硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩的方法，它包括如下步骤：①．30%废酸通过第一中间酸贮槽输送至一效蒸发器中；②．一效加热器通过低压蒸汽加热，达到废酸蒸发所需的温度，通过冷凝器冷却后接外界真空泵；③．在一效蒸发器上连接有喷射器，喷射器接外界中压蒸汽并形成负压；④．外界中压蒸汽给二效加热器加温，温度达到二效蒸发器中废酸的蒸发温度，二效蒸发器中产生的二次蒸汽，通过冷凝器冷却后接外界真空泵。本发明通过外界中压蒸汽进入喷射器中，形成负压将一效蒸发器中产生的二次蒸汽源源不断地引入到二效加热器中，提高蒸发效率，减轻设备设备腐蚀，大大提高系统运行效率。本发明还同时公开了硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩的装置。
1.硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩的方法，其特征在于它包括如下步骤：
①．30%废酸通过第一中间酸贮槽（V5401A）、第二中间酸贮槽（V5401B）和进料泵（P5422）输送至一效蒸发器（V5404）中；
②．一效加热器（E5406）通过低压蒸汽加热，达到废酸蒸发所需的温度，一效蒸发器（V5404）中的30%的废酸，通过一效循环泵（P5423），在一效蒸发器（V5404）和一效加热器（E5406）中闭路循环，蒸发水份，提高废酸浓度，一效蒸发器（V5404）中产生的二次蒸汽，通过冷凝器（E5408）冷却后接外界真空泵；
③．在一效蒸发器（V5404）上连接有喷射器（V5421），喷射器（V5421）接外界中压蒸汽并形成负压，将一效蒸发器（V5404）中产生的二次蒸汽源源不断地引入到二效加热器（E5407）中，并对一效蒸发器（V5404）产生负压状态，降低一效蒸发器（V5404）中废酸气相温度和液相温度；
④．外界中压蒸汽给二效加热器（E5407）加温，温度达到二效蒸发器（V5405）中废酸的蒸发温度，二效蒸发器（V5405）中的浓度为40%废酸，通过二效循环泵（P5425），在二效蒸发器（V5405）和二效加热器（E5407）中闭路循环，蒸发水份，提高废酸浓度，二效蒸发器（V5405）中产生的二次蒸汽，通过冷凝器（E5408）冷却后接外界真空泵。
2.根据权利要求1所述的硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩的方法，其特征在于所述的一效蒸发器（V5404）上连接有一效气相温度表（TIA1）、一效真空度表（PIA）和一效液相温度表（TIA2）三个参数测量仪表对一效蒸发器（V5404）进行气相温度、真空度和液相温度的控制。
3.根据权利要求1所述的硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩的方法，其特征在于所述的二效蒸发器（V5405）上连接有二效气相温度表（TIB1）、二效真空度表（PIB）和二效液相温度表（TIB2）三个测量参数仪表对二效蒸发器（V5405）进行气相温度、真空度和液相温度的控制。
4.根据权利要求1所述的硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩的方法，其特征在于在所述一效蒸发器（V5404）上连接的喷射器（V5421）采用外界中压蒸汽进行喷射或低压蒸汽进行喷射。
5.硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩的装置，其特征在于它包括并联的第一中间酸贮槽（V5401A）和第二中间酸贮槽（V5401B），所述的第一中间酸贮槽（V5401A）和第二中间酸贮槽（V5401B）与一效循环泵（P5423）并联，分气缸（V5416）的一端连接外界低压蒸汽，分气缸（V5416）的另一端连接一效加热器（E5406），一效循环泵（P5423）连接一效蒸发器（V5404）；
一效蒸发器（V5404）、一效加热器（E5406）与一效循环泵（P5423）串联，一效蒸发器（V5404）的出口连接喷射器（V5421），喷射器（V5421）接外界中压蒸汽，一效蒸发器（V5404）连接二效加热器（E5407），二效加热器（E5407）、二效循环泵（P5425）和二效蒸发器（V5405）串联，二效蒸发器（V5405）与冷凝器（E5408）相连，二次蒸汽冷凝后接外界真空泵。
