多效浓缩器工作原理 双效浓缩器:一效的液体为什么会全部到二效?-浙江启派智能

您好,欢迎您来到启派智能公司官网,网站展示图片如有侵权,请联系公司将立即删除!

24小时服务热线400-678-3557

定制化设计

专业专注

热门关键词: 提取罐 浓缩器
您现在的位置: 浙江启派智能 > 技术支持 > 技术文章 > 多效浓缩器工作原理 双效浓缩器:一效的液体为什么会全部到二效?

多效浓缩器工作原理 双效浓缩器:一效的液体为什么会全部到二效?

浏览 307次发布时间:2024-04-15 

双效浓缩器:一效的液体为什么会全部到二效?

双效浓缩器的原理是,新的蒸发介质(比如高温蒸汽)对一效间接加热蒸发,一效内的溶剂(蒸发溶液为水溶液时,溶剂为水)部分蒸发为汽态(水蒸汽),这部分汽态溶剂(水蒸汽)我们叫二次汽或乏汽,该乏汽直接作为二效的间接蒸桐纳发介质。一效内经新蒸汽蒸发浓缩后的浓缩液全部进二效,被一效产生的乏汽间接加乎森热蒸发,二效内的溶液再次得到蒸发。这就是双效浓缩器的工艺原理。
知道了双效浓缩器的工艺原理,一效的液体为什么会全部到二效就不言自明了。
不局顷没明白请追问。

有没有接触化工方面三效蒸发设备的,帮忙介绍一下反应原理,谢谢。

三效浓缩器在一、二效分离器内隔板隔出顶部与内腔相通的蒸汽腔,蒸汽腔底部接直管与下一级加热器连接,为二次或三次蒸汽管。蒸汽从分离器顶部进入蒸汽腔,直接进入下一级加热器。因蒸汽腔的横截面比一般蒸汽管大得多,直管通入下一级加热器无折转,距离近,大大降低蒸汽阻力,增加流量,提高分离效率。且因蒸汽腔是位于分离器内,减少了引出蒸汽的热量损失。一效加热器的疏水管通入分离器的冷凝室,冷凝水从其下排出,避免了蒸汽损失,也解决了疏水器租穗的噪声和污染。下联管前端的清洗手孔,便于清洗加热器底部边角的残留物。各分离器有独立进料口,便于观察和控制进料流量。三组加热器和分离器按扇形排列布置,缩短了设备总长度,便于操作。
多效蒸发流程是由多个蒸发器组合后的蒸发操作过程。多效蒸发时要求后效的操作压强和溶液的沸点均较前效低,引入前效的二次蒸汽作为后效的加热介质,即后效的加热室成为前效二次蒸汽的冷凝器,仅第一效需要消耗生蒸汽。一般多效蒸发的末效或后几效总是在真空下操作,由于各效(除末效外)二次蒸汽都作为下一效的加热蒸汽,故提高了生蒸汽的利用率,即经济性。需要强调的是蒸发量与传热量成正比,多效蒸发并没有提高蒸发量,而只是节约了加热蒸汽,其代价是设备投资增加。在相同的操作弊嫌卜条件下,多效蒸发器的生产能力并不比传热面积与其中一个效相等的单效蒸发器的生产能力大。特别应注意那种认为多效蒸发器的生产能力是单效蒸发器的若干倍的观点是错误的。
根据给蒸发器加入原料的方式,可分为并流加料、逆流加料和平流加料三种蒸发流程。下面以三效为例分别介绍:
1. 并流蒸发流程
并流三效蒸发流程中,溶液和加热蒸汽的流向相同,都是从第一效开始按顺序流到第三效后结束。其中加热蒸汽分两种,第一效是生蒸汽,即由其他蒸汽发生器产生的蒸汽,第二效和第三效的蒸汽是二次蒸汽,第一效蒸发产生的蒸汽是第二效蒸发的加热蒸汽,第二效蒸发产生的二次蒸汽是第三效蒸发的加热蒸汽。原料液进入第一效浓缩后由底部排出,并依次进入第二效、第三效,在第二效和第三效被连续浓缩。完成液由第三效底部排出。
并流加者肆料法的优点有利用各效间的压力差输送料液;因前效温度和压力高于后效可以不设预热器;辅助设备少,流程紧凑,温度损失小;操作简便,工艺稳定,设备维修量少。其缺点是:后效温度降低后,溶液黏度逐效增大,降低了传热系数,需要更大的传热面积。
2. 逆流加料流程
在逆流加料流程中,料液与蒸汽走向相反。料液从末效加入蒸发浓缩后,用泵将浓缩液送入前一效直至末效,得到完成液;生蒸汽从第一效加入后经放热冷凝成液体,产生的二次蒸汽进入第二效,在对料液加热后冷凝成液体,第二效产生的二次蒸汽进入第三效对原料液加热,释放热量后冷凝成液体排出。
逆流加料流程中,因随浓缩液浓度增大而温度逐效升高,所以各效的黏度相差较小,传热系数大致相同;完成液排出温度较高,可在减压下进一步闪蒸浓缩。其缺点是:辅助设备多,需用泵输送原料液;因各效在低于沸点下进料,故必须设置预热器。能量消耗大也是其缺点。逆流加料流程主要应用于黏度较大的液体的浓缩。
3. 平流加料流程
在平流蒸发流程中,原料液分别加入到各效蒸发器中,完成液分别从各效引出,蒸汽流向是从第一效进生蒸汽,产生的二次蒸汽进入第二效并释放热量后冷凝成液体,第二效产生的二次蒸汽进入第三效,在第三效释放热量后冷凝成液体而排出。此法主要用于黏度大、易结晶的场合,也可以用于两种或两种以上不同液体的同时蒸发过程。
多效蒸发流程只在第一效使用了生蒸汽,故节约了生蒸汽的需要量,有效地利用了二次蒸气中的热量,降低了生产成本,提高了经济效益。在实际生产中,还可根据具体情况,将以上基本流程进行组合,设计出更适应生产需要的多效流程。
三效蒸发的原理是:从一效进入的蒸汽被利用了三次,这样提高了蒸汽的加热效率也就是热经济,多效蒸发的实质就是减少蒸汽的消耗

