一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发浓缩装置、蒸发结晶装置的制作方法

本实用新型涉及粘胶纤维生产中产生的酸浴和酸性水(含硫酸及其盐溶液) 的蒸发回收处理，具体地说是一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发浓缩装置、蒸发结晶装置。

背景技术：

粘胶纤维生产过程中的喷丝、凝丝、洗丝过程，是纤维成丝的主过程。纤维凝固成丝和洗丝过程，产生的含硫酸及其盐溶液，主要包括酸浴和酸性水(含二浴)。

酸浴的回收处理，传统的工艺是闪蒸浓缩，冷却结晶芒硝，再把芒硝焙烧成为无水硫酸钠作产品出售，能耗高、设备多、故障多，硫酸钠产率低；近几年来新发展的闪蒸结晶技术，是在闪蒸过程中直接结晶硫酸钠，不通过结晶芒硝的过程。比结晶、焙烧老工艺有很大进步。但是此工艺是在闪蒸基础上的创新，闪蒸本身的流程长、设备多、效率低占地面积大、投资高等的缺点没有得到解决。

技术实现要素：

根据上述提出的技术问题，而提供一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发浓缩装置、蒸发结晶装置。本实用新型是撇开闪蒸工艺，根据含硫酸及其盐溶液蒸发的特点，在多效蒸发技术基础上进行创新，达到蒸汽消耗低、生产连续稳定、蒸发效率高、占地面积小、投资少等目的。本实用新型采用的技术手段如下：

一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发浓缩装置，含硫酸及其盐溶液包括粘胶纤维生产中产生的酸浴和酸性水，其特征在于，包括1～n效蒸发器，与1～n效蒸发器相对应的1～n效循环泵，与1～n-1或n-2效蒸发器相对应的1～n-1或n-2 级预热器；

上一级预热器的出酸管与下一级预热器的进酸管连通，1级预热器的出酸管与1效蒸发器的进酸管连通，上一效蒸发器的出酸管与下一效蒸发器的进酸管通过U型管连通，上一效蒸发器的加热器出冷凝水管与下一效蒸发器的加热器进冷凝水管通过U型管连通；

所述1～n-1或n-2级预热器分别与相对应的所述1～n-1或n-2效蒸发器的二次蒸汽出口管连通；

1效蒸发器的加热器的蒸汽进汽口与锅炉蒸汽管连通，或与蒸汽喷射抽汽器的出汽端连通，所述蒸汽喷射抽汽器的抽气端与1效蒸发器或2效蒸发器的二次蒸汽出口管连通；所述蒸汽喷射抽汽器的进汽端与锅炉蒸汽管连通；

上一效蒸发器的二次蒸汽出口与下一效蒸发器的加热器进汽口通过加热器的进汽倒U型管连通；倒U形管的作用是在进行壳程碱洗时，碱液不会流入蒸发室与酸浴混合，省却隔离盲板。

所述1～n-1(或n-2)级预热器的上端设有与相对应的蒸发器的二次蒸汽出口连通的预热器蒸汽进口，所述1～n-1(或n-2)级预热器的下端设有排冷凝水管，并与同温同压的下一效蒸发器的加热器的出冷凝水管连通。

所述n效蒸发器的二次蒸汽出口与冷凝器进汽管连通，所述冷凝器的不凝气出口与真空装置连通；所述1～n效蒸发器均为降膜蒸发器；所述降膜蒸发器的换热管为石墨管、内锯齿石墨管或镍基耐腐蚀合金管；所述1～n-1级预热器均为DR-酸浴板式预热器或列管预热器，所述DR-酸浴板式预热器，位于高温段的所述DR-酸浴板式预热器的板片材质为C276，位于低温段的所述DR-酸浴板式预热器的板片材质为904L；所述列管预热器的列管是石墨管或内锯齿石墨管、镍基合金管；所述蒸发器的加热器壳程及预热器壳程都设有与所述冷凝器连通的不凝气排口；

所述2～n效蒸发器的加热器的壳程靠上管板处均设有排碱液口，所述一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发浓缩装置还包括碱水循环系统，所述碱水循环系统的碱水出水管依次与所述1级预热器的蒸汽进口连通，所述1级预热器的出冷凝水管，与2效蒸发器的加热器的出冷凝水管连通，2效蒸发器的加热器的排碱液口与2级预热器的蒸汽进口连通，2级预热器的出冷凝水管与3效蒸发器的出冷凝水管连通，3效蒸发器的排碱液口与4效蒸发器的加热器的出冷凝水管连通，直至n效蒸发器的排碱液口与所述碱水循环系统的碱水回水管连通，所述加热器的进汽倒U型管的顶部比蒸发器的加热器的上管板处高0.5～1.2m。