6.根据权利要求5所述的硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩的装置，其特征在于在所述的一效蒸发器（V5404）上连接有一效气相温度表（TIA1）、一效真空度表（PIA）和一效液相温度表（TIA2）三个参数测量仪表。
7.根据权利要求5所述的硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩的装置，其特征在于所述的二效蒸发器（V5405）上连接有二效气相温度表（TIB1）、二效真空度表（PIB）和二效液相温度表（TIB2）三个测量 参数仪表。
8.根据权利要求5所述的硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩的装置，其特征在于在所述的一效蒸发器（V5404）上连接有喷射器（V5421）压力和流量参数表。
硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩的方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩的方法，本发明还涉及采用该方法设计的一套工业化生产装置。
背景技术
[0002] 在硫酸法钛白粉生产过程中，产生大量的浓度为20%左右废酸（以H2SO4计，下同），每生产一吨钛白粉约产生6～8吨废酸，这部分废酸如不加以回收利用，将造成大量宝贵资源的浪费，若处理不当会对环境造成严重危害（如直接排放等）。
[0003] 对废酸进行浓缩回用，目前是解决废酸综合利用和节能环保最有效的途径之一。 [0004] 现有的对于废酸浓缩分两段进行浓缩，即烟气浓缩系统和蒸汽浓缩系统。烟气浓缩系统是采用转窑烟气余热对浓度20%左右的废酸进行初步浓缩，浓度提高到30%左右；蒸汽浓缩系统是将浓度30%左右的废酸通过两效浓缩至60～65%左右，固液分离后滤液回生产工序直接利用，节约新鲜硫酸用量，降低产品酸耗。
[0005] 对于蒸汽浓缩系统国内通行的方式是采用如图1的处理方法。即30%废酸通过第一中间酸贮槽V5401A、第二中间酸贮槽V5401B和进料泵P5422，输送至一效蒸发器V5404中。一效加热器E5406通过低压蒸汽加热，达到废酸蒸发所需的温度。一效蒸发器V5404中的30%废酸，通过一效循环泵P5423，在一效蒸发器V5404和一效加热器E5406中闭路循环，蒸发水份，提高废酸浓度。一效蒸发器V5404中产生的二次蒸汽，通过冷凝器E5408冷却后接外界真空泵。
[0006] 一效蒸发器V5404中有一效气相温度表TIA1、一效真空度表PIA和一效液相温度表TIA2三个重要参数控制仪表。
[0007] 一效蒸发器V5404中废酸浓缩至40%左右后，进入二效蒸发器V5405中，进一步浓缩至工艺要求的浓度，即40%浓度的废酸从一效蒸发器V5404中输出，进入二效蒸发器V5405中，外界蒸汽给二效加热器E5407加温，温度达到二效蒸发器V5405中废酸的蒸发温度。与一效蒸发原理一样，二效蒸发器V5405中的浓度为40%废酸，通过二效循环泵P5425，在二效蒸发器V5405和二效加热器E5407中闭路循环，蒸发水份，提高废酸浓度。二效蒸发器V5405中产生的二次蒸汽，通过冷凝器E5408冷却后接外界真空泵。
[0008] 二效蒸发器V5405中有二效气相温度表TIB1、二效真空度表PIB和二效液相温度表TIB2三个重要参数控制仪表。
[0009] 但现有的这种处理方式往往造成一效蒸发器V5404中呈正压状态，一效气相温度表TIA1的温度偏高，达100℃以上，而一效蒸发器V5404中废酸一效液相温度表TIA2的温度达110℃左右，水份蒸发慢。因现有的这种方法温度高，系统的蒸发效率低，对耐腐蚀材料和设备要求苛刻，设备损坏快，系统连续运行周期短。
[0010] 因此，研发一种硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩的方法及装置，降低一效气相温度和一效液相温度，提高系统的蒸发效率，从而延长设备的使用寿命，延长系统的连续运行的时间。
发明内容
[0011] 本发明的第一目的在于克服上述现有背景技术的不足之处，而提供一种硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩的方法。
