一种酸水浓缩系统的制作方法

1.本实用新型属于化工环保领域，具体涉及一种酸水浓缩系统。

背景技术：

2.在镍铜冶炼烟气制酸湿法洗涤的过程中，会产生大量的酸性废水，该酸性废水不能直接排放，否则会污染环境，因此需要对这些酸性废水进行处理后，才能达标排放，但由于在工业生产过程中，产生的酸性废水总量较大，无法直接将如此庞大体积的酸性废水统一集中处理，且处理体积如此大的酸性废水所需要的处理的设备、设施规模、投资都较常规的要大很多，并且在现有的蒸发系统中，需要用到大量的蒸汽进行加热蒸发，不但造成处理成本高昂，也会浪费大量的热能。

技术实现要素：

3.本实用新型为了解决处理体积大的酸性废水需要提高处理成本的问题，提供了一种酸水浓缩系统，通过对酸水进行蒸发浓缩、汽液分离使得酸水体积缩小，降低酸水总量，减少烟气制酸中净化系统酸性废水的量，实现了酸性废水的浓缩减排、节能的目的。
4.为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种酸水浓缩系统，包括一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器，所述一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器串联设置，酸水储罐与一效蒸发器的进口连通，所述酸水储罐与一效蒸发器之间设置预热装置，所述预热装置用于对酸水进行预热，所述预热装置通过三效蒸发器和/或一效蒸发器排出的汽冷凝液进行预热；所述一效蒸发器与蒸汽发生器连接，所述一效蒸发器通过蒸汽发生器产生的蒸汽加热；所述一效蒸发器排出的含酸蒸汽与二效蒸发器连通，所述二效蒸发器通过一效蒸发器排出的含酸蒸汽加热；所述二效蒸发器排出的含酸蒸汽与三效蒸发器连通，所述三效蒸发器通过二效蒸发器排出的含酸蒸汽加热。
5.优选的，所述一效蒸发器内的酸水通路与一效分离罐通过循环管路连通，所述一效蒸发器内的蒸汽通路与一效平衡罐连通；所述二效蒸发器内的酸水通路与二效分离罐通过循环管路连通，所述二效蒸发器内的蒸汽通路与二效平衡罐连通；所述三效蒸发器内的酸水通路与三效分离罐通过循环管路连通，所述三效蒸发器内的蒸汽通路与三效平衡罐连通。
6.优选的，所述预热装置包括一级预热器和二级预热器，所述一级预热器和二级预热器串联，所述一级预热器的入口与酸水储罐连接，所述一级预热器的蒸汽通路与三效平衡罐蒸汽通路排出的汽冷凝液连通，所述二级预热器的蒸汽通路与一效平衡罐蒸汽通路排出的汽冷凝液连通；所述二级预热器蒸汽通路的出口与蒸汽冷凝水槽连通。
7.优选的，所述二效蒸发器、三效蒸发器蒸汽通路排出的汽冷凝液连通蒸汽冷凝器，所述蒸汽冷凝器内的冷凝液通过负压排入到冷凝液储罐中；所述一级预热器蒸汽通路排出的汽冷凝液连通冷凝液储罐。
8.优选的，所述三效分离罐中分离出的浓缩液通过液体出口排入到浓缩酸储罐中，
所述三效分离罐中分离出的蒸汽通过气体出口排入到蒸汽冷凝器中。
9.优选的，所述蒸汽冷凝器与真空缓冲罐连通，所述真空缓冲罐内通过水喷射泵组产生负压，所述真空缓冲罐的排出口与冷凝液储罐连通。
10.本实用新型具有以下有益效果：本实用新型采用三效蒸发器对酸水进行浓缩蒸发，并在整个蒸发系统中，仅在一效蒸发器处以水蒸汽作为一次加热蒸汽，二效蒸发器、三效蒸发器均以其前一效的含酸蒸汽作为加热蒸汽，从而使得整个系统中在进行加热的过程中可以减少蒸汽用量；本实用新型加入了酸水预热装置，并通过蒸汽蒸发后的冷凝水做为预热源进行热交换，从而提高了热能利用，大幅度减少了能量损耗，当酸水进入到一效蒸发器中时，也能够减少酸水的加热时间，达到节能减排的效果。
附图说明
11.图1为本实用新型的系统结构示意图。
