CN105854326A - 硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法及其装置，一效蒸发器与二效蒸发器的压差在‑0.015MPa以上；一效蒸发器与一效换热器之间形成循环。本发明节省蒸汽效果明显，热量排放明显降低，采用多效蒸发，冷凝设备及冷却设备规模及能耗低。降低管程因局部过热出现的水解产物堵塞管程的问题；采用温度较低的二次蒸汽提升硫酸氧钛盐溶液浓度，使硫酸氧钛盐溶液在后续生蒸汽加热时的浓度提高，大幅降低了盐类水解的发生。

Description

硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法及其装置。
背景技术
硫酸法钛白粉的过程产品硫酸氧钛溶液在生产过程中需要通过低温蒸发来增加浓度，以满足工艺要求，目前，我国钛白行业基本上还是采用传统的单效升膜式真空蒸发设备进行浓缩，该设备平均每生产1吨钛白粉产品需要消耗2.0-3.0吨0.3Mpa饱和蒸汽，生产成本较高。现有技术的主要缺点如下：
1、蒸汽能源消耗大。由于采用单效蒸发，蒸发1吨水需要消耗1.25-1.7吨蒸汽；
2、热量排放多。由于采用单效蒸发，蒸发器排出的蒸汽量等于蒸发量，所需冷凝设备及冷却设备大；
3、传统工艺升膜或降膜式加热器管程易结垢堵塞，使用维修维护成本高；
4、直接用高温蒸汽加热浓度较稀的硫酸氧钛盐溶液容易造成盐类水解发生。
发明内容
本发明的目的是提供一种硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法及其装置，节省蒸汽效果明显，热量排放明显降低，采用多效蒸发，冷凝设备及冷却设备规模及能耗低。降低管程因局部过热出现的水解产物堵塞管程的问题；采用温度较低的二次蒸汽提升硫酸氧钛盐溶液浓度，使硫酸氧钛盐溶液在后续生蒸汽加热时的浓度提高，大幅降低了盐类水解的发生。
本发明一种硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法，一效蒸发器与二效蒸发器的压差在-0.015MPa以上；一效蒸发器与一效换热器之间形成循环。
还包括钛液在二效蒸发器与二效换热器之间形成循环。
浓缩前钛液通过三效换热器加热后，进入二效换热器对钛液再次进行加热，然后进入二效蒸发器进行蒸发，部分蒸发后的钛液与浓缩前钛液混合后利用循环作用返回二效换热器进行循环加热，另一部分蒸发后的钛液溢流至一效换热器升温后进入一效蒸发器进行蒸发，部分经一效蒸发后的钛液与二效蒸发后的钛液混合后利用循环作用返回一效换热器进行循环加热，另一部分经一效蒸发后的浓缩钛液送至下一工序。
一效蒸发器产生的二次蒸汽，通过真空牵引作为热源返回二效换热器进行加热，加热后的钛液进入至二效蒸发器进行蒸发，蒸发出的三次蒸汽送至三效换热器进行加热。
所述的硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法用的浓缩装置，包括一效蒸发器，一效蒸发器通过管路连接二效换热器，二效换热器通过第一管路连接原料液进口；一效蒸发器下部通过管路连接一效换热器的上部，一效蒸发器的底部通过第二管路连接一效换热器的底部，二效蒸发器的下部通过管路连接二效换热器的上部，二效蒸发器的底部通过管路连接第一管路；二效蒸发器顶部通过管路连接冷凝器。
第一管路与第二管路通过管路连通。
二效换热器通过第一管路连接三效换热器，三效换热器通过第三管路连接冷凝器；三效换热器的上部连接二效蒸发器的顶部。
三效换热器一侧设置原料液进口。
第一管路与第二管路上均设置泵；冷凝器一侧连接真空泵。
一效蒸发器连接下一个工序；一效换热器上设置生蒸汽进口。
一效换热器与二效换热器之间是连通的。
本发明的二效蒸发器与二效换热器之间形成循环，使得钛液充分吸收蒸汽热量，大大提高节能效果。
本发明的一效蒸发器与一效换热器之间形成循环，使得钛液充分吸收蒸汽热量，形成双循环，最大程度的利用蒸汽热量。
本发明的二效换热器，与二效蒸发器及一效换热器与一效蒸发器的管程相通；一效换热器管程经一效蒸发器与二效换热器壳程相通，二效换热器管程经二效蒸发器与三效换热器壳程相通。
