本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種廢鹽酸蒸發(fā)分離及熱能多次利用的方法和裝置。裝置由第一熱液降溫換熱器、第二熱液降溫換熱器、蒸發(fā)器、加熱器、蒸汽冷凝換熱器、結(jié)晶池、溶劑池、包裝儲存室和循環(huán)使用存儲罐構(gòu)成。方法通過裝置各部件的運作使廢鹽酸蒸發(fā)分離，加熱器的熱能多次利用。本發(fā)明專利技術(shù)優(yōu)點：1.本發(fā)明專利技術(shù)設備投入少。減少了設備運行功率。2.本發(fā)明專利技術(shù)熱能利用率明顯提高，相比傳統(tǒng)設備的單位運行功率1.21KW/公斤.小時，節(jié)約能源23％。3.本發(fā)明專利技術(shù)工藝簡單、易維護、易使用，故障少、安全可靠。常溫常壓蒸發(fā)和冷凝。無真空或加壓設備。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬物質(zhì)分離和熱能綜合利用技術(shù)。具體是一種廢鹽酸蒸發(fā)分離及熱能多次利用的方法和裝置。技術(shù)背景熱鍍鋅行業(yè)中，因酸洗需要，產(chǎn)生大量廢鹽酸，其成分中主要物質(zhì)為HCl和FeCl2，污染性特別大，廢水排入江河湖海，將使水體污染，破壞生態(tài)系統(tǒng)，嚴重地危害人體健康及農(nóng)業(yè)、漁業(yè)的生產(chǎn)。需要進行凈化處理，減少污染。同時，在熱鍍鋅生產(chǎn)中，需要用到含氯化銨和氯化鋅的一種溶劑用來保證鍍鋅品質(zhì)，此溶劑為液態(tài)，且需要持續(xù)加熱將溫度保持在60-70°C，一般需要120-150KW(或同等效率的其他能源)的加熱功率。能耗較大。常規(guī)處理方式中，其中一種方式采取加熱蒸餾廢鹽酸液體，飽和濃縮液降溫后結(jié)晶析出。析出的FeCl2結(jié)晶水合物作為凈水劑生產(chǎn)原料，循環(huán)利用。蒸發(fā)形成的含8-10%HCl氣體的蒸汽，經(jīng)冷凝后，形成8-10°的稀鹽酸，與常規(guī)31°鹽酸配制成16-20°濃度，繼續(xù)用于本車間的酸洗除銹。整個生產(chǎn)工藝也基本做到無污染物排放。但蒸餾過程中，需要將廢鹽酸加熱至100°C(此階段消耗熱能為80千卡/kg)后，繼續(xù)加熱蒸發(fā)(此階段為一效蒸發(fā)，消耗熱能為539千卡/kg，一般以每小時處理200公斤計算，電耗功率為200KW左右)。整個蒸餾過程中需要吸收大量熱能(80+539 = 619千卡)以及其他散熱等引起的熱能消耗，并在后續(xù)的冷凝過程中釋放出與吸收同等的熱能。冷凝時釋放一定的熱能，一般用于二次蒸發(fā)，，冷凝釋放的熱能因為冷凝條件的限制，其溫度遠低于100攝氏度，如對此熱能再一次利用作為蒸發(fā)熱源，只能在較低氣壓和沸點的半真空狀態(tài)下運行，就需要有真空機組持續(xù)抽取蒸發(fā)的蒸汽。二次利用時，真空機組需要投入的電能較大(一般大于20KW)，導致效率明顯降低(此階段為二效蒸發(fā)，處理量相應的下降為80公斤/小時)。二效蒸發(fā)后的蒸汽溫度則更低，不再有在利用價值。溶劑加熱則需要另行建設加熱設備，能耗一般達到120KW(或同等效率的其他能源)以上，溶劑池中連續(xù)批量浸泡常溫的待鍍鋅鐵件，帶走部分熱能，部分熱能則向周邊的空氣和地層中散失，需要連續(xù)加熱維持生產(chǎn)溫度。熱能也是只能一次性使用。