[实用新型]耐腐蚀降膜蒸发器及稀硫酸浓缩系统

说明书

本实用新型提供一种耐腐蚀降膜蒸发器及稀硫酸浓缩系统。该耐腐蚀降膜蒸发器包括顶盖、集液室和壳体，所述壳体的容置腔内设有上管板、下管板和蒸发管。该稀硫酸浓缩系统包括稀硫酸储槽、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。该稀硫酸浓缩系统可根据需求将95％以下的任意浓度的硫酸浓缩至所需浓度，设备操作弹性大。该稀硫酸浓缩系统可应用于热炉气净化处理工艺中，利用热炉气的余热来浓缩稀硫酸，实现节能和环保双重效益。

技术领域

本实用新型涉及一种耐腐蚀降膜蒸发器及稀硫酸浓缩系统。

背景技术

在化工、冶金、热电等工业生产中，其热炉气通常含有一定量的SO₂、SO₃酸性气体以及水分，热炉气的高温位热量通过锅炉、省煤器等设备回收后，热炉气再经如下流程处理：湿式净化→除雾→干燥→SO₂转化为SO₃→再经吸收系统吸收后制成浓硫酸，尾气达标排放。为避免露点腐蚀，上述流程中出省煤器或干式除尘器的炉气温度一般控制在250℃～300℃左右，再进入湿式净化处理，其中这一部分的热炉气热量被湿式净化液带走，造成浪费。如果上述温度控制低于250℃，则对设备腐蚀严重，易产生泄漏事故。与此同时，上述过程中的湿式净化工序却同时产生一定量的稀硫酸，湿式净化工段的稀硫酸浓度一般在5～20％，这些稀硫酸由于浓度太低，回用渠道有限，相当部分用碱中和后达标排放，在经济上造成浪费，也给水环境带来一定的压力。稀硫酸浓缩常用的方法为减压降膜浓缩法。该方法使用的热源一般为低压蒸汽，换热效率有限；并且该方法能耗高，设备成本高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有的稀硫酸浓缩设备能耗高、成本高的缺陷，而提供一种耐腐蚀降膜蒸发器及稀硫酸浓缩系统。该稀硫酸浓缩系统可以根据需求将95％以下的任意浓度的硫酸浓缩至所需浓度，设备操作弹性大，且节能环保。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本实用新型提供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位于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。

较佳地，所述蒸发管在所述容置腔内均匀分布。所述蒸发管较佳地为耐高温石英管或硼硅玻璃管。

较佳地，所述蒸发管的外周缘与所述上管板之间夹设第一密封件，起到密封、定位所述蒸发管和布酸的作用；所述蒸发管的外周缘与所述下管板之间夹设第二密封件，对所述蒸发管起密封、定位、支撑的作用。所述第一密封件和第二密封件的材质较佳地为聚四氟乙烯。

其中，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，使得所述上管板的上顶面上的稀硫酸通过所述小孔均匀进入所述蒸发管。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°，所有小孔偏转方向一致，使得稀硫酸呈涡流进入所述蒸发管，有利于提高换热效率。

较佳地，所述下管板上设有冷凝酸疏泄管。所述冷凝酸疏泄管用于将所述壳体内的微量积酸排出至所述集液室。