浓缩前钛液在一效蒸发浓缩过程中产生的二次蒸汽，真空牵引进入二效蒸发器，两级蒸发浓缩过程，产生的三次蒸汽再由真空牵引至三效加热***。
本发明主要适用于黑钛液。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、节省蒸汽效果明显，蒸发一吨水约用0.7-0.8吨蒸汽；
2、热量排放明显降低。由于采用多效蒸发，蒸发器排出的蒸汽量仅相当于蒸发量的45-50％，所需冷凝设备及冷却设备规模及能耗降低；
3、采用管程循环工艺增加流速极大的降低了管程因局部过热出现的水解产物堵塞管程的问题；
4、采用温度较低的二次蒸汽提升硫酸氧钛盐溶液浓度，使之在后续生蒸汽加热时的浓度提高，大幅降低了盐类水解的发生。
附图说明
图1本发明的结构示意图；
图中，1、原料液进口，2、真空泵，3、二效换热器，4、二效蒸发器，5、一效蒸发器，6、一效换热器，7、生蒸汽进口，8、第一管路，9、三效换热器，10、第三管路，11、冷凝器，12、第二管路。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
本发明一种硫酸法钛白钛液的浓缩方法，一效蒸发器5与二效蒸发器4的压差在-0.015MPa以上；一效蒸发器5与一效换热器6之间形成循环。
还包括钛液在二效蒸发器4与二效换热器3之间形成循环。
浓缩前钛液通过三效换热器9加热后，进入二效换热器3对钛液再次进行加热，然后进入二效蒸发器4进行蒸发，部分蒸发后的钛液与浓缩前钛液混合后利用循环作用返回二效换热器3进行循环加热，另一部分蒸发后的钛液溢流至一效换热器6升温后进入一效蒸发器5进行蒸发，部分经一效蒸发后的钛液与二效蒸发后的钛液混合后利用循环作用返回一效换热器6进行循环加热，另一部分经一效蒸发后的浓缩钛液送至下一工序；
一效蒸发器5产生的二次蒸汽，通过真空牵引作为热源返回二效换热器3进行加热，加热后的钛液进入至二效蒸发器4进行蒸发，蒸发出的三次蒸汽送至三效换热器9进行加热。
所述的硫酸法钛白钛液浓缩方法用的浓缩装置，包括一效蒸发器5，一效蒸发器5通过管路连接二效换热器3，二效换热器3通过第一管路8连接原料液进口1；一效蒸发器5下部通过管路连接一效换热器6的上部，一效蒸发器5的底部通过第二管路12连接一效换热器6的底部，二效蒸发器4的下部通过管路连接二效换热器3的上部，二效蒸发器4的底部通过管路连接第一管路8；二效蒸发器4顶部通过管路连接冷凝器11。
第一管路8与第二管路12通过管路连通。
第一管路8与第二管路12上均设置泵；冷凝器11一侧连接真空泵2。
一效蒸发器5连接下一个工序；一效换热器6上设置生蒸汽进口7。
实施例2
本发明一种硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法，一效蒸发器5与二效蒸发器4的压差在-0.015MPa以上；；一效蒸发器5与一效换热器6之间形成循环。
还包括钛液在二效蒸发器4与二效换热器3之间形成循环。
浓缩前钛液通过三效换热器9加热后，进入二效换热器3对钛液再次进行加热，然后进入二效蒸发器4进行蒸发，部分蒸发后的钛液与浓缩前钛液混合后利用循环作用返回二效换热器3进行循环加热，另一部分蒸发后的钛液溢流至一效换热器6升温后进入一效蒸发器5进行蒸发，部分经一效蒸发后的钛液与二效蒸发后的钛液混合后利用循环作用返回一效换热器6进行循环加热，另一部分经一效蒸发后的浓缩钛液送至下一工序；
一效蒸发器5产生的二次蒸汽，通过真空牵引作为热源返回二效换热器3进行加热，加热后的钛液进入至二效蒸发器4进行蒸发，蒸发出的三次蒸汽送至三效换热器9进行加热。
所述的硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法用的浓缩装置，包括一效蒸发器5，一效蒸发器5通过管路连接二效换热器3，二效换热器3通过第一管路8连接原料液进口1；一效蒸发器5下部通过管路连接一效换热器6的上部，一效蒸发器5的底部通过第二管路12连接一效换热器6的底部，二效蒸发器4的下部通过管路连接二效换热器3的上部，二效蒸发器4的底部通过管路连接第一管路8；二效蒸发器4顶部通过管路连接冷凝器11。
