸酸换热器热侧进口相连，所述一级浓缩釜气相出口直接连接除沫塔，所述除沫塔出口与喷射冷凝器相连，所述二级浓缩釜气相出口与洗涤塔气相进口相连，所述洗气塔气相出口与蒸汽喷射泵入口相连；所述一级浓缩釜中设置有一级加热器，所述二级浓缩釜中设
置有二级加热器。
[0008]进一步地，所述一级加热器和二级加热器均采用钽加热器，并在钽加热器内设置多处挡板。
[0009]进一步地，所述洗气塔)气相出口与蒸汽喷射泵入口之间设置有浓缩冷凝器，所述浓缩冷凝器的出口和废水中间罐相连。
[0010]进一步地，所述成品酸冷却器的出口和成品酸中间罐相连。
[0011]本专利技术为解决上述技术问题还提供一种上述的氯气干燥废酸的提浓回用装置的控制方法，包括如下步骤：S1)界区外的原料废酸进入原料酸高位槽，部分废酸溢流出界区，其余的废酸通过流量控制经酸酸换热器与热的成品硫酸换热后进入一级浓缩釜；S2)进入一级浓缩釜的稀硫酸，在真空条件下由一级加热器初步加热浓缩至浓度83～88％；初步浓缩后的硫酸自流进入二级浓缩釜，在真空条件下通过二级加热器继续加热浓缩至硫酸浓度96％以上；S3)一级浓缩蒸发出来的水蒸汽经除沫塔除沫后直接去喷射冷凝器冷凝冷却；二级浓缩蒸发出来的水蒸汽经洗涤塔喷淋洗涤，去除水蒸气中的硫酸，喷淋液部分与原料废酸混合返回一级浓缩釜中；S4)洗涤塔出来的水蒸气进入浓缩冷凝器，用冷冻水冷凝降温，不凝气、少量水蒸气采用蒸汽喷射泵抽出，蒸汽喷射泵排出的水蒸气与一级浓缩釜排出的二次蒸汽混合进入喷射冷凝器。
[0012]进一步地，所述原料废酸为浓度70～80％稀硫酸。
[0013]进一步地，所述步骤S2中一级加热器采用0.8MPa～1.0MPa低压蒸汽加热浓缩至硫酸浓度83～88％，所述二级加热器采用1.6MPa～2.0蒸汽进行二次加热浓缩至硫酸浓度96％以上。
[0014]进一步地，所述步骤S2中一级浓缩过程的真空由真空泵产生，产生的绝压为65～75mmHg；二级浓缩过程的真空由蒸汽喷射泵和真空泵共同产生，绝压为12～20mmHg；所述步骤S4中经过洗涤塔除酸降温后的酸性水蒸汽先经浓缩冷凝器冷凝，再经蒸汽喷射泵通过蒸汽压缩后去喷射冷凝器冷凝，不凝性气体经过真空泵作用以气液混合物形式进入工作液缓冲槽进行气液分离。
[0015]进一步地，所述步骤S2中经二次加热浓缩后的热硫酸先与原料废酸换热，再与冷却后的高浓缩硫酸混合后进入成品酸冷却器，冷却至45℃以下进入成品酸中间罐。
[0016]进一步地，所述成品酸冷却器和喷射冷凝器采用循环水作为冷却液，所述浓缩冷凝器采用0℃冷冻水作为冷却液。
[0017]本专利技术对比现有技术有如下的有益效果：本专利技术提供的氯气干燥废酸的提浓回用装置，采用两级卧式真空蒸发，在不同真空度下将稀硫酸中的水分蒸发，提高液相硫酸浓度。具体优点如下：
①
高真空大幅降低硫酸沸点，因此降低了设备的操作温度，设备选型选材范围更大；
②
沸点的降低，在相同规格蒸汽情况下，增大了传热温差，换热面积进一步缩小，节约投资；
③
采用钽材刺刀管式加热器，设置多处挡板，减少物料回流并与蒸汽逆流接触，传热推动力大；
④
一级浓缩釜气相出口设置除沫塔，减少物沫夹带，二级浓缩釜气相经过洗涤出去硫酸，保证硫酸的高回收率；
⑤
采用先冷凝后压缩工艺，二次蒸汽经过冷凝后通过蒸汽喷射泵为装置提供高真空，节约蒸汽消耗；
⑥
一级浓缩真空度较低，二次蒸汽可直接采用循环水冷却，无需高成本的冷冻水做媒介。
附图说明
[0018]图1为本专利技术氯气干燥废酸的提浓回用装置结构示意图。
[0019]图中：
[0020]1‑
原料酸高位槽、2
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酸酸换热器、3
‑
一级浓缩釜、4
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一级加热器、5
‑
除沫塔、6
‑
二级浓缩釜、7
‑
二级加热器、8
‑
洗涤塔、9
‑
洗涤循环泵、10
‑
浓缩冷凝器、11
‑
蒸汽喷射泵、12
‑
喷射冷凝器、13
‑
真空泵、14
‑
成品酸冷却器、15
‑
成品酸泵、16
‑...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氯气干燥废酸的提浓回用装置，包括酸酸换热器(2)，其特征在于，所述酸酸换热器(2)冷侧进口和原料酸高位槽(1)相连，所述酸酸换热器(2)冷侧出口与一级浓缩釜(3)进料口相连，所述酸酸换热器(2)热侧出口与成品酸冷却器(14)热侧进口相连；所述一级浓缩釜(3)液相出口与二级浓缩釜(6)进料口相连，所述二级浓缩釜(6)液相出口与酸酸换热器(2)热侧进口相连，所述一级浓缩釜(3)气相出口直接连接除沫塔(5)，所述除沫塔(5)出口与喷射冷凝器(12)相连，所述二级浓缩釜(6)气相出口与洗涤塔(8)气相进口相连，所述洗气塔(8)气相出口与蒸汽喷射泵(11)入口相连；所述一级浓缩釜(3)中设置有一级加热器(4)，所述二级浓缩釜(6)中设置有二级加热器(7)。2.如权利要求1所述的氯气干燥废酸的提浓回用装置，其特征在于，所述一级加热器(4)和二级加热器(7)均采用钽加热器，并在钽加热器内设置多处挡板。3.如权利要求1所述的氯气干燥废酸的提浓回用装置，其特征在于，所述洗气塔(8)气相出口与蒸汽喷射泵(11)入口之间设置有浓缩冷凝器(10)，所述浓缩冷凝器(10)的出口和废水中间罐(17)相连。4.如权利要求1所述的氯气干燥废酸的提浓回用装置，其特征在于，所述成品酸冷却器(14)的出口和成品酸中间罐(18)相连。5.一种如权利要求1
‑
4任一项所述的氯气干燥废酸的提浓回用装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1)界区外的原料废酸进入原料酸高位槽(1)，部分废酸溢流出界区，其余的废酸通过流量控制经酸酸换热器(2)与热的成品硫酸换热后进入一级浓缩釜(3)；S2)进入一级浓缩釜(3)的稀硫酸，在真空条件下由一级加热器(4)初步加热浓缩至浓度83～88％；初步浓缩后的硫酸自流进入二级浓缩釜(6)，在真空条件下通过二级加热器(7)继续加热浓缩至硫酸浓度96％以上；S3)一级浓缩蒸发出来的水蒸汽经除沫塔(...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁昌业，陈男，
申请(专利权)人：宣达实业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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