一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发结晶装置，含硫酸及其盐溶液包括粘胶纤维生产中产生的酸浴和酸性水，其特征在于，包括1～n效蒸发器，与1～n效蒸发器相对应的1～n效循环泵和与1～4或5效蒸发器相对应的1～4或5级预热器，其中，n效蒸发器为蒸发结晶器或n-1效蒸发器和n效蒸发器皆为蒸发结晶器，所述蒸发结晶器中的循环泵为蒸发结晶循环泵；

上一级预热器的出酸管与下一级预热器的进酸管连通，1级预热器的出酸管与1效蒸发器的进酸管连通，上一效蒸发器的出酸管与下一效蒸发器的进酸管通过U型管连通；

上一效蒸发器的加热器的出冷凝水管与下一效蒸发器的加热器的进冷凝水管通过U型管连通；

1～4或5级预热器分别与相对应的所述1～4或5效蒸发器的二次蒸汽出口管连通；

1效蒸发器的加热器的蒸汽进汽口与锅炉蒸汽管连通，或与蒸汽喷射抽汽器的出汽端连通，所述蒸汽喷射抽汽器的抽气端与1效蒸发器或2效蒸发器的二次蒸汽出口管连通；所述蒸汽喷射抽汽器的进汽端与锅炉蒸汽管连通。

上一效蒸发器的二次蒸汽出口与下一效蒸发器的加热器进汽口通过加热器的进汽倒U型管连通，所述n效蒸发器的二次蒸汽出口与冷凝器进汽口连通，所述冷凝器的不凝气出口与真空装置连通；

1～4或5级预热器的上端设有与相对应的蒸发器的二次蒸汽出口管连通的预热器蒸汽进口，1～4或5级预热器的下端设有排冷凝水管，并与同温同压的下一效蒸发器的加热器的出冷凝水管连通。

含硫酸及其盐溶液为酸性水；

所述蒸发结晶装置还包括从酸站引入酸浴的酸浴管，酸浴管的另一端与酸浴预热器的进酸管连通，当只有n效蒸发器为蒸发结晶器，酸浴预热器的出酸管与n-1效蒸发器的蒸发室进酸管连通，酸浴预热器的进汽管与n-1效蒸发器的二次蒸汽管连通；

当n-1效蒸发器和n效蒸发器皆为蒸发结晶器时，设有n-1、n-2共2个串联预热的酸浴预热器；从酸站引入的酸浴管道与n-1酸浴预热器的进酸口连接， n-1酸浴预热器的出酸管与n-2酸浴预热器的进酸管连接，n-2酸浴预热器的出酸管与n-2效蒸发器的蒸发室的进酸管连接；n-1酸浴预热器的进汽口与n-1效蒸发器的二次蒸汽管连接，n-2酸浴预热器的进汽口与n-2效蒸发器的二次蒸汽管连接；

n效蒸发器的出酸管通过大气腿方式与沉降器连通；

n效蒸发器液面要高出沉降器液面7m以上；

酸浴预热器上端设有与其对应的蒸发器的二次蒸汽出口管连通的酸浴预热器蒸汽进口。

除蒸发结晶器外，其他蒸发器均为降膜蒸发器；所述降膜蒸发器的换热管为为石墨管、内锯齿石墨管或镍基耐腐蚀合金管；所述1～4或5级预热器均为 DR-酸浴板式预热器或列管预热器，所述蒸发结晶器为外循环防垢蒸发结晶器，所述蒸发结晶器的加热管为904L合金管或其它镍基不锈钢管，所述蒸发结晶循环泵的材质为耐腐蚀耐磨的合金或非合金，所述蒸发结晶循环泵的转速为 735～980rpm，所述DR-酸浴板式预热器的位于高温段的板片材质为C276，位于低温段的所述DR-酸浴板式预热器的板片材质为904L；所述列管预热器的列管材料为石墨管或内锯齿石墨管；所述1～n效蒸发器的加热器壳程上均设有与所述冷凝器连通的不凝气排口，所述2～n效蒸发器的加热器的壳程靠上管板处均设有排碱液口，所述一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发结晶装置还包括碱水循环系统，所述碱水循环系统的碱水循环出水管依次与1级预热器的二次蒸汽进口连通，所述1级预热器的出冷凝水管，与2效蒸发器的加热器的冷凝水出水管连通，2效蒸发器的排碱液口与2级预热器的二次蒸汽进口连通，2级预热器的出冷凝水管与3效蒸发器的加热器的出冷凝水管连通，3效蒸发器的排碱液口与4效蒸发器的加热器的出冷凝水管连通，直至n效蒸发器的加热器的排碱液口与所述碱水循环系统的碱水循环回水管连通；