第一管路8与第二管路12通过管路连通。
二效换热器3通过第一管路8连接三效换热器9，三效换热器9通过第三管路10连接冷凝器11；三效换热器9的上部连接二效蒸发器4的顶部。
三效换热器9一侧设置原料液进口1。
第一管路8与第二管路12上均设置泵；冷凝器11一侧连接真空泵2。
一效蒸发器5连接下一个工序；一效换热器6上设置生蒸汽进口7。

Claims (10)

1.一种硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法，其特征在于，一效蒸发器(5)与二效蒸发器(4)的压差在-0.015MPa以上；一效蒸发器(5)与一效换热器(6)之间形成循环。
2.根据权利要求1所述的硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法，其特征在于，还包括钛液在二效蒸发器(4)与二效换热器(3)之间形成循环。
3.根据权利要求1所述的硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法，其特征在于，浓缩前钛液通过三效换热器(9)加热后，进入二效换热器(3)对钛液再次进行加热，然后进入二效蒸发器(4)进行蒸发，部分蒸发后的钛液与浓缩前钛液混合后利用循环作用返回二效换热器(3)进行循环加热，另一部分蒸发后的钛液溢流至一效换热器(6)升温后进入一效蒸发器(5)进行蒸发，部分经一效蒸发后的钛液与二效蒸发后的钛液混合后利用循环作用返回一效换热器(6)进行循环加热，另一部分经一效蒸发后的浓缩钛液送至下一工序。
4.根据权利要求1所述的硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法，其特征在于，一效蒸发器(5)产生的二次蒸汽，通过真空牵引作为热源返回二效换热器(3)进行加热，加热后的钛液进入至二效蒸发器(4)进行蒸发，蒸发出的三次蒸汽送至三效换热器(9)进行加热。
5.一种权利要求1所述的硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法用的浓缩装置，其特征在于，包括一效蒸发器(5)，一效蒸发器(5)通过管路连接二效换热器(3)，二效换热器(3)通过第一管路(8)连接原料液进口(1)；一效蒸发器(5)下部通过管路连接一效换热器(6)的上部，一效蒸发器(5)的底部通过第二管路(12)连接一效换热器(6)的底部，二效蒸发器(4)的下部通过管路连接二效换热器(3)的上部，二效蒸发器(4)的底部通过管路连接第一管路(8)；二效蒸发器(4)顶部通过管路连接冷凝器(11)。
6.根据权利要求5所述的硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法用的浓缩装置，其特征在于，第一管路(8)与第二管路(12)通过管路连通。
7.根据权利要求5所述的硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法用的浓缩装置，其特征在于，二效换热器(3)通过第一管路(8)连接三效换热器(9)，三效换热器(9)通过第三管路(10)连接冷凝器(11)；三效换热器(9)的上部连接二效蒸发器(4)的顶部。
8.根据权利要求7所述的硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法用的浓缩装置，其特征在于，三效换热器(9)一侧设置原料液进口(1)。
9.根据权利要求5所述的硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法用的浓缩装置，其特征在于，第一管路(8)与第二管路(12)上均设置泵；冷凝器(11)一侧连接真空泵(2)。
10.根据权利要求5所述的硫酸法钛白钛液双循环的浓缩方法用的浓缩装置，其特征在于，一效蒸发器(5)连接下一个工序；一效换热器(6)上设置生蒸汽进口(7)。
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