本发明涉及化学工业领域液体浓缩操作过程，具体是一种浓缩钛白废酸的方法。
背景技术：
在化学工业领域内，有许多液体原料、半成品需要浓缩，加工成产品；有许多液体废料为了满足环保的要求，对废酸、废液的浓缩处理，一般都采用蒸汽加热蒸发的操作过程。
例如，在硫酸法钛白粉生产中，最难解决的是废酸的有效回用，因为含酸浓度为20%左右的废酸要占处理废物的70%，废酸的浓缩除杂处理回用或再用一直是行业内挥之不去又接纳不了的严重问题。
纵观国内外硫酸法钛白粉企业处理废酸的方法，采用废酸浓缩是最主要的方法，国外一些大型硫酸法钛白粉企业都使用浓缩法处理废酸。废酸浓缩法就是加热废酸，使硫酸浓度增加，然后返回酸解工序。浓缩法可以采用浸没燃烧法和真空浓缩法。浸没燃烧法为早期的浓缩工艺，工艺过程为在燃烧室中产生的高温气体(1200℃左右)，直接喷入废酸中，使废酸的水分蒸发而起到浓缩废酸的作用，由于硫酸浓度的提高使溶解在废酸中的硫酸亚铁以一水硫酸亚铁的形式析出，该法浓缩后的硫酸浓度不高，而且设备腐蚀厉害，前苏联有用此法把废硫酸浓缩至55％后出售或供生产磷肥使用。真空蒸发浓缩，根据其蒸发强度、浓缩级数，分别把20％左右的废硫酸浓缩至40％、50％、70％甚至90％以上，该法为近年来国内外钛白粉企业普遍采用的浓缩方法。但是采用加热法来浓缩钛白废酸存在难以克服的问题：（1）能耗高；（2）蒸发管道易堵塞，运行不稳定；（3）设备材质要求高，投资大；（4）操作复杂，维修困难。所以不适合我国一些中小型钛白粉企业。
有关公开文献报道了一些浓缩钛白废酸的新方法。例如：发明人刘黔蜀等人在发明专利ZL201210365019.7中公开了利用太阳能加热浓缩钛白废酸的方法，即利用太阳能加热装置对钛白废酸进行预加热，使钛白废酸温度达到50～90℃，然后将预加热后的钛白废酸送入配备有电加热的真空蒸发槽进行浓缩，该方法减少了废酸浓缩中传统能源的消耗，降低钛白废酸浓缩生产成本，但是太阳能不是365天都能用的，所以太阳能加热装置产生的热量只是作为真空蒸发槽的辅助热源而已。
但是上述文献还是没能找到一种能耗低、处理方法简单、又适用于中小型硫酸法钛白粉企业的浓缩钛白废酸的方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种投资少、处理方法简单、占地面积小，浓缩钛白废酸的方法。
为实现上述目的，本发明是将含酸浓度为20％左右的钛白废酸压入热管烟气预热器，与烟道尾气余热加热的热管传热段进行热量交换，稀废酸被加热，经热管烟气预热器的热废酸出口管送入热管加热炉，在热管加热炉内加热到沸点以上，然后进入闪蒸罐，突发“闪蒸”，稀废酸中大量水分蒸发形成水蒸汽，钛白废酸浓缩到规定浓度，水蒸汽进入水喷射真空泵，水蒸汽被冷凝，被浓缩了的钛白废酸从闪蒸罐浓酸出口管排出。
上述一种浓缩钛白废酸的方法采用的设备包括：稀废酸泵、引风机、热管烟气预热器、热管加热炉、风机、循环耐酸泵、闪蒸罐、水喷射真空泵，其特征是：稀废酸泵的出口管与热管烟气预热器的稀废酸进口管连接；热管烟气预热器的热废酸出口管与热管加热炉的热废酸进口管连接；热管加热炉的热废酸出口管与闪蒸罐的热废酸进口管连接；闪蒸罐的蒸汽出口管与水喷射真空泵的蒸汽进口管连接；闪蒸罐的循环出口管与循环耐酸泵的进口管连接；循环耐酸泵的出口管与热管加热炉的循环进口管连接；闪蒸罐的浓废酸排出管与浓废酸管连接；风机的出口管与热管加热炉的进风管连接；热管加热炉的烟气出口管与热管烟气预热器的烟气进口管连接；热管烟气预热器的烟气排空管与引风机的进口管连接。
上述一种浓缩钛白废酸的方法采用的热管加热炉是采用煤作燃料的炉，也可采用燃油作燃料的炉，也可采用天然气作燃料的炉；热管分两段制成，其传热段采用耐腐蚀特种钢制成，其加热段采用抗痒化的锅炉专用钢制成。
上述一种浓缩钛白废酸的方法采用的热管烟气预热器的传热元件是热管，热管分两段制成，其传热段采用耐腐蚀特种钢制成，而加热段采用普通碳钢制成。
上述一种浓缩钛白废酸的方法适用于硫酸法制取钛白粉的工艺。
本发明与现有技术相比，其突出的实质性特点和显著的进步是：
(1)工艺过程能耗低：采用热管加热炉，加热效率高；采用真空蒸发，能耗低；采用烟气余热加热废酸，节能效果好，该工艺比通常加热废酸使硫酸浓度增加的方法要节能得多。
(2)工艺简捷、有效：该工艺过程简捷而有效，设备不易堵塞，运行安全可靠，为废酸再利用打下基础。
