[发明专利]一种钛白酸性废水回收利用系统及工艺

权利要求书

1.一种钛白酸性废水回收利用系统，其特征在于：包括膜分离工段、蒸发浓缩工段、熟化过滤分离工段；所述膜分离工段与蒸发浓缩工段相连接；所述蒸发浓缩工段与熟化过滤分离工段相连接；

所述膜分离工段包括原料输送泵(117)、原料储槽(111)、浓水储槽(112)；所述原料输送泵(117)的一端与原料储槽(111)相连接、另一端与一级纳滤膜(114)相连接；所述一级纳滤膜(114)通过二级纳滤膜(115)与一级反渗透膜(116)相连接；所述一级反渗透膜(116)与净水储槽(113)相连接；所述净水储槽(113)与净水输送泵(119)相连接；所述浓水储槽(112)的一端与一级纳滤膜(114)相连接、另一端与浓水输送泵(118)相连接；

所述膜分离工段通过浓水输送泵(118)与蒸发浓缩工段相连接；所述蒸发浓缩工段通过二级蒸发罐与熟化过滤分离工段相连接；

所述熟化过滤分离工段包括一级熟化槽(141)、二级熟化槽(142)、三级熟化槽(143)、板框过滤机(145)、成品酸输送泵(147)；所述一级熟化槽(141)、二级熟化槽(142)、三级熟化槽(143)串联相接；所述三级熟化槽(143)通过过滤压料泵(144)与板框过滤机(145)相连接；所述板框过滤机(145)通过成品酸储槽(146)与成品酸输送泵(147)相连接。

2.根据权利要求1所述的钛白酸性废水回收利用系统，其特征在于：所述蒸发浓缩工段为多级蒸发浓缩工段；所述多级蒸发浓缩工段包括一级蒸发浓缩工段、二级蒸发浓缩工段；所述一级蒸发浓缩工段包括一级蒸发罐、一级加热器、一级强制循环泵；所述一级蒸发罐、一级加热器、一级强制循环泵之间均通过管道连接；一级蒸发浓缩工段通过一级蒸发罐与二级蒸发浓缩工段相连接；所述二级蒸发浓缩工段包括二级蒸发罐、二级加热器、二级强制循环泵、冷凝器；所述二级蒸发罐、二级加热器、二级强制循环泵之间均通过管道连接；二级蒸发罐的一端与冷凝器相连接、另一端与真空系统相连接；所述二级加热器、冷凝器分别与液封系统相连接。

3.根据权利要求1所述的钛白酸性废水回收利用系统，其特征在于：所述蒸发浓缩工段包括MVR蒸发浓缩工段、单效或多效蒸发浓缩工段；所述MVR蒸发浓缩工段包括一级蒸发罐、一级加热器、一级强制循环泵、气体洗涤塔、蒸汽压缩机；所述一级蒸发罐、一级加热器、一级强制循环泵之间均通过管道相连接；气体洗涤塔的一端与一级蒸发罐相连接、另一端与蒸汽压缩机相连接；所述蒸汽压缩机与一级加热器相连接；MVR蒸发浓缩工段通过一级蒸发罐与单效或多效蒸发浓缩工段相连接；所述单效或多效蒸发浓缩工段包括二级蒸发罐、二级加热器、二级强制循环泵、冷凝器；所述二级蒸发罐、二级加热器、二级强制循环泵之间均通过管道相连接；所述冷凝器的一端与二级蒸发罐相连接、另一端与液封系统相连接。

4.根据权利要求2或3所述的钛白酸性废水回收利用系统，其特征在于：还包括真空系统；所述真空系统选自真空泵或水力真空机组或雾化喷射冷凝器中的任意一个；所述真空系统与蒸发浓缩工段中的冷凝器相连接；真空系统的材料为工程塑料或者玻璃钢或者耐酸金属。

5.根据权利要求4所述的钛白酸性废水回收利用系统，其特征在于：所述膜分离工段与蒸发浓缩工段之间的管道上串联设置有两个预热器；其中一个预热器接收加热器壳层冷凝下来的纯蒸汽冷凝水，另一个预热器接收加热器壳层冷凝下来的酸性冷凝水。