所述2～n蒸发器的加热器的进汽倒U型管的顶部比蒸发器的加热器的壳程靠上管板处高0.5～1.2m。

本实用新型利用酸性水、低浓度废水的沸点升低的特点，设计了“小温差传热顺流蒸发，二次蒸汽逐级串联预热、引酸浴为蒸发结晶载体、末效或末两效蒸发结晶”的工艺进行回收。含硫酸及其盐溶液的浓度，一切低浓度废水的浓度有高低，用于酸浴的蒸发浓缩或结晶，本实用新型为6(±1)效顺流蒸发结晶装置。用于低浓度的酸性水、或其它废水的蒸发浓缩结晶，本实用新型为7 (±1)效顺流蒸发结晶装置；用于低浓度酸性水、或其它废水的蒸发浓缩，本实用新型为8(±1)效顺流蒸发浓缩装置。

本实用新型针对不同浓度的酸浴、酸性水的浓缩、结晶的需要，设计成功 6～8(±1)效蒸发或结晶装置，大幅节省能耗，其关键的实用新型要点是：

1、实用新型小温差传热的多效蒸发装置，并设计顺流蒸发流程，最大限度降低由于沸点升高造成的温度差损失，这是能够增加蒸发效数，大幅降低蒸汽消耗的关键。

通常的多效蒸发，传热温差都在15～25度左右，各行各业多效蒸发的效数通常只能在2～4效之间，很少有5效蒸发装置，无法进一步降低蒸汽消耗。本实用新型用升级版降膜蒸发小温差传热技术，设计成功6～8(±1)效蒸发装置，可以在5～10度传热温差情况下运行操作。设计小温差传热是可以增加蒸发效数的主要原因；设计顺流蒸发工艺，可以把前1～4效蒸发器的沸点升降至最低，这是可以增加蒸发效数的第二原因。

2、用二次蒸汽逐级串联预热，最大限度地利用二次蒸汽热量提高进液温度，弥补了顺流蒸发导致第一效大量进液，使升温热大幅增加、蒸发热大幅减小使汽水比升高的重大缺点，这是使顺流蒸发能够实现降低蒸汽消耗的关键之二；

3、对于低浓度的酸性水、二浴蒸发，引酸浴为蒸发结晶载体，实现酸浴蒸发水量和析出硫酸钠的总体平衡，解决了靠酸性水本身无法蒸发全部水分，无法析出全部硫酸钠，无法连续生产的问题，这是实行酸性水回收的技术关键之三；

需要引入的酸浴量计算方法如下：

(1)结晶硫酸钠所需蒸发量；W_j＝Y/0.453；

Y为酸性水流量中全部的硫酸钠量；

(2)结晶硫酸钠所需饱和液流量L_b＝W_j/0.15；

(3)酸性水生成的硫酸钠饱和液流量：L₁＝L₀*(1-β₀)；

L₀为投入酸性水流量；

β₀为酸性水饱和蒸发率；

(4)需要补充的酸浴饱和酸浴流量：L₂＝L_b-L₁；

(5)需要引入酸浴流量L_s＝L₂/(1-β_s)；

4、末效或末两效蒸发结晶硫酸钠，取消了老工艺的芒硝结晶、焙烧元明粉的工序，这是缩短生产流程、大量减少设备、大幅节省能耗的关键之四；

5、本实用新型对于酸性水、二浴的蒸发结晶，适用7(±1)效蒸发结晶；

流程为：将酸性水、二浴依次经过4级预热器预热，4级预热器分别用相对应的蒸发器的二次蒸汽做热源，如1级预热器，用1效蒸发器的二次蒸汽作热源。每级预热器都将进入的酸性水预热至接近其二次蒸汽热源的饱和温度，经4 级预热器预热后，温度接近1效蒸发液的沸点，进入1效蒸发器蒸发，然后顺流蒸发，逐级通过U形管进入下一效蒸发器蒸发，上一效蒸发器的出酸管与下一效蒸发器的进酸管通过U型管连通。从酸站引入作载体的酸浴，经过酸浴预热器，用6效二次蒸汽作热源，预热到接近热源的饱和温度后进入第6效，与从第5效排出的蒸发液混合一起蒸发，从第6效排出硫酸钠接近饱和的蒸发液，进入第7(±1)效蒸发结晶器进行蒸发结晶，从第7(±1)效排出含硫酸钠的结晶颗粒悬浮液，通过大气腿进入沉降器增稠分离，沉降器溢流出的结晶母液排入母液罐供调配用，第7(±1)效蒸发结晶器液面要高出沉降器液面7米以上。