双效浓缩器:一效的液体为什么会全部到二效

双效浓缩器的原理是,新的蒸发介质(比如高温蒸汽)对一效间接加热蒸发,一效内的溶剂(蒸发溶液为水溶液时,溶剂为水)部分蒸发为汽态(水蒸汽),这部分汽态溶剂(水蒸汽)我们叫二次汽或乏汽,该乏汽直接作为二效的间接蒸发介质.一效内经新蒸汽蒸发浓缩后的浓缩液全部进二效,被一效产生的乏汽间接加热蒸发,二效内的溶液再次得到蒸发.这就是双效浓缩器的工艺原理.
知道了双效浓缩器的工艺原理,一效的液体为什么会全部到二效就不言自明了.

双效真空浓缩器的原理是什么?

采用蒸汽作为一效的热源,一效蒸发出来的蒸汽又同时作为二效的热源,二次蒸汽得到充分利用,节省了锅炉投资,节约能耗。

硫酸法制钛白粉

前言
在硫酸法生产钛白的过程中,每生产1t钛白将产生20%左右8~10t废酸,废酸中除了含有主要成分H2SO4外,还含有一定的FeSO4、TiO2、Al2(SO4)3、MgSO4等物质,其组成见表1。这些废酸若不经处理直接排放,不仅污染环境,还造成资源的严重

浪费。如何处理这些废酸,经济合理地回收其中有价值的部分,已成为硫酸法生产钛白的一个重要技术难题,也是困扰环境保护与钛白工业发展的重大问题。对此,本文将综述国内外钛白废酸的治理与综合利用的研究及应用情况。