以上傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝當中，需投入較多的蒸發(fā)、冷凝、二效蒸發(fā)、換熱、溶劑加熱等設備較多，以處理量280公斤/小時計算，全部設備運行功率達到340KW，在保證溶劑溫度維持在生產(chǎn)要求狀態(tài)下，單位運行功率達到1.21KW/公斤.小時。以上兩套設備在使用中，各自獨立運行，互不關聯(lián)。廢鹽酸蒸餾處理過程中，消耗熱能一般達到溶劑加熱熱能的2倍以上。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)為了克服了傳統(tǒng)設備能源利用率效率低下的不足，提供一種廢鹽酸蒸發(fā)分離及熱能多次利用的方法和裝置。該裝置集廢鹽酸蒸發(fā)固液分離處理與溶劑加熱融合為一套設備。本專利技術(shù)解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:1.—種廢鹽酸蒸發(fā)分離及熱能多次利用的方法和裝置 I)廢鹽酸蒸發(fā)分離及熱能多次利用的裝置:裝置由第一熱液降溫換熱器、第二熱液降溫換熱器、蒸發(fā)器、加熱器、蒸汽冷凝換熱器、結(jié)晶池、溶劑池、包裝儲存室和循環(huán)使用存儲罐構(gòu)成。所述結(jié)晶池設有飽和廢鹽酸入口、廢鹽酸出口和FeCL2結(jié)晶出口。所述第一熱液降溫換熱器、第二熱液降溫換熱器和蒸汽冷凝換熱器均為列管式換熱器。所述加熱器為電加熱器、燃氣加熱器或熔巖加熱器。所述蒸發(fā)器設有預熱后廢鹽酸入口、飽和廢鹽酸出口和含HCl髙溫蒸汽出口三個接口，蒸發(fā)器與加熱器連接、加熱器設置在蒸發(fā)器下方;蒸發(fā)器的預熱后廢鹽酸入口與第二熱液降溫換熱器管外程的出口連接。蒸發(fā)器的飽和廢鹽酸出口與第一熱液降溫換熱器的管內(nèi)程的入口連接。蒸發(fā)器的含HCl2髙溫蒸汽出口與蒸汽冷凝換熱器的管內(nèi)程的入口連接。所述蒸汽冷凝換熱器的管內(nèi)程的出口與第二熱液降溫換熱器管內(nèi)程的入口連接。蒸汽冷凝換熱器管外程的出口與溶劑池的入口連接。蒸汽冷凝換熱器管外程的入口與溶劑池的出口連接;蒸汽冷凝換熱器的管內(nèi)程的入口與蒸發(fā)器(3)的含HCl髙溫蒸汽出口連接。所述溶劑池的出口與蒸汽冷凝換熱器的管外程的入口連接;溶劑池的入口與蒸汽冷凝換熱器的管外程的出口連接。所述第一熱液降溫換熱器的管外程的出口與第二熱液降溫換熱器的管外程的入口連接。第一熱液降溫換熱器的管外程的入口分別與結(jié)晶池的廢鹽酸出口和系統(tǒng)的廢鹽酸連接。第一熱液降溫換熱器的管內(nèi)程出口與結(jié)晶池的飽和廢鹽酸入口連接。所述第二熱液降溫換熱器管內(nèi)出口與循環(huán)使用存儲罐連接，降溫后稀廢鹽酸在循環(huán)使用存儲罐待使用。所述結(jié)晶池的FeCL2結(jié)晶出口與包裝儲存室連接，通過輸送器將FeCL2結(jié)晶輸入包裝儲存室。2.—種廢鹽酸蒸發(fā)分離及熱能多次利用的方法，操作步驟如下:I)將系統(tǒng)的廢鹽酸和結(jié)晶池的廢鹽酸通過廢鹽酸管道輸入第一熱液降溫換熱器管外程，蒸發(fā)器的飽和廢鹽酸進入第一熱液降溫換熱器的管內(nèi)程，二者進行熱交換，第一熱液降溫換熱器的管外程的廢鹽酸溫度升高、管內(nèi)程的飽和廢鹽酸溫度降低。管外程溫度升高的廢鹽酸從出口進入第二熱液降溫換熱器管外程;第一熱液降溫換熱器的管內(nèi)程的飽和廢鹽酸溫度降低、從第一熱液降溫換熱器的管內(nèi)程出口進入結(jié)晶池，在結(jié)晶池內(nèi)飽和廢鹽酸中的FeCL2冷卻結(jié)晶析出，F(xiàn)eCL2結(jié)晶通過輸送器從結(jié)晶池的FeCL2結(jié)晶出口輸送到包裝儲存室。