上一效蒸发器的加热器的冷凝水(含累计的冷凝水)，通过U型管进入下一效蒸发器的加热器内闪发蒸汽，上一效蒸发器的加热器的冷凝水出水口，与下一效蒸发器的加热器的冷凝水进口，通过U形管相连，直至从第7(±1)效蒸发器的加热器排出全部冷凝水；

上一效蒸发器的二次蒸汽通过加热器的进汽倒U型管进入下一效蒸发器的加热器作热源，加热器的进汽倒U型管的顶部要高出蒸发器的加热器的上管板 0.5～1.2米；

第1效蒸发器的热源，为饱和温度为130℃左右的锅炉蒸汽。

6、本实用新型对于酸浴的蒸发结晶，不存在引入酸浴作载体问题。

一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发结晶装置，用于酸浴的蒸发结晶时，其蒸发装置的效数为6(±1)效，其中1～4(±1)效蒸发器为蒸发浓缩，5(±1) ～6(±1)效蒸发器为蒸发结晶，预热器设5(±1)级，将酸浴预热至接近1效二次蒸汽的饱和温度，进入1效蒸发，之后逐级通过U形管进入下一效蒸发，通过第4(±1)效蒸发后，排出蒸发液应该接近硫酸钠饱和，进入第5(±1)、 6(±1)效蒸发结晶硫酸钠，从第6(±1)效排出含硫酸钠颗粒的悬浮液，通过大气腿进入沉降器增稠分离，沉降器排出的结晶母液进入母液罐，蒸发结晶器液面要高出沉降器7米以上；

酸浴蒸发结晶的关键是工艺控制，工艺控制的方法是要控制好蒸发量、硫酸钠结晶量和进酸量的关系：

(1)后两个蒸发结晶器的硫酸钠结晶蒸发量：W_j＝W5+W6＝Y/0.453；

W5、W6为第5效、第6效蒸发器的蒸发量；

Y为硫酸钠的设计结晶量；

(2)4效排出，也即5效进入的硫酸钠饱和液量：L_b＝W_j/β_j；

Β_j为硫酸钠饱和液的结晶蒸发率，通常可取0.15；

(3)1效蒸发器的进酸量：L＝L_b/(1-β_b)；

β_b为酸浴的饱和蒸发率，取决于酸浴的浓度和硝酸比；

(4)酸浴饱和蒸发量：W_b＝L-L_b；或W_b＝L*β_b；

(5)前4个效的蒸发量之和，应该等于饱和蒸发量：W1+W2+W3+W4＝W_b；

(6)蒸发装置的总蒸发量：W＝W_b+W_j＝W1+W2+W3+W4+W5+W6；

上述6点计算仅是物料平衡计算，还必须通过多效蒸发热平衡计算，保证上述W_b和W_j之间的热平衡关系。

7、多效蒸发浓缩装置；

对于低浓度酸性水、二浴的浓缩，用8(±1)效酸性水蒸发浓缩装置，

8(±1)效蒸发器全部设计为升级版的降膜蒸发器；

对于酸浴的蒸发浓缩，用6(±1)效酸浴蒸发浓缩装置，6(±1)效全部设计为升级版的降膜蒸发器；

降膜蒸发器的加热器是石墨管、内锯齿石墨管、镍基合金管，降膜蒸发器的循环泵是耐腐蚀、耐温、耐磨的非金属泵或镍基合金泵；预热器是DR板式预热器，或列管预热器，板片材料为C276(高温段)和904L(低温段)。列管材料为石墨管、内锯齿石墨管。

此外，还有冷凝器、真空装置。

8、多效蒸发结晶硫酸钠装置；

对于低浓度酸性水、二浴的蒸发结晶，用7(±1)效蒸发结晶装置，把前 5效或前6效设计为升级版降膜蒸发器，后1效，或后两效设计为外循环防垢蒸发结晶器。

对于酸浴的蒸发结晶，把1～4(±1)效设计为升级版降膜蒸发器，把第5、 6(±1)效设计为外循环防垢蒸发结晶器；

外循环防垢蒸发结晶器的加热管是904L合金管，或其它镍基合金管，蒸发结晶循环泵是904L合金泵，或非金属耐腐耐磨泵；预热器是DR板式预热器，或列管预热器，板片材料为C276(高温段)和904L(低温段)。列管材料为石墨管或内锯齿石墨管。

