专利名称：利用酸浴蒸发二次蒸汽制成品酸的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及人造纤维在制造过程中废料回收的技术。
在粘胶纤维生产过程中，有一种被循环使用的酸浴，含硫酸10-15%，具有很强的腐蚀性，在生产中这种酸浴被稀释，为了循环使用，采用了蒸发浓缩技术，全国人造纤维工业科技情报站编写的《人造纤维》一九八九年第一期第21-28页刊登的“高效蒸发浅论”介绍了目前国际上用的最先进的多效闪蒸技术，闪蒸技术是将酸浴多次闪蒸蒸发的二次蒸汽分别通入到各预热级，作为预热的热源，对冷酸浴进行多级预热，使酸浴温度逐渐升高，最后经130℃以下的外来蒸汽加热至95-105℃，经预蒸发和蒸发，生成浓缩酸，生成的浓缩酸部分通入浓缩酸槽，输回生产过程中继续使用，剩余的浓缩酸经再蒸发，与冷酸浴混合循环使用。剩余的浓缩酸再蒸发的蒸汽和蒸发的二次蒸汽经过各预热级没有被冷凝的部分用冷却水冷却，经冷却水冷却还没有被冷凝的部分蒸汽作为废汽抽排至空气中。闪蒸技术虽然把二次蒸汽通入到各预热级，作为对冷酸浴进行预热的热源，但和冷酸浴混合的那部分浓缩酸再蒸发的蒸汽和通入各预热级而没有被冷凝的二次蒸汽，则被冷却水冷却掉，浪费了热量，而没有被冷却水冷却掉的，则排至空气中，浪费热能和水份，同时蒸汽中含有酸，对空气造成污染。冷却还需要大量的冷却水，对水资源是一种浪费。
本发明的目的是提供一种充分利用酸浴蒸发二次蒸汽制成品酸的工艺，且既节约热能、节约水，又对空气无污染。
这种工艺是A将含有酸的二次蒸汽通入到80-100℃、浓度为10-15%的碱洗涤液中，中和二次蒸汽中的酸，使二次蒸汽净化，B冷却净化的二次蒸汽，产生小部分水，C剔除B中所述的水，成为纯蒸汽，D在压缩比为1.5-2的条件下压缩纯蒸汽，使纯蒸汽温度上升为过热蒸汽，E将过热蒸汽通入冷凝液中，使过热蒸汽变成饱和蒸汽，F将饱和蒸汽与补充的外来饱和蒸汽混合后，与酸浴交换热，成为冷凝液，并使酸浴温度升高，G将冷凝液加入到E中，饱和过热蒸汽，H升温后的酸浴中部分水份蒸发成为二次蒸汽，通入到A所述的碱洗涤液中，余下的酸浴成为浓缩酸，I用H中生成的浓缩酸的一部分对新输入的酸浴进行预热，浓缩酸温度下降，成为成品酸，J用H中生成的浓缩酸的剩余部分与I中预热后的酸浴混合，成为F中所述的酸浴。
本发明具有以下优点1、酸浴蒸发的二次蒸汽全部被回输，提高温度后，与外来补充的新鲜蒸汽一起用于对后续输入的酸浴再加温，没有蒸汽的无为损耗，没有热能浪费，对空气没有污染。
2、提高温度后的二次蒸汽和补充来的新鲜蒸汽跟酸浴换热后，由汽相变为液相，且利用此冷凝水回输作为二次过热蒸汽的饱和液，使二次过热蒸汽变成饱和蒸汽，饱和液再输回锅炉继续使用，既节约了热能又节约了水。
3、用该工艺不需要对废蒸汽进行冷却，省去了冷却设备和冷却水，且生成的成品酸又先对冷酸浴进行预热，尔后输回生产中去，节约了热能和大量的冷却水。
本发明的实施例结合利用酸浴蒸发二次蒸汽制成品酸的工艺流程示意图给出。
图1所示为利用酸浴蒸发二次蒸汽制成品酸的工艺流程示意图。
例1，用该工艺每小时蒸发二吨水，则每小时取烧碱1.2199Kg制成浓度为10%的碱洗涤液，使二次蒸汽流经文丘里旋风中和洗涤器(2)，穿过温度为80℃的碱液雾，中和二次蒸汽中的硫酸，使二次蒸汽净化，再把蒸汽通入疏水器(3)中，把蒸汽在管道中因冷却而产生的冷凝水剔除，变成纯蒸汽，纯蒸汽通入离心压缩机(4)，经压缩比为1.5压缩，使蒸汽的温度上升到130℃、压强为0.111MPa，成为过热蒸汽，过热蒸汽通入饱和罐(5)，在饱和罐(5)中用饱和液对过热蒸汽进行饱和，使过热蒸汽变成为101℃的饱和蒸汽，从饱和罐(5)输出的饱和蒸汽与补充的外来饱和蒸汽混合后，通入蒸发加热器(6)，在蒸发加热器(6)中，饱和蒸汽与酸浴交换热，饱和蒸汽冷凝成液体水，输回饱和罐(5)作饱和液。酸浴温度升高后通入蒸发分离器(1)，部分水份蒸发成二次蒸汽，通入中和洗涤器(2)，余下的酸浴成为浓缩酸。12.5%的浓缩酸通入稀浓酸换热器(7)，对新输入冷酸浴进行预热，浓缩酸降温后成为成品酸回到生产过程中去，剩余部分浓缩酸跟预热后的冷酸浴混合，循环使用。