12.图中：1-酸水储罐；2-酸水输送泵；3-一级预热器进口阀门；4-一级预热器；5-二级预热器；6-蒸汽冷凝水槽；7-二级预热器进水阀门；8-一效平衡罐；9-蒸汽进口阀；10-一效蒸发器；11-一效循环泵；12-一效分离罐；13-液位控制阀；14-阀门；15-二效平衡罐；16-二效蒸发器；17-二效循环泵；18-二效分离罐；19-冷凝废水增压泵；20-三效平衡罐；21-液位控制阀；22-三效蒸发器；23-三效循环泵；24-三效分离罐；25-浓缩酸输送泵；26-冷凝液罐；27-真空缓冲罐；28-蒸汽冷凝器；29-循环冷却水进水阀；30-循环冷却水回水阀；31-排气阀；32-水喷射泵组；33-浓缩酸储罐。
具体实施方式
13.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
14.在本发明/实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明/实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明/实用新型的限制。
15.如图1所示，一种酸水浓缩系统，包括一效蒸发器10、二效蒸发器16和三效蒸发器22，所述一效蒸发器10、二效蒸发器16和三效蒸发器22串联设置，酸水储罐1与一效蒸发器10的进口连通，酸水储罐1的酸性废水经酸水输送泵2输送到一效蒸发器10内进行蒸发浓缩，而后依次进入到二效蒸发器16和三效蒸发器22中，逐级进行蒸发浓缩。
16.所述酸水储罐1与一效蒸发器10之间设置预热装置，所述预热装置用于对酸水进行预热，酸水在进行蒸发浓缩前，先进行预热，可以减少一效蒸发器10内加热的时间，从而减少加热用的蒸汽用量，达到节能的目的。
17.所述预热装置通过三效蒸发器22和/或一效蒸发器10排出的汽冷凝液进行预热；所述一效蒸发器10与蒸汽发生器连接，所述一效蒸发器10通过蒸汽发生器产生的蒸汽加热；所述一效蒸发器10排出的含酸蒸汽与二效蒸发器16连通，所述二效蒸发器16通过一效
蒸发器10排出的含酸蒸汽加热；所述二效蒸发器16排出的含酸蒸汽与三效蒸发器22连通，所述三效蒸发器22通过二效蒸发器16排出的含酸蒸汽加热。本实施例中，一效蒸发器10以水蒸汽作为一次加热蒸汽，也即加热蒸汽通过蒸汽进口阀9进入到一效蒸发器10内的蒸汽通路中，对一效蒸发器10内的酸水进行加热，而后的二效蒸发器16、三效蒸发器22均以其前一效的含酸蒸汽作为加热蒸汽，也即当酸水在二效蒸发器16内进行蒸发浓缩后，蒸发后的含酸蒸汽作为三效蒸发器22的加热热源对三效蒸发器22内的酸水继续蒸发浓缩；每一效的二次蒸汽(蒸发后的含酸蒸汽)温度总是低于其加热蒸汽，多效蒸发时各效的操作压力及溶液沸腾温度沿蒸汽流动方向依次降低，从而大幅度减少一次蒸汽(加热蒸汽)的用量，提高热能的利用率。
18.所述一效蒸发器10内的酸水通路与一效分离罐12通过循环管路连通，所述一效蒸发器10内的蒸汽通路与一效平衡罐8连通；所述二效蒸发器16内的酸水通路与二效分离罐18通过循环管路连通，所述二效蒸发器16内的蒸汽通路与二效平衡罐15连通；所述三效蒸发器22内的酸水通路与三效分离罐24通过循环管路连通，所述三效蒸发器22内的蒸汽通路与三效平衡罐20连通。酸水经过预热后，预加热后的酸性废水进入一效分离罐12，一效分离罐12中酸性废水通过一效循环泵11加压送入一效蒸发器10内加热蒸发，一效分离罐12为汽液分离，分离后的含酸蒸汽用于对二效蒸发器16内的酸水进行加热蒸发，而分离后的液体通过一效分离罐12内自压进入二效分离罐18中，利用二效循环泵17加压进入二效蒸发器16中进行加热浓缩，二效蒸发器16内的酸水与来自一效蒸发器10的含酸蒸汽进行热量交换，从而实现进一步浓缩；二效蒸发器16、三效蒸发器22的蒸发浓缩流程与一效蒸发器10的流程相同不再赘述。平衡罐用于平衡系统压力。