此外，还有冷凝器、真空装置。

9、所述预热器为DR板式预热器或列管预热器，预热器的上端设有二次蒸汽进口，与相对应的蒸发器的二次蒸汽管相连，如1级预热器的蒸汽进口与1 效蒸发器的二次蒸汽管相连；所述预热器的下端设有冷凝水出口，与相对应的蒸发器的加热器冷凝水出口管相连；

所述的一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发浓缩或结晶装置，其特征在于，所述第8(±1)效或第6(±1)效浓缩或结晶蒸发器的二次蒸汽出口与冷凝器进汽口连通，所述冷凝器的不凝气出口与真空装置连通；所述所有蒸发器的加热器的壳程上设有与所述冷凝器连通的不凝气排口。

10、关于加热蒸汽，在不使用蒸汽喷射抽汽器时，1效蒸发器的加热器的蒸汽进汽口与锅炉蒸汽管连通，在使用蒸汽喷射抽汽器时，1效蒸发器的加热器蒸汽进口与蒸汽喷射抽汽器的中压蒸汽出口连通，所述蒸汽喷射抽汽器的高压蒸汽进口与锅炉蒸汽管相通，所述蒸汽喷射抽汽器的低压蒸汽抽气口与1效蒸发器或2效蒸发器的二次蒸汽出口连通。

11、所述一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发浓缩或结晶装置还包括碱水循环系统，所述从第2效开始，每效蒸发器的加热器壳程靠上管板处，均设有碱洗循环排液口；所述碱水循环系统的碱水循环出水管依次与1级预热器的二次蒸汽进口连通，所述1级预热器的出冷凝水管，与2效蒸发器的加热器的冷凝水出水管连通，2效蒸发器的排碱液口与2级预热器的二次蒸汽进口连通，2级预热器的出冷凝水管与3效蒸发器的加热器的出冷凝水管连通，3效蒸发器的排碱液口与4效蒸发器的加热器的出冷凝水管连通，直至n效蒸发器的加热器的排碱液口与所述碱水循环系统的碱水循环回水管连通，所述加热器的进汽倒U 型管的顶部比蒸发器的加热器的壳程靠上管板处高0.5～1.2m。

上述所述的实用新型，使酸浴6(±1)效蒸发结晶汽水比达到0.17～0.19的先进水平，使酸性水、二浴7(±1)效蒸发结晶汽水比达到0.13～0.15的先进水平；进一步的，低浓度的酸性水8(±1)效蒸发浓缩装置，汽水比可以达到 0.09～0.11先进水平，而现行的行业最先进的16级闪蒸结晶的汽水比为0.255。

本实用新型达到了：生产流程短、蒸汽消耗低、生产连续稳定、占地面积小、投入资金少的先进水平。

基于上述理由，本实用新型的酸性水和酸浴(含硫酸及其盐溶液)的蒸发结晶回收处理技术可在粘胶纤维生产领域广泛推广。也可在其它生产领域的废水蒸发回收中推广。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的实施例1中一种含硫酸及其盐溶液(酸浴)的多效蒸发浓缩装置的结构示意图。

图2是本实用新型的实施例2中一种含硫酸及其盐溶液(酸浴)的多效蒸发结晶装置的结构示意图。

图3是本实用新型的实施例3中一种含硫酸及其盐溶液(酸性水)的多效蒸发浓缩结晶装置的结构示意图。

具体实施方式

一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发浓缩装置，含硫酸及其盐溶液包括粘胶纤维生产中产生的酸浴和酸性水，包括1～n效蒸发器，与1～n效蒸发器相对应的1～n效循环泵，与1～n-1或n-2效蒸发器相对应的1～n-1或n-2级预热器；

上一级预热器的出酸管与下一级预热器的进酸管连通，1级预热器的出酸管与1效蒸发器的进酸管连通，上一效蒸发器的出酸管与下一效蒸发器的进酸管通过U型管连通，上一效蒸发器的出冷凝水管与下一效蒸发器的进冷凝水管通过U型管连通；

所述1～n-1或n-2级预热器分别与相对应的所述1～n-1或n-2效蒸发器的二次蒸汽出口管连通；

1效蒸发器的加热器的蒸汽进汽口与锅炉蒸汽管连通或与蒸汽喷射抽汽器的出汽端连通，所述蒸汽喷射抽汽器的抽汽端与1效蒸发器或2效蒸发器的二次蒸汽出口管连通；所述蒸汽喷射抽汽器的进汽端与锅炉蒸汽管连通；

