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一种氟硅酸节能浓缩方法与流程

文档序号:17546707发布日期:2019-04-29 15:45
一种氟硅酸节能浓缩方法与流程

腾讯分分彩网站注册本发明属于化工领域,具体来说涉及一种氟硅酸节能浓缩方法。



背景技术:

磷肥、磷酸工业副产的氟硅酸是生产氟硅酸钠、氟化铝、氟化铵等产品的原料,尤其是氟硅酸法生产无水氟化氢技术的日益成熟,氟硅酸在氟化工领域的地位显得更加重要。但磷肥、磷酸工业副产的氟硅酸浓度低,质量浓度一般都在10%-18%之间,限制了氟硅酸的应用及下游产品的开发。同时由于浓度过低,增加了氟硅酸异地利用的运输物流成本。以稀氟硅酸为原料,生产下游产品,生产效率低,副产大量的水,同时反应体系中氟的存在,对过滤系统也有更高要求。由于氟硅酸稀自身物化性质,会随着温度和浓度的提高,而分解,致使氟硅酸浓缩过程能耗相对很高。如何将氟硅酸有效浓缩,同时降低浓缩过程中的能耗,成为氟化工企业以及磷化工企业共同面对的难题。

降膜式蒸发器有别于其他形式的蒸发器,其特点是料液在蒸发器中受热温度较低(加热温度大都小于100oC),大都是在真空减压下加热完成蒸发,属于低温蒸发,从而保证了在低能耗下,对料液进行浓缩。降膜蒸发器具有装置能耗低、传热温差小、流体滞留时间短、设备结构紧凑、工作寿命长、效数不受限制等优点。降膜蒸发技术广泛应用于工业过程各个领域,如海水淡化、造纸、食品加工等,是一种高效的蒸发技术。利用真空降膜蒸发,可以有效的降低装置的能耗,在较低浓缩温度下,避免浓缩过程中物质的分解。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种能耗低、效率高、工艺流程简短,可用于工业化连续生产的氟硅酸节能浓缩方法。

本发明提供一种氟硅酸节能浓缩方法,该方法包括以下步骤:

(1)将温度为102℃-122℃的蒸汽冷凝水输送至气液分离器进行气液分离,分离出的83℃-95℃的热水进入到氟硅酸蒸发预热器;分离出的110℃-128℃的蒸汽进入到氟硅酸真空降膜蒸发器;

腾讯分分彩网站注册(2)开启真空系统,维持降膜蒸发器内真空度为-0.08MPa到-0.085MPa之间;开启冷凝系统,确保降膜蒸发器尾端温度为30℃-38℃;

(3)将流量为2m3/h-3.5 m3腾讯分分彩网站注册/h,质量浓度为15%-18%的稀氟硅酸输送至预热器,预热至55℃-68℃;

(4)将预热后的稀氟硅酸通过压差输送至降膜蒸发器,通过降膜蒸发浓缩氟硅酸,降膜蒸发器内氟硅酸温度控制在50℃-55℃,氟硅酸经降膜蒸发浓缩至质量浓度在24%-28%之间;

(5)降膜蒸发浓缩后的氟硅酸一部分通过底流泵输送至浓氟硅酸储罐;一部分回流至降膜蒸发器,保证氟硅酸在降膜蒸发器内的成膜厚度,回流比控制在2:1到3:1之间;

(6)浓缩出来的气液混合物经冷却系统冷凝,未凝结的气相直接排空;冷凝下来的液体进入凉水塔。

腾讯分分彩网站注册本发明基于真空降膜蒸发浓缩的技术特点,浓缩过程的热源为102℃-122℃的蒸汽冷凝水,不引入其他热源,较以往浓缩技术,降低了系统能量消耗。通过降膜蒸发的形式,使得氟硅酸在降膜蒸发器管壁的均态成膜,提高了换热效率,降低了浓缩系统的能耗;真空降膜蒸发过程在低温、负压条件下进行,避免了氟硅酸的分解,同时提高了浓缩效率。基于以上两点,本发明与现有氟硅酸浓缩技术对比,具有明显的节能生产效益。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

将温度为102℃的蒸汽冷凝水输送至气液分离器进行气液分离,分离出的83℃的热水进入到氟硅酸蒸发预热器;分离出的110℃的蒸汽进入到氟硅酸真空降膜蒸发器;开启真空系统,维持降膜蒸发器内真空度为-0.08MPa;开启冷凝系统,确保降膜蒸发器尾端温度为38℃;将流量为2m3/h,质量浓度为15%的稀氟硅酸输送至预热器,预热至68℃;将预热后的稀氟硅酸通过压差输送至降膜蒸发器,通过降膜蒸发浓缩氟硅酸,降膜蒸发器内氟硅酸温度为55℃,氟硅酸浓缩后的质量浓度26%;降膜蒸发浓缩后的氟硅酸一部分通过底流泵输送至浓氟硅酸储罐;一部分回流至降膜蒸发器,回流比为3:1;浓缩出来的气液混合物经冷却系统冷凝,未凝结的气相直接排空;冷凝下来的液体进入凉水塔。

