本發(fā)明涉及一種采用氣液接觸法濃縮鈦白廢酸的方法。

背景技術(shù)：
自硫酸法鈦白粉生產(chǎn)以來(lái)，環(huán)保中最難解決的是廢酸的有效回用，因?yàn)楹釢舛葹?0%左右的廢酸要占處理廢物的70%。按生產(chǎn)水解液中F值1.9計(jì)算，即1噸二氧化鈦對(duì)應(yīng)1.9噸硫酸，其中有約7成進(jìn)入水解濾液，即折100%的1.33噸硫酸,還有其中因鐵鈦比帶來(lái)的硫酸亞鐵，總的加起來(lái)近1.7噸硫酸根，剩下的3成以洗水進(jìn)入稀廢酸。廢酸的濃縮除雜處理回用或再用一直是行業(yè)內(nèi)揮之不去又接納不了的嚴(yán)重問(wèn)題。為此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者一直堅(jiān)持不懈地研究廢酸的綜合利用。發(fā)展至今，綜合利用的途徑較多，而應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的有廢酸濃縮法、中和法、因地制宜采用多種方法治理廢酸的方法?？v觀國(guó)內(nèi)外硫酸法鈦白粉企業(yè)處理廢酸的方法，采用廢酸濃縮是最主要的方法，國(guó)外一些大型硫酸法鈦白粉企業(yè)都使用濃縮法處理廢酸。廢酸濃縮法就是加熱廢酸，使硫酸濃度增加，然后返回酸解工序。濃縮法一般采用多效蒸發(fā)濃縮，根據(jù)其蒸發(fā)強(qiáng)度、濃縮級(jí)數(shù)，分別把20％左右的廢硫酸濃縮至40％、50％、70％甚至90％以上，該法為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外鈦白粉企業(yè)普遍采用的濃縮方法。但是采用多效蒸發(fā)濃縮來(lái)濃縮鈦白廢酸存在難以克服的問(wèn)題：（1）能耗高；（2）蒸發(fā)管道易堵塞，運(yùn)行不穩(wěn)定；（3）設(shè)備材質(zhì)要求高，投資大；（4）操作復(fù)雜，維修困難。所以不適合我國(guó)一些中小型鈦白粉企業(yè)。有關(guān)公開(kāi)文獻(xiàn)報(bào)道了一些濃縮鈦白廢酸的新方法。例如：發(fā)明人劉黔蜀等人在發(fā)明專利ZL201210365019.7中公開(kāi)了利用太陽(yáng)能加熱濃縮鈦白廢酸的方法，即利用太陽(yáng)能加熱裝置對(duì)鈦白廢酸進(jìn)行預(yù)加熱，使鈦白廢酸溫度達(dá)到50～90℃，然后將預(yù)加熱后的鈦白廢酸送入配備有電加熱的真空蒸發(fā)槽進(jìn)行濃縮，該方法減少了廢酸濃縮中傳統(tǒng)能源的消耗，降低鈦白廢酸濃縮生產(chǎn)成本，但是太陽(yáng)能不是365天都能用的，所以太陽(yáng)能加熱裝置產(chǎn)生的熱量只是作為真空蒸發(fā)槽的輔助熱源而已。但是上述文獻(xiàn)還是沒(méi)能找到一種能耗低、處理方法簡(jiǎn)單、又適用于中小型硫酸法鈦白粉企業(yè)的濃縮鈦白廢酸的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種投資少、處理方法簡(jiǎn)單、占地面積小，采用氣液接觸法濃縮鈦白廢酸的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：直接將高溫?zé)犸L(fēng)引入氣液接觸蒸發(fā)器，與噴霧狀的鈦白廢酸直接接觸，將稀廢酸濃縮至循環(huán)利用所需的廢酸濃度，然后采用真空閃蒸罐將濃廢酸進(jìn)一步濃縮和降溫，以利濃廢酸的冷凍除雜處理。