上一效蒸发器的二次蒸汽出口与下一效蒸发器的加热器进汽口通过加热器的进汽倒U型管连通；

所述1～n-1或n-2级预热器的上端设有与相对应的蒸发器的二次蒸汽出口连通的预热器蒸汽进口，所述1～n-1或n-2级预热器的下端设有排冷凝水管，并与同温同压的下一效蒸发器的加热器的出冷凝水管连通。

所述n效蒸发器的二次蒸汽出口与冷凝器进汽口连通，所述冷凝器的不凝气出口与真空装置连通；所述1～n效蒸发器均为降膜蒸发器；所述降膜蒸发器的换热管为石墨管、内锯齿石墨管或镍基耐腐蚀合金管；所述1～n-1级预热器均为DR-酸浴板式预热器或列管预热器，所述DR-酸浴板式预热器，位于高温段的所述DR-酸浴板式预热器的板片材质为C276，位于低温段的所述DR-酸浴板式预热器的板片材质为904L；所述列管预热器的列管为石墨管或内锯齿石墨管、镍基合金管；所述蒸发器的加热器壳程及预热器壳程都设有与所述冷凝器连通的不凝气排口；

所述2～n效蒸发器的加热器的壳程靠上管板处均设有排碱液口，所述一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发浓缩装置还包括碱水循环系统，所述碱水循环系统的碱水出水管依次与所述1级预热器的蒸汽进口连通，所述1级预热器的出冷凝水管，与2效蒸发器的加热器的出冷凝水管连通，2效蒸发器的加热器的排碱液口与2级预热器的蒸汽进口连通，2级预热器的出冷凝水管与3效蒸发器的出冷凝水管连通，3效蒸发器的排碱液口与4效蒸发器加热器的的出冷凝水管连通，直至n效蒸发器的排碱液口与所述碱水循环系统的碱水回水管连通，所述加热器的进汽倒U型管的顶部比蒸发器的加热器的上管板处高0.5～1.2m。

一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发结晶装置，含硫酸及其盐溶液包括粘胶纤维生产中产生的酸浴和酸性水，包括1～n效蒸发器，与1～n效蒸发器相对应的1～n效循环泵和与1～4或5效蒸发器相对应的1～4或5级预热器，其中，n 效蒸发器为蒸发结晶器或n-1效蒸发器和n效蒸发器皆为蒸发结晶器，所述蒸发结晶器中的循环泵为蒸发结晶循环泵；

上一级预热器的出酸管与下一级预热器的进酸管连通，1级预热器的出酸管与1效蒸发器的进酸管连通，上一效蒸发器的出酸管与下一效蒸发器的进酸管通过U型管连通；

上一效蒸发器的加热器的出冷凝水管与下一效蒸发器的加热器的进冷凝水管通过U型管连通；

1～4或5级预热器分别与相对应的所述1～4或5效蒸发器的二次蒸汽出口管连通；

1效蒸发器的加热器的蒸汽进汽口与锅炉蒸汽管连通，或与蒸汽喷射抽汽器的出汽端连通；所述蒸汽喷射抽汽器的抽气端与1效蒸发器或2效蒸发器的二次蒸汽出口管连通；所述蒸汽喷射抽汽器的进汽端与锅炉蒸汽管连通；

上一效蒸发器的二次蒸汽出口与下一效蒸发器的加热器进汽口通过加热器的进汽倒U型管连通，所述n效蒸发器的二次蒸汽出口与冷凝器进汽口连通，所述冷凝器的不凝气出口与真空装置连通；

1～4或5级预热器的上端设有与相对应的蒸发器的二次蒸汽出口管连通的预热器蒸汽进口，1～4或5级预热器的下端设有排冷凝水管，并与同温同压的下一效蒸发器的加热器的出冷凝水管连通。

含硫酸及其盐溶液为酸性水；

所述蒸发结晶装置还包括从酸站引入酸浴的酸浴管，酸浴管的另一端与酸浴预热器的进酸管连通，当只有n效蒸发器为蒸发结晶器，酸浴预热器的出酸管与n-1效蒸发器的蒸发室进酸管连通，酸浴预热器的进汽管与n-1效蒸发器的二次蒸汽管连通；