19.所述预热装置包括一级预热器4和二级预热器5，所述一级预热器4和二级预热器5串联，所述一级预热器4的入口与酸水储罐1连接，酸水先经过一级预热器4进行预热后进入到二级预热器5内预热。
20.所述一级预热器4的蒸汽通路与三效平衡罐20蒸汽通路排出的汽冷凝液连通，所述二级预热器5的蒸汽通路与一效平衡罐8蒸汽通路排出的汽冷凝液连通，由于在三级蒸发的过程当中，蒸发器中的温度逐渐降低，因此采用温度较低的三效平衡罐20中流出的汽冷凝液对一级预热器4中的酸水进行初步加热后，再通过一效平衡罐8中排出的汽冷凝液对二级预热器5中的酸水进行二次加热，从而保证进入到一效蒸发器10内的酸水温度温差较小，减少酸水加热过程中的蒸汽用量；所述二级预热器5蒸汽通路的出口与蒸汽冷凝水槽6连通，由于在本实施例中，对一效蒸发器10采用水蒸汽进行加热，因此将冷凝后的冷凝水单独收集到蒸汽冷凝水槽6中，还可以继续循环加热使用。
21.所述二效蒸发器16、三效蒸发器22蒸汽通路排出的汽冷凝液连通蒸汽冷凝器28，也即二效蒸发器16、三效蒸发器22的含酸蒸汽在进行换热后冷凝，即可排入到蒸汽冷凝器28中形成冷凝液，所述蒸汽冷凝器28内的冷凝液通过负压排入到冷凝液储罐26中储存；所述一级预热器4蒸汽通路排出的汽冷凝液连通冷凝液储罐26，由于对一级预热器4进行换热的热源是来自三效平衡罐20，因此冷凝后的水也为含酸冷凝水，也一起排入到冷凝液储罐26中存储。
22.所述三效分离罐24中分离出的浓缩液通过液体出口排入到浓缩酸储罐33中可进行后续的处理，所述三效分离罐24中分离出的蒸汽通过气体出口排入到蒸汽冷凝器28中。
23.所述蒸汽冷凝器28与真空缓冲罐27连通，所述真空缓冲罐27内通过水喷射泵组32产生负压，所述真空缓冲罐27的排出口与冷凝液储罐26连通。水喷射泵组32运行产生真空，在真空缓冲罐27形成负压，抽取蒸汽冷凝器28的蒸汽，三效蒸发器22蒸发的含酸蒸汽通过冷凝器28冷凝后，蒸汽冷凝器28的蒸汽冷凝水，进入冷凝液储罐26，储存后送至制酸系统相关工序进行回用。
24.酸性废水经一效蒸发器10、二效蒸发器16、三效蒸发器22蒸发浓缩后，由浓缩酸输送泵25送入浓缩酸储罐33。
25.具体工作方式：酸水浓缩时，打开蒸汽冷凝器28的排气阀31，打开蒸汽冷凝器28的循环冷却水回水阀30，缓慢开启循环冷却水进水阀29，当排气阀31有水冒出时关闭排气阀31。
26.开启酸水输送泵2，打开一级预热器进口阀门3，将酸水储罐1的酸水送至一效分离罐12，打开一效分离罐12至二效分离罐18液位控制阀13向二效分离罐18补充酸水，打开二效分离罐18至三效分离罐24液位控制阀21向三效分离罐24补充酸水，调整一效分离罐12、二效分离罐18、三效分离罐24液位后，关闭一级预热器进口阀门3、酸水输送泵2，开启一效循环泵11、二效循环泵17、三效循环泵23对一效蒸发器10、二效蒸发器16、三效蒸发器22的酸水进行强制循环。
27.打开一效蒸发器10的蒸汽进口阀9，预热一效蒸发器10，开启水喷射泵组32。开启酸水输送泵2，调整一级预热器进口阀门3、液位控制阀13、液位控制阀21阀门开度，保持一效分离罐12、二效分离罐18、三效分离罐24液位稳定。
28.一效平衡罐8液位至一定液位时，开启二级预热器进水阀门7，保持二级预热器液位稳定。
29.通过液位控制阀21阀门开度及冷凝废水增压泵19保持二效平衡罐15、三效平衡罐20液位压力稳定。
30.酸水经一效蒸发器10、二效蒸发器16、三效蒸发器22的连续不断的强制循环，蒸发酸水中的水分，酸水量不断减少，酸水由浓缩酸输送泵25送至浓缩酸储罐33，实现了酸性废水的浓缩提浓减排。
31.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：

