[发明专利]耐腐蚀降膜蒸发器、稀硫酸浓缩系统及其工艺和应用

权利要求书

1.一种耐腐蚀降膜蒸发器，其包括：

顶盖，所述顶盖设有顶腔、稀硫酸进口和第一酸性水汽出口，所述稀硫酸进口位于所述顶盖的下方侧壁，所述第一酸性水汽出口位于所述顶盖的顶部；

集液室，所述集液室设有集液腔、成品酸出口和第二酸性水汽出口，所述成品酸出口位于所述集液室的底部，所述第二酸性水汽出口为与所述集液室的上方侧壁；

壳体，所述壳体连接于所述顶盖与所述集液室之间，所述壳体靠近所述集液室的侧壁上设有换热气体进口，所述壳体靠近所述顶盖的侧壁上设有换热气体出口，所述壳体设有容置腔，所述容置腔内设有上管板、下管板和蒸发管；所述上管板隔断所述容置腔与所述顶腔，所述下管板隔断所述容置腔与所述集液腔，所述蒸发管依次穿设于所述上管板和所述下管板，所述蒸发管的两端分别与所述顶腔和所述集液腔连通。

2.如权利要求1所述的耐腐蚀降膜蒸发器，其特征在于，所述蒸发管在所述容置腔内均匀分布；和/或，所述蒸发管为耐高温石英管或硼硅玻璃管。

3.如权利要求1所述的耐腐蚀降膜蒸发器，其特征在于，所述蒸发管的外周缘与所述上管板之间夹设第一密封件，所述蒸发管的外周缘与所述下管板之间夹设第二密封件；较佳地，所述第一密封件高出所述上管板的上顶面，在高出部分的侧壁上开设若干小孔，所述小孔的轴线与水平方向平行，所述小孔的底面与所述上管板的上顶面平齐；更佳地，在水平方向上，所述小孔的轴线与所述第一密封件的径向的夹角为10～60°，较佳地为30°；

和/或，所述第一密封件和第二密封件的材质为聚四氟乙烯。

4.如权利要求1所述的耐腐蚀降膜蒸发器，其特征在于，所述下管板上设有冷凝酸疏泄管；和/或，所述顶盖和/或所述集液室设有人孔。

5.如权利要求1所述的耐腐蚀降膜蒸发器，其特征在于，所述顶盖的内表面以及所述上管板和下管板的外表面设有聚四氟乙烯层；和/或，所述集液室和所述壳体的内表面设有聚四氟乙烯层和/或耐酸砖层，较佳地为从外向内依次设有聚四氟乙烯层和耐酸砖层。

6.一种稀硫酸浓缩系统，其包括稀硫酸储槽、权利要求1～5任一项所述的耐腐蚀降膜蒸发器、酸性水汽冷凝器、酸性水回收槽和成品酸储槽，其中，所述稀硫酸储槽与所述稀硫酸进口连通，所述第一酸性水汽出口和所述第二酸性水汽出口均与所述酸性水汽冷凝器的进口连通，所述酸性水汽冷凝器的出口与所述酸性水回收槽连通；所述成品酸出口与所述成品酸储槽连通。

7.如权利要求6所述的稀硫酸浓缩系统，其特征在于，所述稀硫酸储槽通过稀硫酸泵与所述稀硫酸进口连通，所述稀酸泵较佳地连有流量计和调节阀；

和/或，所述耐腐蚀降膜蒸发器的成品酸出口连有酸浓计，并通过第一阀门与所述稀硫酸储槽连接，通过第二阀门与所述成品酸储槽连接。

8.一种稀硫酸浓缩工艺，其在如权利要求6或7所述的稀硫酸浓缩系统中进行，所述稀硫酸浓缩工艺包括如下步骤：换热气体从所述换热气体进口进入所述壳体，稀硫酸从所述稀硫酸进口进入顶腔，从而进入所述蒸发管；所述换热气体与所述稀硫酸热交换，使得稀硫酸中的水分蒸发，浓缩稀硫酸；浓缩得到的硫酸从所述成品酸出口进入所述成品酸储槽；蒸发出的水汽通过所述第一酸性水汽出口和所述第二酸性水汽出口排出，进入所述酸性水汽冷凝器，冷凝后得到的酸性水进入所述酸性水回收槽；热交换后的换热气体从所述换热气体出口排出。