当n-1效蒸发器和n效蒸发器皆为蒸发结晶器时，设有n-1、n-2共2个串联预热的酸浴预热器；从酸站引入的酸浴管道与n-1酸浴预热器的进酸口连接， n-1酸浴预热器的出酸管与n-2酸浴预热器的进酸管连接，n-2酸浴预热器的出酸管与n-2效蒸发器的蒸发室的进酸管连接；n-1酸浴预热器的进汽口与n-1效蒸发器的二次蒸汽管连接，n-2酸浴预热器的进汽口与n-2效蒸发器的二次蒸汽管连接；

n效蒸发器的出酸管通过大气腿方式与沉降器连通；

n效蒸发器液面要高出沉降器液面7m以上；

酸浴预热器上端设有与其对应的蒸发器的二次蒸汽出口管连通的酸浴预热器蒸汽进口。

除蒸发结晶器外，其他蒸发器均为降膜蒸发器；所述降膜蒸发器的换热管为为石墨管、内锯齿石墨管或镍基耐腐蚀合金管；所述1～4或5级预热器均为 DR-酸浴板式预热器或列管预热器，所述蒸发结晶器为外循环防垢蒸发结晶器，所述蒸发结晶器的加热管为904L合金管或其它镍基不锈钢管，所述蒸发结晶循环泵的材质为耐腐蚀耐磨的合金或非合金，所述蒸发结晶循环泵的转速为 735～980rpm，位于高温段的所述DR-酸浴板式预热器的板片材质为C276，位于低温段的所述DR-酸浴板式预热器的板片材质为904L；所述列管预热器的列管为石墨管或内锯齿石墨管，所述1～n效蒸发器的加热器壳程及预热器壳程上均设有与所述冷凝器连通的不凝气排口，所述2～n效蒸发器的加热器的壳程靠上管板处均设有排碱液口，所述一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发结晶装置还包括碱水循环系统，所述碱水循环系统的碱水循环出水管依次与1级预热器的二次蒸汽进口连通，所述1级预热器的出冷凝水管，与2效蒸发器的加热器的冷凝水出水管连通，2效蒸发器的排碱液口与2级预热器的二次蒸汽进口连通，2 级预热器的出冷凝水管与3效蒸发器的加热器的出冷凝水管连通，3效蒸发器的排碱液口与4效蒸发器的加热器的出冷凝水管连通，直至n效蒸发器的加热器的排碱液口与所述碱水循环系统的碱水循环回水管连通；

所述2～n效蒸发器的加热器的进汽倒U型管的顶部比蒸发器的加热器的壳程靠上管板处高0.5～1.2m。

实施例1

如图1所示，一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发浓缩装置，蒸发含硫酸及其盐溶液为酸浴，包括1效蒸发器1，2效蒸发器2，3效蒸发器3，4效蒸发器 4，5效蒸发器5，6效蒸发器6，与1～6效蒸发器相对应的1～6效循环泵，与1～5 效蒸发器相对应的1级预热器7，2级预热器8，3级预热器9，4级预热器10， 5级预热器11和蒸汽喷射抽汽器12；

下一级预热器的出酸管与上一级预热器的进酸管连通(例如，5级预热器的出酸管13与4级预热器的进酸管14连通)，1级预热器的出酸管15与1效蒸发器的进酸管16连通，上一效蒸发器的出酸管与下一效蒸发器的进酸管通过U型管连通(例如，1效蒸发器的出酸管17与2效蒸发器的进酸管18通过U型管连通)，上一效蒸发器的加热器出冷凝水管与下一效蒸发器的加热器进冷凝水管通过U型管连通(例如，1效蒸发器的出冷凝水管19与2效蒸发器的进冷凝水管20通过U型管)；

所述1～5级预热器分别与相对应的所述1～5效蒸发器的二次蒸汽出口管连通(例如1级预热器7与1效蒸发器的二次蒸汽出口21连通)；

所述蒸汽喷射抽汽器12的进汽端与锅炉出蒸汽管连通，抽气端与2效蒸发器的二次蒸汽出口22连通，出汽端与1效蒸发器的加热器的蒸汽进汽口连通；

上一效蒸发器的二次蒸汽出口与下一效蒸发器的加热器进汽口通过加热器的进汽倒U型管连通(例如，1效蒸发器的二次蒸汽出口21与2效蒸发器的加热器进汽口23通过加热器的进汽倒U型管30连通)。

