[发明专利]太阳能与空气能互补的钛白废酸浓缩装置

说明书

本发明公开了一种太阳能与空气能互补的钛白废酸浓缩装置，包括依次连接的太阳能集热子系统、钛白废酸预热换热子系统、蒸发浓缩子系统和钛白废酸冷却结晶子系统以及为太阳能集热子系统、钛白废酸预热换热子系统、蒸发浓缩子系统和钛白废酸冷却结晶子系统供电的太阳能发电储能系统，还包括热泵子系统，热泵子系统包括空气源热泵，空气源热泵设置有空气进口、空气排口、冷介质进口和热介质排口，冷介质进口和热介质排口均通过管道与钛白废酸预热换热子系统相连，实现介质在热泵子系统和钛白废酸预热换热子系统中循环流动。太阳能集热子系统与热泵子系统配合使用，保证持续不断地为钛白废酸预热换热子系统供热，从而实现钛白废酸连续化生产需求。

技术领域

本发明涉及废酸浓缩设备领域，具体涉及一种太阳能与空气能互补的钛白废酸浓缩装置。

背景技术

使用硫酸法制备钛白粉会产生酸性液体废弃物，这种酸性液体废弃物被称为钛白废酸。钛白废酸直接排放会对环境产生巨大的污染，正如申请号为201210365019.7，名称为“利用太阳能浓缩钛白废酸的方法”的发明公开文本中所述钛白废酸当中硫酸的含量为19％～23％，且每生产1t钛白粉就会产生5～8t的钛白废酸，利用钛白废酸的主要方式之一就是浓缩。目前使用的主要方法是三段浓缩法，这种方法需要消耗大气量的蒸汽能、电能和化石能源。由于社会和经济的不断的发展，能源消耗量越来越大，以及环境保护意识的增强，人们对低能耗、清洁、可持续的生产发展有意愿也随之提高，如何采用清洁能源进行钛白废酸浓缩也引起了很多学者的关注和重视，太阳能作为清洁、可再生能源的一种也被开始运用到钛白废酸的浓缩当中。然而，太阳能具有间歇性，不能实现持续供能，影响生产效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种太阳能与空气能互补的钛白废酸浓缩装置，充分利用太阳能和空气能为整个装置提供能源，以满足钛白废酸连续化、清洁化、节能化生产需求。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：太阳能与空气能互补的钛白废酸浓缩装置，包括依次连接的太阳能集热子系统、钛白废酸预热换热子系统、蒸发浓缩子系统和钛白废酸冷却结晶子系统以及为太阳能集热子系统、钛白废酸预热换热子系统、蒸发浓缩子系统和钛白废酸冷却结晶子系统供电的太阳能发电储能系统，

还包括热泵子系统，所述热泵子系统包括空气源热泵，所述空气源热泵设置有空气进口、空气排口、冷介质进口和热介质排口，所述冷介质进口和热介质排口均通过管道与钛白废酸预热换热子系统相连，实现介质在热泵子系统和钛白废酸预热换热子系统中循环流动。

进一步地，所述钛白废酸预热换热子系统包括从上至下依次设置的钛白废酸上储存箱、介质存储箱和钛白废酸下储存箱，所述介质存储箱中设置有换热盘管以及第一驱动泵，换热盘管的上端与钛白废酸上储存箱相连通，下端与钛白废酸下储存箱连通，所述钛白废酸下储存箱通过管道与蒸发浓缩子系统连通，介质存储箱上设置有热介质进口，所述热介质进口通过管道与热介质排口连通，且热介质排口与热介质进口之间的管道上设置有第二驱动泵，所述第一驱动泵通过管道与冷介质进口连通。

进一步地，所述钛白废酸下储存箱中设置有第三驱动泵和第一温度检测元件，所述第三驱动泵通过管道与钛白废酸上储存箱连通。

进一步地，所述太阳能集热子系统包括槽式聚光集热器，所述槽式聚光集热器设置有第二冷介质进口和第二热介质排口，所述第二热介质排口连接有第四驱动泵，所述四驱动泵通过管道与热介质进口连通，所述第二冷介质进口通过管道与第一驱动泵相连。

进一步地，还包括第一三通阀和第二三通阀，所述第二热介质排口、热介质排口和热介质进口分别通过导管与第一三通阀的三个接口连通，所述第二冷介质进口、冷介质进口和第一驱动泵分别通过导管与第二三通阀的三个接口连通。

进一步地，蒸发浓缩子系统包括真空浓缩器，所述真空浓缩器设置有进料口、出料口以及抽真空口，所述钛白废酸下储存箱通过管道与进料口连通，且进料口与钛白废酸下储存箱之间设置有第五驱动泵，所述出料口与钛白废酸冷却结晶子系统相连。