一种混合二元酸双效蒸发生产装置的制作方法

1.本实用新型属于化工产品蒸发设备技术领域，具体涉及一种混合二元酸双效蒸发生产装置。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.己二酸生产过程中会产生含有多种酸的含酸废水，其中无机酸主要为硝酸，有机酸主要为混合二元酸，其主要成分为丁二酸(sa)、戊二酸(ga)和己二酸(ada)，这种废水对环境危害大，处理困难。国内目前对己二酸废液进行处理的工艺主要工艺蒸发脱水工艺，分为间歇蒸发工艺和连续蒸发工艺。
4.间歇蒸发工艺是采用一系列蒸发罐，罐内置蒸汽盘管，加热蒸出废水中的硝酸和水，回收混合二元酸；连续蒸发工艺采用蒸发器和蒸发罐相结合的工艺方式，废水首先进入蒸发器，在蒸发器的换热管内蒸发出大部分的硝酸和水，然后在经蒸发罐蒸发，得到混合二元酸产品。目前采用的间歇蒸发工艺，蒸发罐蒸发效率低，蒸发时间长，只能间歇操作，效率低。
5.连续蒸发工艺是一种采用蒸发器和蒸发罐相结合的工艺，在一定程度上提高了生产效率，达到了一定的效果，但是依然存在较多问题，如蒸发脱水中蒸汽浪费严重，在蒸发终端需靠蒸汽显热加热，大量潜热得不到利用；装置的蒸发器的管内溶液经常出现结晶堵塞的问题，成为生产的隐患；现有的连续蒸发工艺，节能效果不好，蒸汽消耗量大，其主要原因是液体不能很好的均匀分布到换热器的换热管内，出现偏流等问题，使换热效率大大折扣。


