[发明专利]一种稀硫酸真空浓缩系统

说明书

本发明公开了一种稀硫酸真空浓缩系统，包括浓缩釜，以及与浓缩釜气相出口依次相连的洗涤塔和喷淋塔；洗涤塔设有第一循环管路，实现液相稀硫酸在洗涤塔内的循环喷淋；喷淋塔设有第二循环管路，实现对由洗涤塔通入喷淋塔的气相进行冷凝；所述第二循环管路与第一循环管路相连，作为第一循环管路的补水，以保持循环液中稀硫酸含量的恒定。本发明所提供的真空浓缩系统中，洗涤塔的操作温度高于废酸中所含有机物的熔点，以保证洗涤塔内的物料仅以气、液两相存在，从而避免高凝固点的有机物因雾沫夹带冷凝成固体后堵塞洗涤塔及工艺管道的情况发生。

技术领域

本发明属于稀硫酸真空浓缩技术领域，具体地说，涉及一种稀硫酸真空浓缩系统。

背景技术

在化工工业中，通常需要使用硫酸作为反应原料或介质，但在反应过后通常会产生较多的工业废酸，极大地增加了环境负担。因此现有技术中开发出了多种回收工业废酸的方法，其中，“真空浓缩法”是稀硫酸回收技术中较为成熟、安全、可靠、节能、环保且工业应用最广泛的一种方法，但对于含可溶性、高凝固点有机物的稀硫酸，常在浓缩气相冷凝过程中出现有机物凝结，从而导致洗涤塔、冷凝器及相关管路的堵塞，至今仍是一个工业难题。

目前，虽然也陆续提出了一些防堵的方法，如前置吸附法，该法降低了稀硫酸中的有机物含量，但此方法有机物的去除不完全，只能轻微改善浓缩过程，未从根本上消除堵塞现象，并且在一些方案中采用离子树脂吸附，增加了处理的成本；另一方法为预浓缩法，属于前置处理范畴，也只能处理含低沸点有机物的稀硫酸，对于含沸点较高或者沸程较广的混合废酸不能有效处理。

申请号为200810025334.9的中国专利则公开了一种含高凝固点有机物的稀硫酸真空工艺，在洗涤塔喷淋液加入有机反应原料，以降低稀硫酸与有机物混合物的凝固点，但此方法原料多为甲、乙类危险化学品，其对安全性的要求较高，需要增加厂房设计级别，提高了工艺成本，并且，其对于凝固点大于80℃的有机物适用性较差。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种稀硫酸真空浓缩系统，其中洗涤塔的操作温度高于溶解于废酸中所含有机物的熔点，以保证气相冷凝过程中洗涤塔内的物料仅以气、液两相存在，从而避免高凝固点的有机物堵塞工艺管路的情况发生。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

本发明提供了一种稀硫酸真空浓缩系统，包括浓缩釜，以及与浓缩釜气相出口依次相连的洗涤塔和喷淋塔；洗涤塔设有第一循环管路，实现液相稀硫酸在洗涤塔内的循环喷淋；喷淋塔设有第二循环管路，实现对由洗涤塔通入喷淋塔的气相进行冷凝；所述第二循环管路与第一循环管路相连，作为第一循环管路的补水，以保持循环液中稀硫酸含量的恒定。

上述方案中，本发明提供的真空浓缩系统，采用了洗涤塔和喷淋塔分开的双塔结构，其目的在于通过提升洗涤塔的温度，使浓缩产生的硫酸蒸汽中的有机物在洗涤塔中完全不出现固相相态，从而防止固相有机物阻塞洗涤塔的相关管路。与此同时，喷淋塔可对洗涤塔中溢出的气相进行进一步的吸收，并且通过设于喷淋塔底部的分相装置及时处理固液混合相中的固相物质，避免与喷淋相关的工艺管路发生阻塞现象。在上述前提下，通过第一循环管路和第二循环管路，可增加硫酸蒸汽的循环吸收效能，以达到最佳的真空浓缩效果及防管路堵塞效果。

本发明的进一步方案为：所述系统连接有真空机组，使浓缩釜、洗涤塔和喷淋塔中形成真空状态，所述真空系统的压力为绝压12kPa。

上述方案中，对系统中的部分组件施加恒定绝压的真空系统压力，便于通过调整组件内物料组成实现对组件内温度的控制，使系统的运作稳定高效。系统中呈真空状态的组件不限于浓缩釜、洗涤塔和喷淋塔。

本发明的进一步方案为：原料稀硫酸经所述浓缩釜内的蒸汽连续加热后得到高浓度成品酸，同时产生的硫酸蒸汽经浓缩釜气相出口送入洗涤塔。