[发明专利]钛液薄膜蒸发与多级闪蒸相结合的浓缩方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钛液浓缩方法。

背景技术

由于钛液容易发生早期水解，只能在真空下低温浓缩，按照常规的双效真空蒸发浓缩，一效的钛液沸点在600mmHg真空度下为65~70℃，二次蒸发的饱和温度约为60℃，那么二效中的钛液需在720mmHg真空度、48~50℃下蒸发浓缩。真空度受到冷凝水温的影响，夏天要将二次蒸汽冷凝冷却到这么低的温度是很困难的，采用蒸汽喷射泵可以到达这一要求，但增加了蒸汽消耗，与原出发点相悖；同时，双效蒸发浓缩操作难度大，很容易产生一效蒸发器的局部过热、硫酸氧钛结晶堵塞蒸发器加热管等。所以，我国的钛白厂家目前还是采用单效薄膜蒸发浓缩，每吨钛白粉产品需要消耗蒸汽5~6吨。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以大幅度降低蒸汽效耗的钛液薄膜蒸发与多级闪蒸相结合的浓缩方法。

本发明的技术解决方案是：

一种钛液薄膜蒸发与多级闪蒸相结合的浓缩方法，其特征是：首先将稀钛液进入一混合器与浓钛液混合，然后通过二台串联的预热器、利用薄膜蒸发器及一级闪蒸蒸发器产生的二次蒸汽将稀钛液温度升高，再通过凝结水预热器及凝结水闪发蒸汽预热器进一步将稀钛液温度提高后，进入薄膜蒸发器，在负压下将稀钛液浓缩，并进一步依次进入一级、二级、三级闪蒸蒸发器，且闪蒸蒸发器的真空度是呈逐渐提高的形式，钛液中的水分在各级闪蒸器内继续蒸发，钛液得到进一步浓缩。

三级闪蒸蒸发器浓缩后得到的浓缩钛液，引出一部分去下一工序，大部分与稀钛液混合返回系统。

所述薄膜蒸发器采用块孔式石墨结构形式，各预加热器采用石墨列管式，三级闪蒸蒸发器采用碳钢衬玻璃钢并加衬石墨板的闪蒸蒸发器。

本发明工艺流程合理，只需控制薄膜蒸发器的真空度及钛液温度，不会产生局部过热、硫酸氧钛结晶堵塞蒸发器加热管等现象；充分利用了物料、凝结水的显热及二次蒸汽的潜热，可以节约蒸汽35~40%，并且具有操作方便、运行稳定等特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

一种钛液薄膜蒸发与多级闪蒸相结合的浓缩方法，首先将稀钛液进入一混合器1与浓钛液混合，然后依次送入1#预热器2与一级闪蒸器的闪发蒸汽换热、进入2#预热器3与薄膜蒸发器4的二次蒸汽换热，利用薄膜蒸发器及一级闪蒸蒸发器产生的二次蒸汽将稀钛液温度升高，同时，一级闪蒸器的闪发蒸发、薄膜蒸发器的二次蒸汽降温冷凝；温度升高后的钛液继续进入3#预热器5与凝结水换热、进入4#预热器6与汽化罐7产生的闪发蒸汽换热，此时钛液的温度已接近薄膜蒸发器所要求的温度，钛液从底部进入薄膜蒸发器4，与壳程的加热蒸汽进行热交换，钛液在真空下受热迅速蒸发，汽化了的水蒸气夹带着被浓缩后的钛液，成膜状沿石墨块料孔壁以20~30m/s的快速上升进入蒸发室，通过蒸发室顶部的气液分离装置进行气液分离，钛液完成了第一段薄膜蒸发浓缩。出薄膜蒸发器的钛液具有一定的温度，然后依靠钛液本身的热能，依次流经一级、二级、三级闪蒸蒸发器8、9、10，且闪蒸蒸发器的真空度是呈逐渐提高的形式，钛液中的水分在各级闪蒸器内继续蒸发，即逐级蒸发降温，钛液也逐级得到进一步浓缩。三级闪蒸蒸发器浓缩后得到的浓缩钛液，引出一部分去下一工序，大部分与稀钛液混合返回系统。

所述薄膜蒸发器采用块孔式石墨结构形式，各预加热器采用石墨列管式，三级闪蒸蒸发器采用碳钢衬玻璃钢并加衬石墨板的闪蒸蒸发器。

薄膜蒸发器、一级闪蒸蒸发器用水喷射装置11提供真空，二级、三级闪蒸蒸发器采用表面冷凝器12加真空提供真空。