2)蒸發(fā)器存有第二熱液降溫換熱器送來的預熱后廢鹽酸，在加熱器加熱條件下，蒸發(fā)器產(chǎn)生含HCl髙溫蒸汽和含HCl髙溫蒸汽，含HCl髙溫蒸汽從蒸發(fā)器含HCl髙溫蒸汽的出口進入蒸汽冷凝換熱器的管內(nèi)程;溶劑池的溶劑從出口進入蒸汽冷凝換熱器的管外程，二者進行熱交換，含HCl髙溫蒸汽溫度降低成熱稀鹽酸，送入第二熱液降溫換熱器的管內(nèi)程；溶劑溫度升高，從蒸汽冷凝換熱器的管外程出口進入溶劑池;蒸汽冷凝換熱器的管內(nèi)程出口排出的熱烯鹽酸進入第二熱液降溫換熱器的管內(nèi)程，第一熱液降溫換熱器的管外程溫度升高的廢鹽酸從出口進入第二熱液降溫換熱器管外程，二者進行熱交換，廢鹽酸溫度升高，熱烯鹽酸溫度降低，降溫后的烯鹽酸從第二熱液降溫換熱器管內(nèi)程出口輸送到循環(huán)使用存儲觸，待使用。本專利技術(shù)優(yōu)點:1.本專利技術(shù)設備投入少。減少了真空機組、二效蒸發(fā)器、溶劑加熱設備。設備成本可節(jié)約30 %。2.減少了設備運行功率，其中，以200kg/小時蒸發(fā)量來計算，真空機組減少功率20KW、溶劑加熱設備功率減少120-150KW(或同等效率的其他能源)。3.熱能利用率明顯提高，因初步冷凝后的熱液預熱了廢鹽酸，一效蒸發(fā)效率可增加12%。溶劑池加熱不再需要其他任何能源消耗。以每小時蒸發(fā)量212公斤計算，在維持溶劑溫度達到生產(chǎn)工藝要求的狀態(tài)下，設備運行總功率僅為200KW，單位運行功率為0.943KW/公斤.小時。相比傳統(tǒng)設備的單位運行功率1.21KW/公斤.小時，節(jié)約能源23%。4.工藝簡單、易維護、易使用，故障少、安全可靠。常溫常壓蒸發(fā)和冷凝。無真空或加壓設備。【附圖說明】圖1是本專利技術(shù)廢鹽酸蒸發(fā)分離及熱能多次利用的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，裝置由第一熱液降溫換熱器1、第二熱液降溫換熱器2、蒸發(fā)器3、加熱器4、蒸汽冷凝換熱器5、結(jié)晶池6、溶劑池7、包裝儲存室8、循環(huán)使用存儲罐9?！揪唧w實施方式】下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)作進一步描述。1.本專利技術(shù)廢鹽酸蒸發(fā)分離及熱能多次利用的裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，廢鹽酸蒸發(fā)分離及熱能多次利用的裝置:由第一熱液降溫換熱器1本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種廢鹽酸蒸發(fā)分離及熱能多次利用的方法和裝置，其特征在于，1)廢鹽酸蒸發(fā)分離及熱能多次利用的和裝置：裝置由第一熱液降溫換熱器(1)、第二熱液降溫換熱器(2)、蒸發(fā)器(3)、加熱器(4)、蒸汽冷凝換熱器(5)、結(jié)晶池(6)、溶劑池(7)、包裝儲存室(8)和循環(huán)使用存儲罐(9)構(gòu)成；所述結(jié)晶池(6)設有飽和廢鹽酸入口、廢鹽酸出口和FeCL2結(jié)晶出口；所述第一熱液降溫換熱器(1)、第二熱液降溫換熱器(2)和蒸汽冷凝換熱器(5)均為列管式換熱器；所述加熱器(4)為電加熱器、燃氣加熱器或熔巖加熱器；所述蒸發(fā)器(3)設有預熱后廢鹽酸入口、飽和廢鹽酸出口和含HCl2髙溫蒸汽出口三個接口，蒸發(fā)器(3)與加熱器(4)連接、加熱器(4)設置在蒸發(fā)器(3)下方；蒸發(fā)器(3)的預熱后廢鹽酸入口與第二熱液降溫換熱器(2)管外程的出口連接；蒸發(fā)器(3)的飽和廢鹽酸出口與第一熱液降