本實(shí)用新型涉及一種專(zhuān)用化工設(shè)備，具體涉及一種適用于低濃度酸濃縮處理的稀酸絕熱濃縮塔裝置。

背景技術(shù)：

在冶煉、化工等行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，由于受工藝控制的影響，在凈化、洗滌、酸化等工序會(huì)產(chǎn)生含氟、氯等雜質(zhì)的低濃度稀硫酸，該低濃度稀硫酸沒(méi)有工業(yè)用途，目前普遍采用石灰中和的方法來(lái)處理，但該處理方法存在以下不足：（1）在消耗大量石灰資源的同時(shí)，也浪費(fèi)低濃度稀硫酸中的硫酸資源；（2）處理過(guò)程產(chǎn)生大量的石灰渣（灰膏）易造成環(huán)境二次污染；（3）處理裝置龐大，自動(dòng)化程度低，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，環(huán)境差；（4）投資大，處理成本高；

目前國(guó)內(nèi)采用空塔濃縮形式對(duì)稀硫酸進(jìn)行濃縮處理后回用，但采用空塔濃縮存在能耗高、處理量低等缺陷，從而制約低濃度稀硫酸采用濃縮技術(shù)進(jìn)行回收利用的推廣應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種低濃度酸的高效濃縮處理專(zhuān)用設(shè)備，即稀酸絕熱濃縮塔裝置。

稀酸絕熱濃縮塔裝置的結(jié)構(gòu)形式為塔槽一體式結(jié)構(gòu)，包括逆噴槽和濃縮塔。所述的逆噴槽為整體式結(jié)構(gòu)，包括：逆噴槽體、逆噴噴頭、循環(huán)液進(jìn)口、煙氣進(jìn)口和檢修人孔；所述的濃縮塔由下到上依次為儲(chǔ)液段、氣液分離段、風(fēng)帽區(qū)、噴淋段、除霧段；在濃縮塔底部開(kāi)設(shè)有循環(huán)液出口，中部開(kāi)設(shè)有噴淋液出口和兩個(gè)噴淋液進(jìn)口，上部開(kāi)設(shè)有煙氣出口。

所述的逆噴噴頭為螺旋噴頭，包括法蘭蓋、噴腔蓋、噴腔、噴嘴蓋和三個(gè)斜口噴嘴。各部件安裝采用卡扣一體化結(jié)構(gòu)，無(wú)緊固部件，裝配精度高，運(yùn)行可靠。逆噴噴頭為特制無(wú)堵塞大口徑螺旋噴頭，材質(zhì)為聚四氟乙烯，可設(shè)單層或雙層布置，低濃度酸從噴頭由下向上螺旋噴出，噴頭無(wú)活動(dòng)部件，并且有足夠大的流道孔徑，工作穩(wěn)定、不堵塞。

進(jìn)一步，噴淋段采用管式結(jié)構(gòu)，管式結(jié)構(gòu)即為噴淋管，噴淋管上配置至少兩個(gè)霧化噴頭，以提高氣液換熱效果。

進(jìn)一步，風(fēng)帽區(qū)由一塊塔板組成，塔板上安裝有多個(gè)風(fēng)帽，此結(jié)構(gòu)的主要作用是阻隔噴淋段的液體進(jìn)入氣液分離段，同時(shí)使經(jīng)氣液分離段分離后的不飽和熱風(fēng)經(jīng)風(fēng)帽進(jìn)入噴淋段。

進(jìn)一步，逆噴槽體、儲(chǔ)液段和氣液分離段的內(nèi)壁均采用碳鋼襯石墨材質(zhì)，逆噴槽和濃縮塔的外壁均采用保溫磚體，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)結(jié)構(gòu)的絕熱。

進(jìn)一步，風(fēng)帽材質(zhì)為聚四氟乙烯。

本實(shí)用新型所述的稀酸絕熱濃縮塔裝置采用絕熱蒸發(fā)的技術(shù)原理，通過(guò)特制噴頭使高溫空氣與低濃度酸在濃縮塔的逆噴段內(nèi)逆向接觸，在氣、液相接觸面由于湍沖流動(dòng)強(qiáng)烈，建立動(dòng)態(tài)平衡的“泡沫區(qū)”，充分利用氣、液相能量，實(shí)現(xiàn)熱量的充分傳遞，低濃度酸中的水分蒸發(fā)的同時(shí)，氟、氯等雜質(zhì)以氟化氫、氯化氫形式進(jìn)入氣相中，完成對(duì)低濃度酸濃縮，經(jīng)氣液分離后，濃縮后的合格酸回收利用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下積極有益效果：

（1）本實(shí)用新型稀酸絕熱濃縮塔裝置采用絕熱蒸發(fā)的技術(shù)對(duì)低濃度稀硫酸進(jìn)行高效濃縮處理，在濃縮處理過(guò)程中去除氟、氯等雜質(zhì)，使?jié)饪s后的稀硫酸具有工業(yè)用途，提高硫酸資源的循環(huán)回收利用，降低低濃度酸的處理成本。

（2）本實(shí)用新型所述的逆噴噴頭為特制無(wú)堵塞大口徑螺旋噴頭，材質(zhì)為聚四氟乙烯，可設(shè)單層或雙層布置，低濃度酸從噴頭由下向上螺旋噴出，噴頭無(wú)活動(dòng)部件，并且有足夠大的流道孔徑，工作穩(wěn)定、不堵塞。