[0012] 本发明的第二目的在于提供一种根据该方法设计的一套工业化生产装置。 [0013] 本发明的第一目的是通过如下措施来达到的：硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩的方法，其特征在于它包括如下步骤：
[0014] ①．30%废酸通过第一中间酸贮槽、第二中间酸贮槽和进料泵， 输送至一效蒸发器中；
[0015] ②．一效加热器通过低压蒸汽加热，达到废酸蒸发所需的温度，一效蒸发器中的30%的废酸，通过一效循环泵，在一效蒸发器和一效加热器中闭路循环，蒸发水份，提高废酸浓度，一效蒸发器中产生的二次蒸汽，通过冷凝器E5408冷却后接外界真空泵； [0016] ③．在一效蒸发器上连接有喷射器，喷射器接外界中压蒸汽并形成负压，将一效蒸发器中产生的二次蒸汽源源不断地引入到二效加热器中，并对一效蒸发器产生负压状态，降低一效气相温度和一效液相温度；
[0017] ④．外界中压蒸汽给二效加热器加温，温度达到二效蒸发器中废酸的蒸发温度，二效蒸发器中的浓度为40%废酸，通过二效循环泵，在二效蒸发器和二效加热器中闭路循环，蒸发水份，提高废酸浓度，二效蒸发器中产生的二次蒸汽，通过冷凝器E5408冷却后接外界真空泵。
[0018] 在上述技术方案中，所述的一效蒸发器上连接有一效气相温度表、一效真空度表和一效液相温度表三个参数测量仪表对一效蒸发器进行气相温度、真空度和液相温度的控制。
[0019] 在上述技术方案中，所述的二效蒸发器上连接有二效气相温度表、二效真空度表和二效液相温度表三个测量参数仪表对二效蒸发器进行气相温度、真空度和液相温度的控制。
[0020] 在上述技术方案中，在所述一效蒸发器上连接的喷射器采用外界中压蒸汽进行喷射或低压蒸汽进行喷射。
[0021] 本发明的第二目的是通过如下措施来达到的：硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩的装置，其特征在于它包括并联的第一中间酸贮槽和第二中间酸贮槽，所述的第一中间酸贮槽和第二中间酸贮槽分别与一效循环泵并联，分气缸的一端连接外界的低压蒸汽，分气缸的另一端连接 一效加热器，一效循环泵连接一效蒸发器；一效蒸发器、一效加热器与一效循环泵串联，一效蒸发器的出口连接喷射器，喷射器接外界中压蒸汽，一效蒸发器连接二效加热器，二效加热器、二效循环泵和二效蒸发器串联，二效蒸发器通过冷凝器E5408冷却后接外界真空泵。
[0022] 在上述技术方案中，所述的一效蒸发器上连接有一效气相温度表、一效真空度表和一效液相温度三个参数测量仪表。
[0023] 在上述技术方案中，所述的二效蒸发器上连接有二效气相温度表、二效真空度表PIB和二效液相温度表三个测量参数仪表。
[0024] 在上述技术方案中，在所述的一效蒸发器上连接有喷射器压力和流量参数表。 [0025] 本发明在一效蒸发器的出口增加喷射器，其目的是通过外界中压蒸汽（1.8Mpa）进入喷射器中，形成负压将一效蒸发器中产生的二次蒸汽源源不断地引入到二效加热器中，一方面对一效蒸发器产生负压状态，降低气相温度和液相温度，提高蒸发效率，减轻设备设备腐蚀，大大提高系统运行效率。采用本发明方法后第一气相温度为87℃左右，第一液相温度为98℃左右，大大低于传统处理方式。
[0026] 附表：传统方法与新方法比较
[0027]
附图说明
[0028] 图1为现有硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩方法及装置的工艺流 程图。 [0029] 图2为本发明硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩方法及装置的工艺流程图。 [0030] 图中: V5401A.第一中间酸贮槽， V5401B.第二中间酸贮槽，P5422.进料泵, V5416.分气缸, V5404.一效蒸发器, E5406.一效加热器, P5423.一效循环泵, TIA1.一效气相温度表, TIA2. 一效液相温度表, PIA. 一效真空度表, TIB1.二效气相温度表, TIB2. 二效液相温度表, PIB. 二效真空度表, V5404.一效蒸发器, V5405.二效蒸发器, E5407.二效加热器, 5425. 二效循环泵, V5420.冷凝液槽, P5424. 冷凝液泵，E5408. 冷凝器。
