一种硫酸法钛白废酸浓缩换热器的清洗方法技术

本发明专利技术提供一种硫酸法钛白废酸浓缩换热器的清洗方法，包括以下步骤：1)向废酸浓缩换热器内管道通入熟化酸，循环清洗废酸浓缩换热器内管道一预定时间，然后排出熟化酸；向废酸浓缩换热器内管道通入工艺水，循环清洗废酸浓缩换热器内管道一预定时间，然后排出所述工艺水；重复上述步骤直至清洗干净废酸浓缩换热器内管道。2)向废酸浓缩换热器外管道通入低浓度HF与HCl的混合酸，浸泡废酸浓缩换热器外管道一预定时间，然后排出混合酸；重复上述步骤直至清洗干净所述废酸浓缩换热器外管道；向废酸浓缩换热器外管道通入工艺水清洗残留的所述低浓度HF与HCl的混合酸。本发明专利技术的方法极大地降低换热器的清洗劳动强度、清洗成本。清洗成本。清洗成本。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸法钛白废酸浓缩换热器的清洗方法


[0001]本专利技术涉及硫酸法钛白废酸浓缩领域，具体涉及一种硫酸法钛白废酸浓缩换热器的清洗方法。

技术介绍

[0002]钛白作为重要的化工原料，其广泛应用于涂料、塑料及油墨等行业。目前钛白生产工艺主要分为硫酸法和氯化法，由于钛资源禀赋、技术和装备等原因，国内的钛白企业大都采用硫酸法生产钛白粉，硫酸法产能占比约为90％，而硫酸法钛白厂家每生产一吨钛白，将产生20废酸4t
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8t，目前，如何循环利用或者综合利用20废酸是制约硫酸法钛白生产企业清洁化生产的最大难题。现有技术中，20废酸主流且经济有效的循环利用方法是将其浓缩到一定浓度，然后回用至酸解工序。
[0003]国内硫酸法钛白生产企业主要以攀西钛精矿或攀西钛精矿冶炼获得的钛渣为硫酸法钛白的主要钛原料，其与国外的钛原料相比，其具有钙和硅含量高的特点，例如加拿大QIT的钛精矿CaO含量及SiO2含量分别约为0.1％和0.6％，南非RBM的钛精矿中CaO含量及SiO2含量分别约为0.05％和0.6％，而攀西钛精矿的CaO含量及SiO2含量分别为0.8％
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1.5％和2.5％
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4.3％。此外，由钛精矿冶炼获得的钛渣中CaO及SiO2含量将成倍增加，由此造成上述钛原料生产钛白副产的20废酸中含钙、硅的胶状物质含量大幅度增加，在废酸浓缩过程中容易吸附在换热器管壁上，逐渐增加，最后影响废酸浓缩的效率及运行周期等。此外部分硫酸钛白企业为了提高热量利用效率，将一级真空蒸发室产生的二次蒸汽作为下一级浓缩换热器的热源，不可避免的是该部分二次蒸汽将携带少量的结垢物质，随着时间逐步积累，达到一定程度后，将严重影响废酸浓缩换热器的换热效果、运行周期及设备的使用寿命。
[0004]通过理论计算可知1mm硫酸钙垢层将降低石墨换热器的换热效率60％左右，而通过对结垢物进行化学成分分析发现，换热器石墨管的内壁的硫酸钙组成占比1/3以上，换热器的石墨管的外壁，硫酸钙组成占比约为5％，且废酸浓缩系统稳定运行10天左右，换热器石墨管内壁垢层厚度能达到1
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2mm，而外壁在废酸浓缩系统稳定运行半年后，结垢物的厚度达到0.5mm，因此结垢物质对换热效果具有决定性影响作用。针对换热器石墨管结垢问题，一般需要将换热器拆下来，采用化学法才能完成清理干净，然而，这种清洗方式清洗周期长，清洗成本高而且劳动强度大。
[0005]为了有效地解决废酸浓缩过程中因换热器结垢而造成的废酸浓缩系统换热器换热效率低及稳定性差的技术难题，有必要开发出一种简单有效的清洗方法，降低清洗劳动强度、清洗成本，最终实现废酸浓缩系统高效运行。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种硫酸法钛白废酸浓缩换热器的清洗方法。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]本专利技术提供一种硫酸法钛白废酸浓缩换热器的清洗方法，包括以下步骤：
[0009]1)清洗废酸浓缩换热器内管道
[0010]向所述废酸浓缩换热器内管道通入熟化酸，循环清洗所述废酸浓缩换热器内管道一预定时间，然后排出所述熟化酸；
[0011]向所述废酸浓缩换热器内管道通入工艺水，循环清洗所述废酸浓缩换热器内管道一预定时间，然后排出所述工艺水；
[0012]重复上述步骤直至清洗干净所述废酸浓缩换热器内管道；
[0013]2)清洗废酸浓缩换热器外管道
[0014]向所述废酸浓缩换热器外管道通入低浓度HF与HCl的混合酸，浸泡所述废酸浓缩换热器外管道一预定时间，然后排出所述混合酸；
[0015]重复上述步骤直至清洗干净所述废酸浓缩换热器外管道；
[0016]向所述废酸浓缩换热器外管道通入工艺水清洗残留的所述低浓度HF与HCl的混合酸。
[0017]进一步地，在步骤1)中，所述熟化酸的温度为20℃
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60℃，所述熟化酸的质量浓度≥42％，所述熟化酸的循环时间为12h
‑
24h，所述熟化酸的进料量为20废酸原料设计进料量的80％
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100％。