(3)经济效益显著：该工艺投资少，回收及利用大量的废酸，经济效益显著。
(4) 环境效益显著：该工艺过程不产生任何新的危害环境的有害物质，符合“减量化、资源化”原则，环境效益显著。
附图说明
图1是本发明的一种浓缩钛白废酸的方法的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种浓缩钛白废酸的方法采用的设备包括：稀废酸泵1、引风机2、热管烟气预热器3、热管加热炉4、风机5、循环耐酸泵6、闪蒸罐7、水喷射真空泵8，其特征是：稀废酸泵1的出口管与热管烟气预热器3的稀废酸进口管连接；热管烟气预热器3的热废酸出口管与热管加热炉4的热废酸进口管连接；热管加热炉4的热废酸出口管与闪蒸罐7的热废酸进口管连接；闪蒸罐7的蒸汽出口管与水喷射真空泵8的蒸汽进口管连接；闪蒸罐7的循环出口管与循环耐酸泵6的进口管连接；循环耐酸泵6的出口管与热管加热炉4的循环进口管连接；闪蒸罐7的浓废酸排出管与浓废酸管连接；风机5的出口管与热管加热炉4的进风管连接；热管加热炉4的烟气出口管与热管烟气预热器3的烟气进口管连接；热管烟气预热器3的烟气排空管与引风机2的进口管连接。
具体流程如下：采用稀废酸泵1将钛白稀废酸压入热管烟气预热器3内，与烟气余热加热的热管传热段进行热量交换，稀废酸被加热，经热管烟气预热器3的热废酸出口管送入热管加热炉4，在热管加热炉4内被加热到沸点以上，然后进入闪蒸罐7的真空环境中，稀废酸通过喷头喷射成雾状，突发“闪蒸”，稀废酸中大量水分蒸发形成水蒸汽，水蒸汽夹带着液沫通过丝网除沫器，将水蒸汽夹带的细小液沫分离，然后通过蒸汽出口管进入水喷射真空泵8，水蒸汽被冷凝，由于水喷射真空泵8的抽吸作用，使闪蒸罐7处于真空负压状态。罐内的稀废酸大量水分被蒸发，废酸浓度增高，向下沉降，低浓度的废酸向上翻滚，液层在罐内形成循环；另一方面，因蒸发而降温，且未达到浓度的上层废酸用循环耐酸泵6送入热管加热炉4中继续加热，在液体底层达到浓度要求的浓废酸从底部浓废酸排出管排出。用风机5将空气送入热管加热炉4助燃，烟道气净化除尘后进入热管烟气预热器3，利用烟道气余热加热热管，然后用引风机2从热管烟气预热器3的放空管抽出排向大气。
实施例1
采用稀废酸泵1将含酸浓度为20％左右，温度为50℃的钛白稀废酸压入热管烟气预热器3内，与烟道尾气余热加热的热管传热段进行热量交换，稀废酸被加热，温度提升到80度左右，经热管烟气预热器3的热废酸出口管送入热管加热炉4，在热管加热炉4内被加热到沸点以上，然后进入闪蒸罐7的真空环境中，稀废酸通过喷头喷射成雾状，突发“闪蒸”，稀废酸中大量水分蒸发形成水蒸汽，水蒸汽夹带着液沫通过丝网除沫器，将水蒸汽夹带的细小液沫分离，然后通过蒸汽出口管进入水喷射真空泵8，水蒸汽被冷凝，由于水喷射真空泵8的抽吸作用，使闪蒸罐7处于真空负压状态。罐内的稀废酸大量水分被蒸发，废酸浓度增高，向下沉降，低浓度的废酸向上翻滚，液层在罐内形成循环；另一方面，因蒸发而降温，且未达到浓度的上层废酸用循环耐酸泵6送入热管加热炉4中继续加热，在液体底层达到浓度为55%左右的浓废酸从底部浓废酸排出管排出。用风机5将空气送入热管加热炉4助燃，烟道气净化除尘后进入热管烟气预热器3，利用烟道气余热加热热管，然后用引风机2从热管烟气预热器3的放空管抽出排向大气。
实施例2
采用稀废酸泵1将含酸浓度为30％左右，温度为70℃的钛白稀废酸压入热管烟气预热器3内，与烟道尾气余热加热的热管传热段进行热量交换，稀废酸被加热，温度提升到100度左右，经热管烟气预热器3的热废酸出口管送入热管加热炉4，在热管加热炉4内被加热到沸点以上，然后进入闪蒸罐7的真空环境中，稀废酸通过喷头喷射成雾状，突发“闪蒸”，稀废酸中大量水分蒸发形成水蒸汽，水蒸汽夹带着液沫通过丝网除沫器，将水蒸汽夹带的细小液沫分离，然后通过蒸汽出口管进入水喷射真空泵8，水蒸汽被冷凝，由于水喷射真空泵8的抽吸作用，使闪蒸罐7处于真空负压状态。罐内的稀废酸大量水分被蒸发，废酸浓度增高，向下沉降，低浓度的废酸向上翻滚，液层在罐内形成循环；另一方面，因蒸发而降温，且未达到浓度的上层废酸用循环耐酸泵6送入热管加热炉4中继续加热，在液体底层达到浓度为60%左右的浓废酸从底部浓废酸排出管排出。用风机5将空气送入热管加热炉4助燃，烟道气净化除尘后进入热管烟气预热器3，利用烟道气余热加热热管，然后用引风机2从热管烟气预热器3的放空管抽出排向大气。