表1钛白废酸的组成

表1钛白废酸的组成

1国内外主要钛白粉企业对废酸的综合利用

从硫酸法钛白技术开始工业化后,国内外学者就开始研究废酸的综合利用。发展至今,综合利用的途径较多,而应用于工业生产的有废酸浓缩法、中和法、因地制宜采用多种方法治理废酸的方法。

1.1废酸浓缩法

浓缩法就是加热废酸,使硫酸浓度增加,然后返回酸解工序。浓缩发可以采用浸没燃烧法和真空浓缩法。浸没燃烧法为早期的浓缩工艺,工艺过程为在燃烧室中产生的高温气体(1200℃左右),直接喷入废酸中,使废酸的水分蒸发而起到浓缩废酸的作用,由于硫酸浓度的提高使溶解在废酸中的硫酸亚铁以一水硫酸亚铁的形式析出,该法浓缩后的硫酸浓度不高,而且设备腐蚀厉害,前苏联有用此法把废硫酸浓缩至55%后出售或供生产磷肥使用。真空蒸发浓缩,根据其蒸发强度、浓缩级数,分别把20%左右的废硫酸浓缩至40%、50%、70%甚至90%以上,该法为近年来国内外钛白粉企业普遍采用的浓缩方法。

1.1.1国外钛白废酸浓缩技术

德国拜耳公司从20世纪50年代后期就开始研究废酸浓缩技术,1982年,拜耳在德国的Krefeld—Uerdingen,采用自主创新技术,在一个钛白粉工厂中首次对废酸进行全部回收,成为世界上最早采用此法的厂商。经过几十年的努力创造了生产钛白的硫酸闭路循环模式。

拜耳公司废酸浓缩工艺流程为,利用硫酸厂余热蒸汽首先将废酸浓缩至30%,再进行真空多级浓缩至65%,最后再利用煅烧尾气将65%的废酸浓缩至85%。在浓缩过程中生成的一水硫酸亚铁,添加到制硫酸的原料硫铁矿或硫磺中,利用其燃烧产生的大量热,热分解生成氧化铁和二氧化硫。还值得借鉴和学习的是,七水硫酸亚铁的脱水方法:硫酸亚铁先在30%~65%的浓废酸中脱水生成一水硫酸亚铁,然后再与硫铁矿焙烧生产硫酸。30%~65%的浓废酸是由废酸浓缩车间来的70%浓废酸与20%的水解废酸配制后获得的,该法的优点是可以节省硫酸亚铁脱水时的能耗,综合利用了浓废酸,而且湿法脱结晶水污染较小。其工艺流程如图1所示。

图1德国拜耳公司的废酸浓缩流程

拜耳公司开发的废酸浓缩技术后来用于德国萨其宾化学公司在杜伊斯堡的Homeberg钛白粉厂,并建立了80万t/a的废酸浓缩厂,该厂足以处理Homeberg钛白粉厂和克朗诺斯公司在德国的两家硫酸法钛白粉厂所产生的废酸。

加拿大Chemetics公司开发了一种废酸浓缩回收工艺,该工艺的特点是将废酸喷射到喷雾干燥器中,酸和水蒸气被蒸发掉,冷凝后得到93%~96%的H2SO4,金属硫酸盐收集在旋风收尘器中,回收的硫酸可直接用来生产钛白。此工艺已用于亨兹曼——氧化钛公司在加拿大的钛白粉厂、克朗诺斯公司加拿大分公司和QIT公司。

瑞士SulzerEscherWyss公司开发出的废酸浓缩分为两步:首先通过三级蒸发将废酸从20%浓缩至65%~70%,再冷却结晶,过滤分离出硫酸盐;然后将分离出硫酸盐后质量分数约70%的废酸送入末级浓缩器浓缩至90%直接供酸解使用。该公司已在波兰波利斯公司钛白粉厂建立了11t/h~24t/h的废酸浓缩装置。