例2，用该工艺每小时蒸发五吨水，则每小时取烧碱3.04988kg制成浓度为13%的碱洗涤液，使二次蒸汽流经文丘里旋风中和洗涤器(2)，穿过温度为90℃的碱液雾，中和二次蒸汽中的硫酸，使二次蒸汽净化，再把蒸汽通入疏水器(3)中，把蒸汽在管道中因冷却而产生的冷凝水剔除，变成纯蒸汽，纯蒸汽通入离心压缩机(4)，经压缩比为1.7的压缩，使蒸汽的温度上升到130℃、压强为0.111MPa，成为过热蒸汽，过热蒸汽通入饱和罐(5)，在饱和罐(5)中用饱和液对过热蒸汽进行饱和，使过热蒸汽变成为101℃的饱和蒸汽，从饱和罐(5)输出的饱和蒸汽与补充的外来饱和蒸汽混合后，通入蒸发加热器(6)，在蒸发加热器(6)中，饱和蒸汽与酸浴交换热，饱和蒸汽冷凝成液体水，输回饱和罐(5)作饱和液。酸浴温度升高后通入蒸发分离器(1)，部分水份蒸发成二次蒸汽，通入中和洗涤器(2)，余下的酸浴成为浓缩酸。12.5%的浓缩酸通入稀浓酸换热器(7)，对新输入冷酸浴进行预热，浓缩酸降温后成为成品酸回到生产过程中去，剩余部分浓缩酸跟预热后的冷酸浴混合，循环使用。
例3.用该工艺每小时蒸发十吨水，则每小时取烧碱6.09976kg制成浓度为15%的碱洗涤液，使二次蒸汽流经文丘里旋风中和洗涤器(2)，穿过温度为100℃的碱液雾，中和二次蒸汽中的硫酸，使二次蒸汽净化，再把蒸汽通入疏水器(3)中，把蒸汽在管道中因冷却而产生的冷凝水剔除，变成纯蒸汽，纯蒸汽通入离心压缩机(4)，经压缩比为2的压缩，使纯蒸汽的温度上升到130℃，压强为0.111MPa，成为过热蒸汽，过热蒸汽通入饱和罐(5)，在饱和罐(5)中用饱和液对过热蒸汽进行饱和，使过热蒸汽变成为101℃的饱和蒸汽，从饱和罐(5)输出的饱和蒸汽与补充的外来饱和蒸汽混合后，通入蒸发加热器(6)，在蒸发加热器(6)中，饱和蒸汽与酸浴交换热，饱和蒸汽冷凝成液体水，输回饱和罐(5)作饱和液。酸浴温度升高后通入蒸发分离器(1)，部分水份蒸发成二次蒸汽，通入中和洗涤器(2)，余下的酸浴成为浓缩酸。12.5%的浓缩酸通入稀浓酸换热器(7)，对新输入冷酸浴进行预热，浓缩酸降温后成为成品酸回到生产过程中去，剩余部分浓缩酸跟预热后的冷酸浴混合，循环使用。
二次蒸汽对酸浴加温，热能不足部分由外来蒸汽补充，如果补充的外来蒸汽为过热蒸汽，则在压缩机(4)出口处加入，与二次过热蒸汽混合。
对于利用酸浴蒸发二次蒸汽制成品酸的工艺和引进的闪蒸技术相比，在同样的条件下，每蒸发一吨水所需的费用如下表
且设备用三年后，闪蒸设备每年要用八十万元的配件维修费，而利用二次蒸汽设备每年只用三万元的配件维修费。利用二次蒸汽技术中和硫酸所需烧碱量跟闪蒸技术用于设备除垢所需烧碱量基本相同。
权利要求
1.一种利用酸浴蒸发二次蒸汽制成品酸的工艺，其特征是A 将含有酸的二次蒸汽通入到80-100℃，浓度为10-15%的碱洗涤液中，中和二次蒸汽中的酸，使二次蒸汽净化，B 冷却净化的二次蒸汽，产生小部分水，C 剔除B中所述的水，成为纯蒸汽，D 在压缩比为1.5-2的条件下压缩纯蒸汽，使纯蒸汽温度上升为过热蒸汽，E 将过热蒸汽通入冷凝液中，使过热蒸汽变成饱和蒸汽，F 将饱和蒸汽与补充的外来饱和蒸汽混合后，与酸浴交换热，成为冷凝液，并使酸浴温度升高，G 将冷凝液加入到E中，饱和过热蒸汽，H 升温后的酸浴中部分水份蒸发成为二次蒸汽，通入到A所述的碱洗涤液中，余下的酸浴成为浓缩酸，I用H中生成的浓缩酸的一部分对新输入的酸浴进行预热，浓缩酸温度下降，成为成品酸，J用H中生成的浓缩酸的剩余部分与I中预热后的酸浴混合，成为F中所述的酸浴。
2.根据权利要求1所述的利用酸浴蒸发二次蒸汽制成品酸的工艺，其特征是碱洗涤液中的碱为NaOH。
3.根据权利要求1所述的利用酸浴蒸发二次蒸汽制成品酸的工艺，其特征是二次蒸汽中所含的酸为H2SO4。
全文摘要
本发明涉及人造纤维在制造过程中废料回收的技术，该技术是将含有硫酸的二次蒸汽经中和处理后，在压缩比为1.5—2的条件下压缩成为过热蒸汽，经饱和液饱和成为饱和蒸汽，饱和蒸汽和补充的外来饱和蒸汽与酸浴交换热，使酸浴升温，部分水份蒸发成为二次蒸汽，余下的酸浴成为浓缩酸，该技术能节约大量的冷却水和热能，而且对空气不造成污染。
文档编号D01F13/00GK1070961SQ9210674
公开日1993年4月14日 申请日期1992年9月28日 优先权日1992年9月28日
发明者邵明福, 王有正, 刘伟, 刘桂生, 曲光星 申请人:潍坊化学纤维厂