（3）本實(shí)用新型所述的稀酸絕熱濃縮塔裝置的結(jié)構(gòu)形式為塔槽一體式結(jié)構(gòu)，具有占地面積小，流程短、處理量大、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1稀酸絕熱濃縮塔裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖2逆噴噴頭結(jié)構(gòu)剖面圖；

圖3 逆噴噴頭A-A截面圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，結(jié)合以下實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施例。

稀酸絕熱濃縮塔裝置的結(jié)構(gòu)形式為塔槽一體式結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括逆噴槽和濃縮塔。所述的逆噴槽為整體式結(jié)構(gòu)，包括：逆噴槽體1、逆噴噴頭2、循環(huán)液進(jìn)口3、煙氣進(jìn)口4和檢修人孔17；所述的濃縮塔由下到上依次為儲(chǔ)液段14、氣液分離段13、風(fēng)帽區(qū)10、噴淋段8、除霧段7；在濃縮塔底部開(kāi)設(shè)有循環(huán)液出口16，中部開(kāi)設(shè)有噴淋液出口12和噴淋液進(jìn)口9和噴淋液進(jìn)口18，上部開(kāi)設(shè)有煙氣出口5；

如圖2和圖3所示，所述的逆噴噴頭為螺旋噴頭，包括法蘭蓋23、噴腔蓋24、噴腔25、噴嘴蓋26和三個(gè)斜口噴嘴27。液體進(jìn)入噴嘴入口，經(jīng)噴嘴的一個(gè)直通噴腔25和側(cè)壁的三個(gè)斜口噴嘴27在噴腔內(nèi)混合，由噴腔出口均勻螺旋噴出。噴頭優(yōu)點(diǎn)：噴頭通徑較大，流量較大，工作效率高，噴淋均勻，不易堵塞、免維護(hù)；霧化效果最佳，確保濃縮效果。

進(jìn)一步，除霧段7采用旋流板除霧器6。

進(jìn)一步，噴淋段8采用管式結(jié)構(gòu)，噴淋管20處均布的配置多個(gè)霧化噴頭15，以提高氣液換熱效果。

進(jìn)一步，風(fēng)帽區(qū)10由一塊塔板19組成，塔板上安裝有多個(gè)風(fēng)帽11，此結(jié)構(gòu)的主要作用是阻隔噴淋段8的液體進(jìn)入氣液分離段13，同時(shí)使經(jīng)氣液分離段13分離后的不飽和熱風(fēng)經(jīng)風(fēng)帽11進(jìn)入噴淋段8。

逆噴槽體1、儲(chǔ)液段14和氣液分離段13的內(nèi)壁21均采用碳鋼襯石墨材質(zhì)，逆噴槽和濃縮塔的外壁22均采用保溫磚體，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)結(jié)構(gòu)的絕熱。

進(jìn)一步，風(fēng)帽11材質(zhì)為聚四氟乙烯。

稀酸絕熱濃縮塔的實(shí)施過(guò)程如下：（1）待濃縮的新鮮的稀酸，從噴淋液進(jìn)口9進(jìn)入噴淋管20，經(jīng)霧化噴頭19霧化后進(jìn)入噴淋段8，與經(jīng)風(fēng)帽區(qū)10進(jìn)入噴淋段8的熱風(fēng)相遇，完成熱量交換，稀酸中的部分水分進(jìn)入熱風(fēng)中，熱風(fēng)攜帶汽化后的水分進(jìn)入除霧段7，經(jīng)除霧后，從煙氣出口5排出，稀酸實(shí)現(xiàn)一次濃縮。（2）一次濃縮后的稀酸從噴淋液出口12輸出，經(jīng)管道輸送至噴淋液進(jìn)口18或循環(huán)液進(jìn)口3；經(jīng)一次濃縮后的稀酸從噴淋液進(jìn)口18進(jìn)入氣液分離段13，在此工段，一次濃縮后的稀酸與氣液分離段13內(nèi)的酸液和熱風(fēng)進(jìn)行熱量交換，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步濃縮，稱(chēng)為二次濃縮。（3）二次濃縮后氣體經(jīng)風(fēng)帽區(qū)進(jìn)入噴淋段8，濃縮后酸液進(jìn)入塔底儲(chǔ)液段14，進(jìn)入塔底儲(chǔ)液段14的液體經(jīng)循環(huán)液出口16輸出，檢測(cè)其濃度，若達(dá)到工藝指標(biāo)，經(jīng)管道輸送至灌裝儲(chǔ)存區(qū)；若未達(dá)到工藝指標(biāo)，經(jīng)管道輸送至逆噴槽的循環(huán)液進(jìn)口3，經(jīng)逆噴噴頭2霧化后與從煙氣進(jìn)口進(jìn)入的熱風(fēng)進(jìn)行熱量交換，實(shí)現(xiàn)第三次濃縮。經(jīng)三次濃縮后的酸液和熱風(fēng)進(jìn)入濃縮塔的氣液分離段13，與一次濃縮后稀酸接觸，完成二次濃縮。如此，實(shí)現(xiàn)稀酸的整個(gè)循環(huán)濃縮過(guò)程。