6.根据权利要求5所述的钛白酸性废水回收利用系统，其特征在于：所述一级蒸发罐、二级蒸发罐的内部顶端均设置有除沫器，用于减少二次蒸汽雾沫夹带。

7.根据权利要求6所述的钛白酸性废水回收利用系统，其特征在于：所述物料输送泵(117)选自衬氟塑料泵或耐酸碱金属泵中的任意一个。

8.根据权利要求7所述的钛白酸性废水回收利用系统，其特征在于：所述强制循环泵选自高硅铸铁轴流泵或者合金泵或者衬氟塑料轴流泵中的任意一个。

9.一种根据权利要求1所述的钛白酸性废水回收利用系统的工艺，其特征在于：所述工艺流程如下：

所述膜分离工段的工艺流程为：酸性废水进行预处理初滤后，从原料储槽(111)中通过原料输送泵(117)输送至一级纳滤膜(114)进行过滤分离，一级纳滤膜(114)出来的一级净水进入到二级纳滤膜(115)中，二级纳滤膜(115)出来的二级净水进入到一级反渗透膜(116)中，一级反渗透膜(116)出来的净水进入到净水储槽(113)中，通过净水输送泵(119)送至其它工段回收利用，一级反渗透膜(116)出来的浓水进入到二级纳滤膜(115)再次过滤分离，二级纳滤膜(115)出来的浓水返回到一级纳滤膜(114)再次过滤分离，一级纳滤膜(114)出来的浓水进入到浓水储罐(112)中，通过浓水输送泵(118)送至蒸发浓缩工段；

所述多级蒸发浓缩工段的工艺流程为：经过膜过滤分离得到的8％～12％稀酸中含大量硫酸亚铁盐，首先进入到一级蒸发浓缩工段，稀酸通过一级强制循环泵在一级蒸发罐、一级加热器之间循环，一级加热器通过新鲜蒸汽给稀酸加热，升温后的稀酸在一级蒸发罐内蒸发脱除水份，从而稀酸浓度得到提高，提高浓度后的稀酸进入二级蒸发浓缩工段，稀酸通过二级强制循环泵在二级蒸发罐、二级加热器之间循环，二级加热器的热源来自一级蒸发罐蒸发的二次蒸汽，稀酸在二级蒸发罐中在一定的真空度下进一步蒸发脱除水份，从而稀酸浓度得到进一步的提高，提高浓度后的稀酸进入到后续熟化过滤分离工段；二级蒸发罐蒸发的二次蒸汽进入到冷凝器冷凝，同时提供系统所需要的真空度，不凝性气体通过真空系统抽出，冷凝器冷凝下的酸性水进入液封系统，二级加热器壳层冷凝下来的酸性水进入到液封系统，一级加热器壳层冷凝下来的纯蒸汽冷凝水送出界外回收利用；

所述MVR蒸发浓缩工段、单效或多效蒸发浓缩工段的工艺流程为：经过膜过滤分离得到的8％～12％稀酸中含大量硫酸亚铁盐，首先进入到MVR蒸发浓缩工段，稀酸通过一级强制循环泵在一级蒸发罐、一级加热器之间循环，一级蒸发罐蒸发出来的二次蒸汽通过气体洗涤塔进行洗涤，再进入蒸汽压缩机中进行压缩，提高二次蒸汽温度和压力，再供给一级加热器作为热源给稀酸加热，升温后的稀酸在一级蒸发罐内蒸发脱除水份，从而稀酸浓度得到提高，提高浓度后的稀酸进入单效或多效蒸发浓缩工段，稀酸通过二级强制循环泵在二级蒸发罐、二级加热器之间循环，二级加热器的热源来自新鲜饱和蒸汽，稀酸在二级蒸发罐中在一定的真空度下进一步蒸发脱除水份，从而稀酸浓度得到进一步的提高，提高浓度后的稀酸进入到后续熟化过滤分离工段；二级蒸发罐蒸发的二次蒸汽进入到冷凝器冷凝，同时提供系统所需要的真空度，不凝性气体通过真空系统抽出，冷凝器冷凝下的酸性水进入液封系统，二级加热器壳层冷凝下来的纯蒸汽冷凝水送出界外回收利用，一级加热器壳层冷凝下来的酸性冷凝水送出界外回收利用；

所述熟化过滤分离工段的工艺流程为：通过蒸发浓缩工段的稀酸浓度为50％～60％，稀酸中大量硫酸亚铁盐因过饱和而析出，依次进入一级熟化槽(141)、二级熟化槽(142)、三级熟化槽(143)中，根据停留时间和熟化槽容积确定熟化槽台数，在熟化槽内，硫酸亚铁盐晶体不断熟化长大，通过低转速不断搅拌防止晶体沉积；从三级熟化槽(143)出来通过过滤压料泵(144)将物料送至板框过滤机(145)进行过滤分离，分离后得到纯净的成品酸，进入到成品酸储槽(146)，再通过成品酸输送泵(147)送至其它工序回收利用；板框过滤机(145)分离下来的硫酸亚铁盐晶体，经过包装后外卖。