溫換熱器(1)的管內(nèi)程的入口連接；蒸發(fā)器(3)的含HCl2髙溫蒸汽出口與蒸汽冷凝換熱器(5)的管內(nèi)程的入口連接；所述蒸汽冷凝換熱器(5)的管內(nèi)程的出口與第二熱液降溫換熱器(2)管內(nèi)程的入口連接；蒸汽冷凝換熱器(5)管外程的出口與溶劑池(7)的入口連接；蒸汽冷凝換熱器(5)管外程的入口與溶劑池(7)的出口連接；蒸汽冷凝換熱器(5)的管內(nèi)程的入口與蒸發(fā)器(3)的含HCl2髙溫蒸汽出口連接；所述溶劑池(7)的出口與蒸汽冷凝換熱器(5)的管外程的入口連接；溶劑池(7)的入口與蒸汽冷凝換熱器(5)的管外程的出口連接；所述第一熱液降溫換熱器(1)的管外程的出口與第二熱液降溫換熱器(2)的管外程的入口連接；第一熱液降溫換熱器(1)的管外程的入口分別與結(jié)晶池(6)的廢鹽酸出口和系統(tǒng)的廢鹽酸連接；第一熱液降溫換熱器(1)的管內(nèi)程出口與結(jié)晶池(6)的飽和廢鹽酸入口連接；所述第二熱液降溫換熱器(2)管內(nèi)出口與循環(huán)使用存儲罐(9)連接，降溫后稀廢鹽酸在存儲循環(huán)池待使用；所述結(jié)晶池(6)的FeCL2結(jié)晶出口與包裝儲存室(8)連接，通過輸送器將FeCL2結(jié)晶輸入包裝儲存室(8)；2)一種廢鹽酸蒸發(fā)分離及熱能多次利用的方法，操作步驟如下：1))將系統(tǒng)的廢鹽酸和結(jié)晶池(6)的廢鹽酸通過廢鹽酸管道輸入第一熱液降溫換熱器(1)管外程的入口，進入第一熱液降溫換熱器(1)的管外程，蒸發(fā)器(3)的飽和廢鹽酸進入第一熱液降溫換熱器(1)的管內(nèi)程，二者進行熱交換，第一熱液降溫換熱器(1)的管外程的廢鹽酸溫度升高、管內(nèi)程的飽和廢鹽酸溫度降低；管外程溫度升高的廢鹽酸從出口進入第二熱液降溫換熱器(2)管外程；第一熱液降溫換熱器(1)的管內(nèi)程的飽和廢鹽酸溫度降低、從第一熱液降溫換熱器(1)的管內(nèi)程出口進入結(jié)晶池(6)，在結(jié)晶池(6)內(nèi)飽和廢鹽酸中的FeCL2冷卻結(jié)晶析出，F(xiàn)eCL2結(jié)晶通過輸送器從結(jié)晶池(6)的FeCL2結(jié)晶出口輸送到包裝儲存室(8)；2))蒸發(fā)器(3)存有第二熱液降溫換熱器(2)送來的預熱后廢鹽酸，在加熱器(4)加熱條件下，蒸發(fā)器(3)產(chǎn)生含HCl髙溫蒸汽和含HCl髙溫蒸汽，含HCl髙溫蒸汽從蒸發(fā)器(3)含HCl髙溫蒸汽的出口進入蒸汽冷凝換熱器(5)的管內(nèi)程；溶劑池(7)的溶劑從出口進入蒸汽冷凝換熱器(5)的管外程，二者進行熱交換，含HCl髙溫蒸汽溫度降低成熱稀鹽酸，送入第二熱液降溫換熱器?(2)的管內(nèi)程；溶劑溫度升高，從蒸汽冷凝換熱器(5)的管外程出口進入溶劑池(7)；蒸汽冷凝換熱器(5)的管內(nèi)程出口排出的熱烯鹽酸進入第二熱液降溫換熱器(2)的管內(nèi)程，第一熱液降溫換熱器(1)的管外程溫度升高的廢鹽酸從出口進入第二熱液降溫換熱器(2)管外程，二者進行熱交換，廢鹽酸溫度升高，熱稀鹽酸溫度降低，降溫后的稀鹽酸從第二熱液降溫換熱器(2)管內(nèi)程出口輸送到循環(huán)使用存儲罐(9)，待使用。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李業(yè)玉，
申請(專利權(quán))人：南寧匯安電工設備有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣西;45
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