[0018]进一步地，在步骤1)中，所述工艺水的温度为80℃
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90℃，所述工艺水的循环时间为8h
‑
12h。
[0019]进一步地，在步骤1)中，所述熟化酸和所述工艺水循环清洗所述废酸浓缩换热器内管道2
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3次。
[0020]进一步地，在步骤2)中，所述低浓度HF与HCl的混合酸的总质量浓度为3％
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5％，所述低浓度HF与HCl的质量比为2:1
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4:1，所述低浓度HF与HCl的混合酸的温度为80℃
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90℃，浸泡时间为12h
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24h。
[0021]进一步地，在步骤2)中，所述低浓度HF与HCl的混合酸浸泡所述废酸浓缩换热器外管道2
‑
3次。
[0022]进一步地，采用新鲜蒸汽为热源对所述熟化酸、所述工艺水以及所述低浓度HF与HCl的混合酸进行加热。
[0023]进一步地，清洗所述废酸浓缩换热器内管道的清洗周期为10
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12天，清洗所述废酸浓缩换热器外管道的清洗周期为160
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190天。
[0024]进一步地，硫酸法钛白工艺中产生的20废酸经浓缩后，然后在熟化酸储槽内经过熟化反应后得到所述熟化酸。
[0025]进一步地，所述熟化酸中包括硫酸亚铁。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果为：本专利技术以20废酸浓缩后经熟化反应获得的熟化酸及工艺水为清洗废酸浓缩系统换热器石墨内管道的原料，其中20废酸为攀西钛资源制钛白的副产物，同时以低浓度HF与HCl的混合酸为清洗废酸浓缩系统换热器石墨外管的原料，并以新鲜蒸汽为热源对上述熟化酸及工艺水进行加热。本专利技术提供了一种简单有效、经济节约的基于高钙、硅的攀西钛资源的硫酸法钛白废酸浓缩换热器结垢物清洗方法，极大地降低换热器的清洗劳动强度、清洗成本，为最终实现废酸浓缩系统高效稳定运行、我国硫酸法钛白清洁化生产及攀西钛资源的推广应用提供了重要技术支撑。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术的硫酸法钛白废酸浓缩换热器的清洗方法的示意流程图；
[0029]图2为本专利技术的20废酸浓缩工艺流程图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术实施例进一步详细说明。
[0031]本专利技术主要解决硫酸法钛白废酸浓缩换热器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫酸法钛白废酸浓缩换热器的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：1)清洗废酸浓缩换热器内管道向所述废酸浓缩换热器内管道通入熟化酸，循环清洗所述废酸浓缩换热器内管道一预定时间，然后排出所述熟化酸；向所述废酸浓缩换热器内管道通入工艺水，循环清洗所述废酸浓缩换热器内管道一预定时间，然后排出所述工艺水；重复上述步骤直至清洗干净所述废酸浓缩换热器内管道；2)清洗废酸浓缩换热器外管道向所述废酸浓缩换热器外管道通入低浓度HF与HCl的混合酸，浸泡所述废酸浓缩换热器外管道一预定时间，然后排出所述混合酸；重复上述步骤直至清洗干净所述废酸浓缩换热器外管道；向所述废酸浓缩换热器外管道通入工艺水清洗残留的所述低浓度HF与HCl的混合酸。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1)中，所述熟化酸的温度为20℃
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60℃，所述熟化酸的质量浓度≥42％，所述熟化酸的循环时间为12h
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24h，所述熟化酸的进料量为20废酸原料设计进料量的80％
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100％。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤1)中，所述工艺水的温度为80℃
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90℃，所述工艺水的循环时间为8h
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12h。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海波，孙科，欧中军，吴小平，
申请(专利权)人：攀钢集团重庆钛业有限公司，
类型：发明
国别省市：