技术实现要素：

6.本实用新型为了解决上述问题，提出了一种混合二元酸双效蒸发生产装置，采用连续蒸发脱水工艺，通过双效蒸发器的有机结合，工艺物料强制循环，对有机酸和无机酸进行高效连续分离，有机酸制成高纯度混合二元酸产品，解决了蒸发过程中混合二元酸结晶附着管道设备的问题，提高了热交换效率和生产效率。
7.根据一些实施例，本实用新型的方案提供了一种混合二元酸双效蒸发生产装置，采用如下技术方案：
8.一种混合二元酸双效蒸发生产装置，采用双效蒸发结构，包括一效升膜蒸发器、二效降膜蒸发器和液体分布器；
9.其中，所述一效升膜蒸发器的第一输出端通过升膜蒸发器分离室与液体分布器相连通，所述液体分布器设置在所述二效降膜蒸发器的第一输入端；
10.所述液体分布器上均匀设置有圆孔通孔。
11.作为进一步的技术限定，所述一效升膜蒸发器的第二输入端与输送管路相连通，
第二输出端通过除沫器与表面冷凝器相连通。
12.进一步的，所述表面冷凝器的输出端连通至硝酸冷凝水箱；所述硝酸冷凝水箱的输入端还与表面冷凝器相连通，其输出端与硝酸泵相连通。
13.进一步的，所述升膜蒸发器分离室的第一输出端与表面冷凝器相连通，第二输出端通过二效出料泵与液体分布器相连通。
14.作为进一步的技术限定，所述二效降膜蒸发器的第二输入端通过输送管路连接高温蒸汽，通过第二输出端输出回收蒸汽冷凝水。
15.作为进一步的技术限定，所述二效降膜蒸发器的第一输出端通过降膜蒸发器分离室与所述一效升膜蒸发器的第一输入端相连通。
16.进一步的，所述降膜蒸发器分离室的输出端与所述二效降膜蒸发器的第三输出端相连通。
17.进一步的，所述二效降膜蒸发器的第三输出端与一效出料泵相连通。
18.作为进一步的技术限定，所述液体分布器采用封头直管设置的圆盘状结构，所述圆孔通孔均匀设置在所述圆盘上。
19.作为进一步的技术限定，所述圆孔通孔的直径设置为2-3mm。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
21.1.本实用新型中的二效蒸发产生的二次蒸汽作为加热介质引入一效蒸发；采用双效蒸发器作为核心设备，换热管不易结垢，传热效率高、操作弹性大、运转可靠、操作周期长；所利用的双效蒸发系统的处理量比单效蒸发系统增大1倍左右，而蒸汽使用量与单效蒸发相当，即若处理相同量的稀酸，可节约蒸汽用量一倍左右，且由于二次蒸汽全部采用间接冷凝，污水排放量减少85％左右，相应地减轻了污水处理负荷，减少了企业排污费。
22.2.本实用新型在降膜蒸发器的上方设置了采用封头直管段内的圆盘结构的液体分离器，液体分布在圆孔周围，形成均匀的液体通道形成液膜，使得液体均匀分布在内管壁上，充分利用换热器的换热面积和蒸汽的潜热，减少生蒸汽的消耗，节能效果明显；工艺物料强制循环，解决了蒸发过程中混合二元酸结晶附着管道设备的问题，提高了热交换效率和生产效率。
附图说明
23.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
24.图1是本实用新型中的混合二元酸双效蒸发生产装置的结构示意图；
25.图2是本实用新型中降膜蒸发器的结构示意图；
26.图3是本实用新型液体分离器的俯视结构图；
27.其中，1、二效降膜蒸发器，2、降膜蒸发器分离室，3、一效升膜蒸发器，4、升膜蒸发器分离室，5、表面冷凝器，6、表面冷凝器，7、硝酸冷凝水箱，8、一效出料泵，9、二效出料泵，10、硝酸泵，11、液体分离器，12、输送管路。
具体实施方式：
28.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
29.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
30.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
31.本实用新型中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。
32.实施例
33.本实施例介绍了一种混合二元酸双效蒸发生产装置，在混合二元是生产工艺中采用双效蒸发技术，回收混合二元羧酸和硝酸的新工艺及新设备，综合利用二元酸生产过程中的各种热量，以减低装置蒸汽消耗，实现能量利用最大化。
34.双效蒸发采用一效升膜蒸发器、二效降膜蒸发器的两效蒸发装置；两效蒸发系统是利用多效蒸发时要求二效蒸发的操作压强和溶液在此压强下的沸点均低于前效蒸发，二效蒸发产生的二次蒸汽可引入一效蒸发，作为加热介质；采用多效蒸发器作为核心设备，换热管不易结垢，传热效率高、操作弹性大、运转可靠、操作周期长。在蒸发器内采用了新型的分布器，使液体均匀分布于换热管内，充分利用了换热器的换热面积，并充分利用了蒸汽的潜热，减少了生蒸汽的消耗，节能效果明显；工艺物料强制循环，解决了蒸发过程中混合二元酸结晶附着管道设备的问题，提高了热交换效率和生产效率。
35.如图1所示的一种混合二元酸双效蒸发生产装置，采用双效蒸发结构，包括二效降膜蒸发器1、降膜蒸发器分离室2、一效升膜蒸发器3、升膜蒸发器分离室4、表面冷凝器5、表面冷凝器6、硝酸冷凝水箱7、一效出料泵8、二效出料泵9、硝酸泵10、液体分离器11和输送管路12。
36.具体的，一效升膜蒸发器3的第二输入端与输送管路12相连通，一效升膜蒸发器3的第二输出端通过除沫器(在图中没有标注具体位置设置在一效升膜蒸发器3和表面冷凝器6中间的输送管路上)与表面冷凝器6相连通，表面冷凝器6的输出端与硝酸冷凝水箱7相连通，硝酸冷凝水箱7直接输出至硝酸泵。
37.一效升膜蒸发器3的第一输出端与升膜蒸发器分离室4相连通，升膜蒸发器分离室4的第一输出端与表面冷凝器5相连通，表面冷凝器5的输出端与硝酸冷凝水箱7相连通；升膜蒸发器分离室4的第二输出端通过设置在输送管路12上的二效出料泵9与液体分布器11相连通。如图2所示，液体分布器11作为二效降膜蒸发器1的第一输入端，二效降膜蒸发器1的第二输入端是高温蒸汽，二效降膜蒸发器1的第二输出端用于回收蒸汽冷凝水，二效降膜蒸发器1的第三输出端通过输送管路12与一效出料泵8相连通，二效降膜蒸发器1的第一输出端与降膜蒸发器分离室2相连通。降膜蒸发器分离室2的第一输出端与一效升膜蒸发器3
的第一输入端相连通；降膜蒸发器分离室2的第二输出端与二效降膜蒸发器1的第三输出端相连通，再通过输送管路12与一效出料泵8相连通。
38.本实施例采用封头直管段内的圆盘结构的液体分离器，如图3所示，液体分布器上均匀设置有圆孔通孔，圆孔通孔均匀设置在圆盘上，圆孔通孔的直径设置为2-3mm。
39.具体的工作原理如下：
40.1、将浓度为20％的二元酸溶液，经过浆料输送管路12送至一效升膜蒸发器3的第二输入端，在二次蒸汽的带动下，浆液沿着壁面呈膜状上升，边流动边蒸发，到达加热室顶部后进入升膜分离室4，完成气液相的分离。
41.2、分离后的气相经过除沫器去除泡沫后进入表面冷凝器6，冷凝为50℃的液相进入硝酸冷凝水箱7，分离后的液相由二效出料泵9通过液体分离器11输入到二效降膜蒸发器1，在液体分布器11的作用下实现均匀地流入二效降膜蒸发器1内，在液体本身的重力作用下，溶液沿管内壁呈膜状下流，并进行蒸发。为了使溶液能在壁上均匀分布，且防止二次蒸汽由加热管顶端直接窜出，二效降膜蒸发器1顶部设置液体分布器11，实现液体分布在圆孔周围，形成均匀的液体通道，使其流入换热管内形成液膜。
42.3、二效降膜蒸发器1采用中压蒸汽(210℃)进行加热，气液混合物经由二效降膜蒸发器1的第一输出端进入降膜蒸发器分离室2，蒸发后的高浓度溶液经一效出料泵8排出降膜蒸发器分离室2顶部产生的含硝酸高温二次蒸汽(160℃)进入一效升膜蒸发器3的壳程，作为升膜蒸发器的热源使用，在一效升膜蒸发器3壳程冷凝，温度降至65℃，然后排入硝酸冷凝水箱7，与表面冷凝器6冷凝下来的硝酸溶液一起由硝酸泵10打入硝酸浓缩装置利用。
43.若处理相同量的稀酸，可节约蒸汽用量一倍左右，且由于二次蒸汽全部采用间接冷凝，污水排放量减少85％左右，相应地减轻了污水处理负荷，减少了企业排污费。可见，两效蒸发系统节能、环境效益及经济效益均较好。
44.上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。