1.一种酸水浓缩系统，包括一效蒸发器(10)、二效蒸发器(16)和三效蒸发器(22)，所述一效蒸发器(10)、二效蒸发器(16)和三效蒸发器(22)串联设置，酸水储罐(1)与一效蒸发器(10)的进口连通，其特征在于：所述酸水储罐(1)与一效蒸发器(10)之间设置预热装置，所述预热装置用于对酸水进行预热，所述预热装置通过三效蒸发器(22)和/或一效蒸发器(10)排出的汽冷凝液进行预热；所述一效蒸发器(10)与蒸汽发生器连接，所述一效蒸发器(10)通过蒸汽发生器产生的蒸汽加热；所述一效蒸发器(10)排出的含酸蒸汽与二效蒸发器(16)连通，所述二效蒸发器(16)通过一效蒸发器(10)排出的含酸蒸汽加热；所述二效蒸发器(16)排出的含酸蒸汽与三效蒸发器(22)连通，所述三效蒸发器(22)通过二效蒸发器(16)排出的含酸蒸汽加热。2.根据权利要求1所述的酸水浓缩系统，其特征在于：所述一效蒸发器(10)内的酸水通路与一效分离罐(12)通过循环管路连通，所述一效蒸发器(10)内的蒸汽通路与一效平衡罐(8)连通；所述二效蒸发器(16)内的酸水通路与二效分离罐(18)通过循环管路连通，所述二效蒸发器(16)内的蒸汽通路与二效平衡罐(15)连通；所述三效蒸发器(22)内的酸水通路与三效分离罐(24)通过循环管路连通，所述三效蒸发器(22)内的蒸汽通路与三效平衡罐(20)连通。3.根据权利要求2所述的酸水浓缩系统，其特征在于：所述预热装置包括一级预热器(4)和二级预热器(5)，所述一级预热器(4)和二级预热器(5)串联，所述一级预热器(4)的入口与酸水储罐(1)连接，所述一级预热器(4)的蒸汽通路与三效平衡罐(20)蒸汽通路排出的汽冷凝液连通，所述二级预热器(5)的蒸汽通路与一效平衡罐(8)蒸汽通路排出的汽冷凝液连通；所述二级预热器(5)蒸汽通路的出口与蒸汽冷凝水槽(6)连通。4.根据权利要求3所述的酸水浓缩系统，其特征在于：所述二效蒸发器(16)、三效蒸发器(22)蒸汽通路排出的汽冷凝液连通蒸汽冷凝器(28)，所述蒸汽冷凝器(28)内的冷凝液通过负压排入到冷凝液储罐(26)中；所述一级预热器(4)蒸汽通路排出的汽冷凝液连通冷凝液储罐(26)。5.根据权利要求4所述的酸水浓缩系统，其特征在于：所述三效分离罐(24)中分离出的浓缩液通过液体出口排入到浓缩酸储罐(33)中，所述三效分离罐(24)中分离出的蒸汽通过气体出口排入到蒸汽冷凝器(28)中。6.根据权利要求5所述的酸水浓缩系统，其特征在于：所述蒸汽冷凝器(28)与真空缓冲罐(27)连通，所述真空缓冲罐(27)内通过水喷射泵组(32)产生负压，所述真空缓冲罐(27)的排出口与冷凝液储罐(26)连通。

技术总结

本实用新型具体涉及一种酸水浓缩系统，包括一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器，所述酸水储罐与一效蒸发器之间设置预热装置，所述预热装置通过三效蒸发器和/或一效蒸发器排出的汽冷凝液进行预热；所述一效蒸发器与蒸汽发生器连接，所述一效蒸发器通过蒸汽发生器产生的蒸汽加热；所述一效蒸发器排出的含酸蒸汽与二效蒸发器连通，所述二效蒸发器通过一效蒸发器排出的含酸蒸汽加热；所述二效蒸发器排出的含酸蒸汽与三效蒸发器连通，所述三效蒸发器通过二效蒸发器排出的含酸蒸汽加热。目的在于通过对酸水进行蒸发浓缩、汽液分离使得酸水体积缩小，降低酸水总量，减少烟气制酸中净化系统酸性废水的量，实现了酸性废水的浓缩减排、节能。能。能。