国外废酸浓缩技术相对比较成熟,建立了许多的废酸处理装置,如加拿大国际化学公司在Tioxide公司于加拿大的钛白粉工厂中建了一套日处理量为110t的废酸浓缩装置,废酸浓缩后的浓度可达二次蒸亨

93%~96%;德国Kronos公司建立了3套11t/h~24t/h的废酸浓缩装置,浓缩后废酸浓度可达70%。

1.2.2国内钛白废酸浓缩技术

我国原化工部第三设计院和涂料研究所于20世纪80年代初曾在南京、镇江等地建立了废酸浓缩中试生产装置,采用的流程是先把20%左右的废酸进行沉降净化,然后采用真空浓缩的办法将废酸浓缩至30%以上,接着在0~5℃下冷冻,使废酸中的铁盐以七水硫酸亚铁的形式析出,同时废酸浓度可以提高到40%左右。后来在此基础上又增加第二段浓缩使废酸浓度提高到65%,但因七水硫酸亚铁脱水生成的一水硫酸亚铁堵塞蒸发器的列管未能投入工业化生产。

东华工程科技股份有限公司通过对硫酸法钛白废酸浓缩的开发与研究,结合引进废酸浓缩装置的经验,对废酸浓缩的工艺条件和关键设备进行了技术开发,形成专有技术。选择多效蒸发浓缩工艺,将20%废酸浓缩至70%后,全部送至酸解工序回用。其工艺流程如图2所示。

图2东华工程废酸浓缩工艺流程图

南通三圣石墨设备科技有限公司充分研究了国际上运行成本低、工艺成熟的废酸浓缩技术,结合中国钛白生产厂的实际情况,研制出了一套利用煅烧尾气余热浓缩废酸的工艺路线,其工艺流程如图3所示,其特点是利用转窑热烟气与20%H2SO4的废酸接触使之浓缩至30%左右,再经类似国外的真空蒸发设备将其浓缩至68%左右进行处理利用,因此比较节能。据报导,一套20kt/a的钛白粉废酸浓缩装置的建设总投资约为1200万元,全部投资可在1.5年左右收回。该技术已在国内多家钛白粉生产厂建成运行,如武汉方圆钛白粉有限责任公司8kt/a钛白废酸回收装置、湖南天友化工总公司30kt/a钛白废酸回收装置、江西添光钛白粉有限公司15kt/a钛白废酸回收装置等。

图3南通三圣废酸浓缩工艺流程图

四川龙蟒集团根据磷化工生产中的喷雾浓缩磷酸工艺开发了喷雾浓缩处理废酸,其工艺流程为钛白水解废酸通过喷雾浓缩塔一次浓缩至45%后,用于和磷矿反应生产磷酸,最后生成磷肥。进入喷雾浓缩塔的燃气为燃煤净化尾气、锅炉高温尾气、天然气或燃油燃烧产生的高温尾气。该工艺主要优点是简化了废酸浓缩工艺流程,取消了换热器等设备,可以利用锅炉尾气余热来降低浓缩成本。

1.2中和法

一般用石灰石或石灰中和废酸,分两次中和,第一次在pH2.5左右,制成低铁石膏(CaSO4约94%~97%,俗称白石膏),可代替天然石膏用于生产各种建筑板材;第二次在pH4.5左右中和滤液及洗水,含有大量的铁离子和少量的酸,制得的石膏铁含量高,俗称红石膏,用于水泥工业;滤液继续中和至pH6~9排放。由于生成的石膏颗粒较细,加上第二次中和时生成的氢氧化铁很容易成胶体,比较难过滤。因此其关键技术是正确掌握石膏的结晶方法,否则过滤将十分困难。

该法的缺点主要有:试剂耗量大,硫酸没有回收,中和后的污水还含有一些重金属元素且由于被硫酸钙饱和而无法循环使用;中和后石膏量较大,每吨钛白粉要副产5t石膏,由于石膏用途少,因此销路是比较困难的问题。亨曼兹氧化钛公司将废酸中和产生的石膏用于制造石膏板