[实用新型]含硫酸及其盐溶液的多效蒸发浓缩装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及化纤纤维生产中的含硫酸及其盐溶液的蒸发回收处理，具 体地说是一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发浓缩装置，即对酸浴、二浴和酸性 水的回收处理，所述酸浴为温度45℃-55℃的含硫酸及其盐溶液浓度较高的纺丝 浴，所述二浴和所述酸性水为温度70℃-95℃的含硫酸及其盐溶液浓度较低和浓 度更低的纺丝工艺水。

背景技术

粘胶纤维生产过程中的喷丝、凝丝、洗丝过程，是纤维成丝的主过程。纤 维凝固成丝和洗丝过程，产生的含硫酸及其盐溶液，主要包括酸浴、二浴和酸 性水。酸浴含硫酸及其盐溶液的浓度较高，温度低(约为45℃-55℃)，回收成 本也低；二浴浓度较低，温度高(80℃-95℃)，许多大企业已经回收，但回收的 方法是将其混合在酸浴中和酸浴一起蒸发回收的，方法不当，能耗高；酸性水 温度虽高(70℃-95℃)，但浓度很低，回收成本很高，所以酸性水至今没有被回 收，但随着人们环保意识的增强，今后几年内酸性水的回收势在必行。

有人设想用MVR技术，压缩二次蒸汽蒸发二浴、酸性水。但MVR用每分 钟1～2万转的高速旋转的叶轮压缩蒸汽，316L材质的叶轮也经不起酸浴高温二 次蒸汽中硫化氢和酸雾的腐蚀，更也经不起二次蒸汽中的硫磺结垢，腐蚀和结 垢都会破坏高速旋转叶轮的动平衡，导致强烈震动，所以MVR装置不宜在酸浴、 二浴、酸性水蒸发中使用。还有一种离子膜技术能够分离低温、低浓度的酸性 水，但需要把酸性水先降温，并且只能浓缩一倍，不能解决问题。因此，有必 要实用新型一种非常节能的，综合效益好的能够全部回收酸浴、二浴和酸性水 的蒸发工艺和装置。

实用新型内容

根据上述提出的粘胶纤维生产过程中排出的酸浴、二浴、酸性水的蒸发回 收的技术问题，而提供一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发浓缩装置。本实用新 型主要通过蒸发器和预热器等的合理连接，实现“平流进酸、重点预热、并流 排酸、末效结晶(可选择)”的工艺流程，在实际生产中通过控制平流进酸量， 使高温的二浴、酸性水在进入一效、二效蒸发器时达到沸点进料，八效蒸发的 汽水比可以达到0.12；酸浴温度较低，如果充分利用冷凝水热量预热，六效蒸 发汽水比可以达到0.19优于目前，最先进的庞大的16级闪蒸汽水比为0.22。

在末效或末二效设计蒸发结晶器的五效蒸发，可以在末效或末二效蒸发结 晶元明粉，每吨元明粉耗蒸汽为304公斤，而传统工艺需要1684公斤，化纤联 合会2015年新推广的最新闪蒸结晶技术为495公斤，而且比闪蒸结晶生产工艺 简单，不需交替运行。真正实现节能减排增效。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发浓缩装置，包括顺次连接的一效蒸发器、 二效蒸发器直到末二效蒸发器和末效蒸发器，所述含硫酸及其盐溶液包括粘胶 丝生产中产生的酸浴、二浴和酸性水，所述酸浴为温度45℃-55℃的含硫酸及其 盐溶液浓度较高的纺丝浴，所述二浴和所述酸性水为温度70℃-95℃的含硫酸及 其盐溶液浓度较低和浓度更低的纺丝工艺水，其特征在于：

一部分所述含硫酸及其盐溶液根据预设的溶液温度和浓度值通过二～四条 支路选择经预热器并联预热或预热器串联预热后平流进入前二效～前四效蒸发 器，分别为第一支路通过相应的预热器平流进入所述一效蒸发器，第二支路通 过相应的预热器平流进入所述二效蒸发器，直至第四支路通过相应的预热器平 流进入四效蒸发器；

另一部分所述含硫酸及其盐溶液不经预热直接平流进入后续各效蒸发器；

各效蒸发器的排酸通过U形管并流排入与其相邻的下一效蒸发器，直至末 效蒸发器的排酸进入浓缩酸槽。

本发明含硫酸及其盐溶液的多效蒸发是指对酸浴、二浴和酸性水的回收处 理，所述酸浴为温度45℃-55℃的含硫酸及其盐溶液浓度较高的纺丝浴，所述二 浴是温度为80℃-95℃的含硫酸及其盐溶液浓度较低的粘胶丝工艺水，所述酸性 水是温度为70℃-95℃度的，浓度更低的纺丝工艺水；其中，浓度较高指酸浴含 硫酸100-120g/l，浓度较低指二浴含硫酸45～60g/l，浓度更低指酸性水含硫酸 8～20g/l。