实施例2

将温度为107℃的蒸汽冷凝水输送至气液分离器进行气液分离,分离出的88℃的热水进入到氟硅酸蒸发预热器;分离出的115℃的蒸汽进入到氟硅酸真空降膜蒸发器;开启真空系统,维持降膜蒸发器内真空度为-0.082MPa;开启冷凝系统,确保降膜蒸发器尾端温度为36℃;将流量为3.5m3/h,质量浓度为16%的稀氟硅酸输送至预热器,预热至55℃;将预热后的稀氟硅酸通过压差输送至降膜蒸发器,通过降膜蒸发浓缩氟硅酸,降膜蒸发器内氟硅酸温度为53℃,氟硅酸浓缩后的质量浓度24%;降膜蒸发浓缩后的氟硅酸一部分通过底流泵输送至浓氟硅酸储罐;一部分回流至降膜蒸发器,回流比为2:1;浓缩出来的气液混合物经冷却系统冷凝,未凝结的气相直接排空;冷凝下来的液体进入凉水塔。

实施例3

将温度为110℃的蒸汽冷凝水输送至气液分离器进行气液分离,分离出的88℃的热水进入到氟硅酸蒸发预热器;分离出的114℃的蒸汽进入到氟硅酸真空降膜蒸发器;开启真空系统,维持降膜蒸发器内真空度为-0.083MPa;开启冷凝系统,确保降膜蒸发器尾端温度为30℃;将流量为3m3/h,质量浓度为17%的稀氟硅酸输送至预热器,预热至60℃;将预热后的稀氟硅酸通过压差输送至降膜蒸发器,通过降膜蒸发浓缩氟硅酸,降膜蒸发器内氟硅酸温度为54℃,氟硅酸浓缩后的质量浓度26%;降膜蒸发浓缩后的氟硅酸一部分通过底流泵输送至浓氟硅酸储罐;一部分回流至降膜蒸发器,回流比为2.5:1;浓缩出来的气液混合物经冷却系统冷凝,未凝结的气相直接排空;冷凝下来的液体进入凉水塔。

实施例4

将温度为120℃的蒸汽冷凝水输送至气液分离器进行气液分离,分离出的90℃的热水进入到氟硅酸蒸发预热器;分离出的125℃的蒸汽进入到氟硅酸真空降膜蒸发器;开启真空系统,维持降膜蒸发器内真空度为-0.084MPa;开启冷凝系统,确保降膜蒸发器尾端温度为30℃;将流量为2.5m3/h,质量浓度为18%的稀氟硅酸输送至预热器,预热至65℃;将预热后的稀氟硅酸通过压差输送至降膜蒸发器,通过降膜蒸发浓缩氟硅酸,降膜蒸发器内氟硅酸温度为52℃,氟硅酸浓缩后的质量浓度27%;降膜蒸发浓缩后的氟硅酸一部分通过底流泵输送至浓氟硅酸储罐;一部分回流至降膜蒸发器,回流比为2.7:1;浓缩出来的气液混合物经冷却系统冷凝,未凝结的气相直接排空;冷凝下来的液体进入凉水塔。

实施例5

将温度为122℃的蒸汽冷凝水输送至气液分离器进行气液分离,分离出的95℃的热水进入到氟硅酸蒸发预热器;分离出的128℃的蒸汽进入到氟硅酸真空降膜蒸发器;开启真空系统,维持降膜蒸发器内真空度为-0.085MPa;开启冷凝系统,确保降膜蒸发器尾端温度为30℃;将流量为3m3/h,质量浓度为18%的稀氟硅酸输送至预热器,预热至60℃;将预热后的稀氟硅酸通过压差输送至降膜蒸发器,通过降膜蒸发浓缩氟硅酸,降膜蒸发器内氟硅酸温度为50℃,氟硅酸浓缩后的质量浓度28%;降膜蒸发浓缩后的氟硅酸一部分通过底流泵输送至浓氟硅酸储罐;一部分回流至降膜蒸发器,回流比为2.5:1;浓缩出来的气液混合物经冷却系统冷凝,未凝结的气相直接排空;冷凝下来的液体进入凉水塔。

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