具体实施方式
[0031] 下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解（以下浓度均为质量百分比浓度）。
[0032] 参阅附图2可知：本发明硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩的方法，其特征在于它包括如下步骤：
[0033] ①．30%废酸通过第一中间酸贮槽V5401A、第二中间酸贮槽V5401B和进料泵P5422，输送至一效蒸发器V5404中；
[0034] ②．一效加热器E5406通过低压蒸汽加热，达到废酸蒸发所需的温度，一效蒸发器V5404中的30%的废酸，通过一效循环泵P5423，在一效蒸发器V5404和一效加热器E5406中闭路循环，蒸发水份，提高废酸浓度，一效蒸发器V5404中产生的二次蒸汽，通过冷凝器E5408冷却后接外界真空泵。
[0035] ③．在一效蒸发器V5404上连接有喷射器V5421，喷射器V5421接外界中压蒸汽并形成负压，将一效蒸发器V5404中产生的二次蒸汽 源源不断地引入到二效加热器E5407中，并对一效蒸发器V5404产生负压状态，降低一效气相温度和一效液相温度； [0036] ④．外界中压蒸汽给二效加热器E5407加温，温度达到二效蒸发器V5405中废酸的蒸发温度，二效蒸发器V5405中的浓度为40%废酸，通过二效循环泵P5425，在二效蒸发器V5405和二效加热器E5407中闭路循环，蒸发水份，提高废酸浓度，二效蒸发器V5405中产生的二次蒸汽，通过冷凝器E5408冷却后接外界真空泵。
[0037] 其中一效蒸发器V5404上连接有一效气相温度表TIA1、一效真空度表PIA和一效液相温度表TIA2三个参数测量仪表对一效蒸发器V5404进行气相温度、真空度和液相温度的控制。二效蒸发器V5405上连接有二效气相温度表TIB1、二效真空度表PIB和二效液相温度表TIB2三个测量参数仪表对二效蒸发器V5405进行气相温度、真空度和液相温度的控制。
[0038] 本发明硫酸法钛白粉生产中废酸浓缩的装置，它包括并联的第一中间酸贮槽V5401A和第二中间酸贮槽V5401B，所述的第一中间酸贮槽V5401A和第二中间酸贮槽V5401B分别与一效循环泵P5423并联，分气缸V5416的一端连接外界的低压蒸汽，分气缸V5416的另一端连接一效加热器E5406，一效循环泵P5423连接一效蒸发器V5404；一效蒸发器V5404、一效加热器E5406与一效循环泵P5423串联，一效蒸发器V5404的出口连接喷射器V5421，喷射器V5421接外界中压蒸汽，一效蒸发器V5404连接二效加热器E5407，二效加热器E5407、二效循环泵P5425和二效蒸发器V5405串联，二效蒸发器V5405通过冷凝器E5408冷却后接外界真空泵。
[0039] 其中一效蒸发器V5404上连接有一效气相温度表TIA1、一效真空度表PIA和一效液相温度TIA2三个参数测量仪表。二效蒸发器 V5405上连接有二效气相温度表TIB1、二效真空度表PIB和二效液相温度表TIB2三个测量参数仪表。
[0040] 典型案例
[0041] 以2万吨/年硫酸法钛白粉生产计（年生产时间8000h、产品2.5t/h）。 [0042] 一效循环泵P5423废酸流量12m3/h、进料浓度480g/L(30%左右)，外界低压蒸汽给一效加热器E5406中废酸加热，蒸汽压力0.6 Mpa左右、蒸汽流量3-5t/h，一效蒸发器V5404中的30%废酸，通过一效循环泵P5423，在一效蒸发器V5404和一效加热器E5406中闭路循环，蒸发水份，提高废酸浓度。同时喷射器V5421蒸汽压力1.8 Mpa左右、蒸汽流量2-4t/h，给二效加热器V5405中废酸加热的同时，引射一效蒸发器V5404中的二次蒸汽，稳定运行后，一效蒸发器V5404中气相温度TIA1为87℃左右、压力-2800Pa，一效蒸发器V5404中液相温度TIA2为98℃左右。一效蒸发器V5404中废酸去二效蒸发器V5405中，其流量流量3
9.1m/h、进料浓度630g/L（45%），在二效蒸发器V5405中进一步浓缩至浓度850 g/L（65%）、
3
流量6.7m/h。
[0043] 其它未说明的部分均为现有技术。