上述采用氣液接觸法濃縮鈦白廢酸的方法采用的設(shè)備包括：鈦白廢酸罐、耐腐蝕稀酸泵、鼓風(fēng)機(jī)、高溫?zé)犸L(fēng)爐、氣液接觸蒸發(fā)器、氣液分離器、耐腐蝕濃酸泵、真空閃蒸罐、真空冷凝噴射泵、耐腐蝕泵、濃廢酸貯罐，其中鈦白廢酸罐的出口接到耐腐蝕稀酸泵的進(jìn)口；耐腐蝕稀酸泵的出口接到氣液接觸蒸發(fā)器的液體進(jìn)口；鼓風(fēng)機(jī)的出口接到高溫?zé)犸L(fēng)爐的進(jìn)風(fēng)口；高溫?zé)犸L(fēng)爐的高溫?zé)犸L(fēng)出口接到氣液接觸蒸發(fā)器的高溫?zé)犸L(fēng)進(jìn)口；氣液接觸蒸發(fā)器的氣液出口接到氣液分離器的進(jìn)口，氣液分離器設(shè)有氣體排出口和凝結(jié)水出口氣液接觸蒸發(fā)器的濃廢酸出口接到耐腐蝕濃酸泵的進(jìn)口；耐腐蝕濃酸泵的出口接到真空閃蒸罐的進(jìn)口；真空閃蒸罐的蒸汽出口接到真空冷凝噴射泵的進(jìn)口，真空冷凝噴射泵設(shè)有噴射水的進(jìn)、出口；真空閃蒸罐的濃廢酸出口接到耐腐蝕泵的進(jìn)口；耐腐蝕泵的出口接到濃廢酸貯罐的進(jìn)口，濃廢酸貯罐設(shè)有出口。上述采用氣液接觸法濃縮鈦白廢酸的方法適用于硫酸法制取鈦白粉的工藝。上述采用氣液接觸法濃縮鈦白廢酸的方法采用的氣液接觸蒸發(fā)器為噴射式氣液接觸蒸發(fā)器。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步是：1．工藝過(guò)程可靠、且能耗低：氣液接觸法濃縮鈦白廢酸與目前采用的多效濃縮廢酸的方法比：（1）蒸發(fā)設(shè)備不會(huì)被堵塞，運(yùn)行穩(wěn)定；（2）設(shè)備材質(zhì)要求不高，投資??；（3）能耗低，可利用劣質(zhì)煤的一次熱能。2．工藝簡(jiǎn)捷、有效：采用氣液接觸法濃縮鈦白廢酸，工藝過(guò)程簡(jiǎn)捷而有效，為廢酸再利用打下基礎(chǔ)。3．經(jīng)濟(jì)效益顯著：該工藝投資少，回收及利用大量的廢酸，經(jīng)濟(jì)效益顯著。4.環(huán)境效益顯著：該工藝過(guò)程不產(chǎn)生任何新的危害環(huán)境的有害物質(zhì)，符合“減量化、資源化”原則，環(huán)境效益顯著。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的采用氣液接觸法濃縮鈦白廢酸的方法的工藝流程圖。如圖1所示，采用氣液接觸法濃縮鈦白廢酸的方法采用的設(shè)備包括：鈦白廢酸罐1、耐腐蝕稀酸泵2、鼓風(fēng)機(jī)3、高溫?zé)犸L(fēng)爐4、氣液接觸蒸發(fā)器5、氣液分離器6、耐腐蝕濃酸泵7、真空閃蒸罐8、真空冷凝噴射泵9、耐腐蝕泵10、濃廢酸貯罐11，其中鈦白廢酸罐1的出口接到耐腐蝕稀酸泵2的進(jìn)口；耐腐蝕稀酸泵2的出口接到氣液接觸蒸發(fā)器5的液體進(jìn)口；鼓風(fēng)機(jī)3的出口接到高溫?zé)犸L(fēng)爐4的進(jìn)風(fēng)口；高溫?zé)犸L(fēng)爐4的高溫?zé)犸L(fēng)出口接到氣液接觸蒸發(fā)器5的高溫?zé)犸L(fēng)進(jìn)口；氣液接觸蒸發(fā)器5的氣液出口接到氣液分離器6的進(jìn)口，氣液分離器6設(shè)有氣體排出口和凝結(jié)水出口；氣液接觸蒸發(fā)器5的濃廢酸出口接到耐腐蝕濃酸泵7的進(jìn)口；耐腐蝕濃酸泵7的出口接到真空閃蒸罐8的進(jìn)口；真空閃蒸罐8的蒸汽出口接到真空冷凝噴射泵9的進(jìn)口，真空冷凝噴射泵9設(shè)有噴射水的進(jìn)、出口；真空閃蒸罐8的濃廢酸出口接到耐腐蝕泵10的進(jìn)口；耐腐蝕泵10的出口接到濃廢酸貯罐11的進(jìn)口，濃廢酸貯罐11設(shè)有出口。