[发明专利]一种钛液浓缩的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种钛液浓缩的方法及钛液浓缩的装置，尤其涉及运用于硫酸法钛白粉的工业生产中的钛液浓缩的方法及其装置。

背景技术

由于钛液容易发生早期水解，只能在真空下低温浓缩，按照常规的双效真空蒸发浓缩，一效的钛液沸点在600mmHg真空度下为65~70℃，二次蒸发的饱和温度约为60℃，那么二效中的钛液需在720mmHg真空度、48~50℃下蒸发浓缩。真空度受到冷凝水温的影响，夏天要将二次蒸汽冷凝冷却到这么低的温度是很困难的，采用蒸汽喷射泵可以到达这一要求，但增加了蒸汽消耗，与原出发点相悖；同时，双效蒸发浓缩操作难度大，很容易产生一效蒸发器的局部过热、硫酸氧钛结晶堵塞蒸发器加热管等。所以，我国的钛白厂家目前还是采用单效薄膜蒸发浓缩，每吨钛白粉产品需要消耗蒸汽5~6吨。

鉴于上述缺陷，本发明采用二次蒸汽再压缩提供能源生产浓钛液，是一种替代单效薄膜蒸发和多效蒸发浓缩钛液的节能新技术。

发明内容

本发明主要是为解决钛液浓缩生产成本高而提供一种低能耗钛液浓缩的新工艺、新技术。所要解决的技术问题在于：提供一种钛液浓缩的方法，所述钛液浓缩的方法是利用浓缩过程中蒸发产生低温二次蒸汽汽化潜热，降低能耗。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种钛液浓缩的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)提供稀钛液，将稀钛液送入一级预热器和二级预热器与中和洗涤塔排浓水、薄膜蒸发器产生并储存于凝结水罐的蒸汽凝结水进行换热，预热稀钛液；

(2)预热后的稀钛液进入薄膜蒸发器脱水浓缩，产生的二次蒸汽在中和洗涤塔中洗涤、中和后经一级压缩机、二级压缩机压缩做功后达到设计参数的蒸汽，该蒸汽通过蒸汽母管进入薄膜蒸发器加热室作为热源；

(3)进入薄膜蒸发器的蒸汽换热后产生高温冷凝水经凝结水罐进入二级预热器中预热稀钛液，换热后的凝结水通过碱液（如NaOH液）调节系统进入中和洗涤塔对二次蒸汽清洗、中和产生的浓排液进入一级预热器预热清钛液；

 (4) 稀钛液加热蒸发后，经汽液分离合格浓度浓钛液进入浓钛液储罐，通过浓钛液泵送到浓钛液储存槽完成浓缩过程。

进一步地，所述蒸发系统包括薄膜蒸发器、以及薄膜蒸发器上加热蒸汽进口、凝结水出口，稀钛液进口、浓钛液出口，以及二次蒸汽出口进一步地，所述一级预热器的热源来自中和洗涤塔的排浓凝结水，所述二级预热器的热源来自薄膜蒸发器出来的蒸汽凝结水。

进一步地，所述薄膜蒸发器的热源在启动阶段来自外管提供的0.4Mpa的饱和蒸汽，系统正常运行后来自经二级压缩机压缩后的蒸汽。

进一步地，所述薄膜蒸发器的真空环境是由一级压缩机抽吸经中和洗涤塔提供。

进一步地，所述中和洗涤塔是由凝结水加NaOH溶液调节PH值对二次蒸汽喷淋洗涤其中溶解固形物并调节PH值为中性。

进一步地，所述一级压缩机、二级压缩机采用离心式机械蒸汽压缩机或罗茨蒸汽压缩风机。

进一步地，所述薄膜蒸发器的加热室均采用氟化石墨材料或高强度石墨管。

进一步地，所述一级预热器和二级预热器均采用板式换热器或列管式石墨换热器。

采用上述技术方案，本发明的至少包括如下有益效果：

由于将需要冷凝的二次蒸汽通过压缩再次利用，以替代新鲜蒸汽，不但避免了使用新鲜蒸汽，而且彻底摒弃了冷却塔，大大降低了运行费用，真正做到了环保节能、节水、节约费用。

由于一级预热器的热源来自洗涤塔排浓液，二级预热器的热源来自薄膜蒸发器出来的蒸汽凝结水，所以凝结水余热得到了有效利用，降低了能耗。

常规蒸发中需要大量冷却水冷却二次蒸汽的热量（使之冷凝），然后冷却水的热量再通过冷却塔冷却将热量释放到大气中，不但消耗新鲜蒸汽，同时冷却塔消耗大量循环水以及电能（泵）运行，造成三重浪费。

本发明所要解决的另一技术问题在于：提供一种钛液浓缩的装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种钛液浓缩的装置，其包括：一级预热器、二级预热器、薄膜蒸发器、中和洗涤塔、一级蒸汽压缩机、二级蒸汽压缩机、加碱（NaOH）系统，所述二级预热器一端与一级预热器相连，且另一端与薄膜蒸发器相连，所述中和洗涤塔位于薄膜蒸发器和一级蒸汽压缩机之间，所述二级蒸汽压缩机进口与一级蒸汽压缩机出口相连、出口与加热蒸汽母管相连。