具體流程如下：用耐腐蝕稀酸泵2將鈦白廢酸罐1中的鈦白廢酸壓入氣液接觸蒸發(fā)器5，通過(guò)噴頭將鈦白廢酸噴射成霧狀，同時(shí)鼓風(fēng)機(jī)3將高溫?zé)犸L(fēng)爐4產(chǎn)生的高溫?zé)犸L(fēng)送入氣液接觸蒸發(fā)器5，由下往上，與多組噴頭噴射的鈦白廢酸霧滴直接接觸，由于接觸面積大，接觸時(shí)間長(zhǎng)，熱交換充分，氣體得以迅速冷卻，而鈦白廢酸中的水份被大量蒸發(fā)，將稀廢酸濃縮至循環(huán)利用所需的廢酸濃度；氣液接觸蒸發(fā)器5上部的氣液混合物進(jìn)入氣液分離器6，氣液混合物在氣液分離器6內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，將氣體夾帶的大液滴甩到殼體壁面上，后經(jīng)除沫層，將氣體夾帶的細(xì)小液沫分離，然后氣體由氣液分離器6的氣體排出口排出，而凝結(jié)水則回收；氣液接觸蒸發(fā)器5下部的濃廢酸用耐腐蝕濃酸泵7送入真空閃蒸罐8，進(jìn)一步濃縮和降溫，以利濃廢酸的冷凍除雜處理；閃蒸的蒸汽進(jìn)入真空冷凝噴射泵9，而濃廢酸由耐腐蝕泵1送到濃廢酸貯罐11存儲(chǔ)待處理。具體實(shí)施方式實(shí)施例1用耐腐蝕稀酸泵2將鈦白廢酸罐1中100℃的鈦白廢酸壓入氣液接觸蒸發(fā)器5，通過(guò)噴頭將鈦白廢酸噴射成霧狀，同時(shí)鼓風(fēng)機(jī)3將高溫?zé)犸L(fēng)爐4產(chǎn)生的高溫?zé)犸L(fēng)送入氣液接觸蒸發(fā)器5，由下往上，與多組噴頭噴射的鈦白廢酸霧滴直接接觸，由于接觸面積大，接觸時(shí)間長(zhǎng)，熱交換充分，氣體得以迅速冷卻，而鈦白廢酸中的水份被大量蒸發(fā)，將含酸濃度為20%的稀廢酸濃縮至45%以上；氣液接觸蒸發(fā)器5上部的氣液混合物進(jìn)入氣液分離器6，氣液混合物在氣液分離器6內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，將氣體夾帶的大液滴甩到殼體壁面上，后經(jīng)除沫層，將氣體夾帶的細(xì)小液沫分離，然后氣體由氣液分離器6的氣體排出口排出，而凝結(jié)水則回收；氣液接觸蒸發(fā)器5下部的濃廢酸用耐腐蝕濃酸泵7送入真空閃蒸罐8，進(jìn)一步濃縮和降溫，以利濃廢酸的冷凍除雜處理；閃蒸的蒸汽進(jìn)入真空冷凝噴射泵9，而濃廢酸由耐腐蝕泵1送到濃廢酸貯罐11存儲(chǔ)待處理。實(shí)施例2用耐腐蝕稀酸泵2將鈦白廢酸罐1中100℃的鈦白廢酸壓入氣液接觸蒸發(fā)器5，通過(guò)噴頭將鈦白廢酸噴射成霧狀，同時(shí)鼓風(fēng)機(jī)3將高溫?zé)犸L(fēng)爐4產(chǎn)生的高溫?zé)犸L(fēng)送入氣液接觸蒸發(fā)器5，由下往上，與多組噴頭噴射的鈦白廢酸霧滴直接接觸，由于接觸面積大，接觸時(shí)間長(zhǎng)，熱交換充分，氣體得以迅速冷卻，而鈦白廢酸中的水份被大量蒸發(fā)，將含酸濃度為30%的稀廢酸濃縮至60%以上；氣液接觸蒸發(fā)器5上部的氣液混合物進(jìn)入氣液分離器6，氣液混合物在氣液分離器6內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，將氣體夾帶的大液滴甩到殼體壁面上，后經(jīng)除沫層，將氣體夾帶的細(xì)小液沫分離，然后氣體由氣液分離器6的氣體排出口排出，而凝結(jié)水則回收；氣液接觸蒸發(fā)器5下部的濃廢酸用耐腐蝕濃酸泵7送入真空閃蒸罐8，進(jìn)一步濃縮和降溫，以利濃廢酸的冷凍除雜處理；閃蒸的蒸汽進(jìn)入真空冷凝噴射泵9，而濃廢酸由耐腐蝕泵1送到濃廢酸貯罐11存儲(chǔ)待處理。