所述6效蒸发器的二次蒸汽出口24与冷凝器25进汽口连通，所述冷凝器 25与真空装置26连通；所述1～6效蒸发器均为降膜蒸发器；所述降膜蒸发器的换热管为石墨管、内锯齿石墨管或镍基耐腐蚀合金管；所述1～5级预热器均为 DR-酸浴板式预热器，所述DR-酸浴板式预热器的上端设有与相对应的蒸发器的二次蒸汽出口连通的预热器二次蒸汽进口(例如，1级预热器7的上端设有与1 效蒸发器的二次蒸汽出口21连通的预热器二次蒸汽进口27)，所述DR-酸浴板式预热器的下端设有排冷凝水管，与同温同压的下一效蒸发器的加热器的出冷凝水管连通(例如，1级预热器7的下端设有与2效蒸发器的出冷凝水管29连通的预热器出冷凝水管28)。

位于高温段的所述DR-酸浴板式预热器的材质为C276，位于低温段的所述 DR-酸浴板式预热器的材质为904L；所述蒸发器的加热器壳程上设有与所述冷凝器25连通的不凝气排口，所述冷凝器25为排气冷凝器。

所述2～6效蒸发器的加热器的壳程靠上管板处均设有排碱液口，所述一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发浓缩装置还包括碱水循环系统，所述碱水循环系统的碱水出水管依次与所述5～1级预热器的壳程连通，1级预热器7的壳程上的碱水出水管与2效蒸发器的出冷凝水管29连通，上一效蒸发器的排液口与下一效蒸发器的出冷凝水管连通，6效蒸发器的加热器排碱液口与所述碱水循环系统的碱水回水管连通，所述加热器的进汽倒U型管的高度超过所述排液口 0.5～1.2m。

实施例2

如图2所示，一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发结晶装置，蒸发含硫酸及其盐溶液为酸浴，包括1效蒸发器31，2效蒸发器32，3效蒸发器33和4效蒸发器34，与1～4效蒸发器相对应的1～4效循环泵，与1～4效蒸发器相对应的1 级预热器35，2级预热器36，3级预热器37和4级预热器38和5效蒸发结晶器39，6效蒸发结晶器40，所述蒸发结晶器上设有蒸发结晶循环泵，下一级预热器的出酸管与上一级预热器的进酸管连通(例如，4级预热器的出酸管41与 3级预热器的进酸管42连通)；

1级预热器的出酸管43与1效蒸发器的进酸管44连通，上一效蒸发器的出酸管与下一效蒸发器的进酸管通过U型管连通(例如，1效蒸发器的出酸管45 与2效蒸发器的进酸管46通过U型管连通)，所述4效蒸发器的出酸管47通过 U型管与所述5效蒸发结晶器的进酸管48连通，5效蒸发结晶器的出酸管49通过U型管与所述6效蒸发结晶器的进酸管50连通；

上一效蒸发器的出冷凝水管与下一效蒸发器的进冷凝水管通过U型管连通 (例如，1效蒸发器的出冷凝水管51与2效蒸发器的进冷凝水管52通过U型管连通)，4效蒸发器的出冷凝水管53与5效蒸发结晶器的进冷凝水管54通过 U型管连通，5效蒸发结晶器的出冷凝水管55与6效蒸发结晶器的进冷凝水管 56通过U型管连通；

所述1～4级预热器分别与相对应的所述1～4效蒸发器的二次蒸汽出口连通 (例如1级预热器35与1效蒸发器的二次蒸汽出口57连通)；

蒸汽喷射抽汽器71的进汽端与锅炉出蒸汽管连通，抽气端与2效蒸发器的二次蒸汽出口72连通，出汽端与1效蒸发器的加热器的蒸汽进汽口连通。

上一效蒸发器的二次蒸汽出口与下一效蒸发器的加热器进汽口通过加热器的进汽倒U型管连通(例如，1效蒸发器的二次蒸汽出口57与2效蒸发器的加热器进气口58通过加热器的进汽倒U型管70连通)，所述4效蒸发器的二次蒸汽出口59与5效蒸发结晶器的加热器进气口60通过加热器的进汽倒U型管连通，所述5效蒸发结晶器的二次蒸汽出口61与6效蒸发结晶器的加热器进气口 62通过加热器的进汽倒U型管连通，所述6效蒸发结晶器的二次蒸汽出口63 与冷凝器64连通，所述冷凝器64与真空装置65连通。

所述1～4效蒸发器均为降膜蒸发器；所述降膜蒸发器的换热管为石墨管、内锯齿石墨管或镍基耐腐蚀合金管；所述1～4级预热器均为DR-酸浴板式预热器，所述DR-酸浴板式预热器的上端设有与相对应的蒸发器的二次蒸汽出口连通的预热器二次蒸汽进口(例如，1级预热器35的上端设有与1效蒸发器的二次蒸汽出口57连通的预热器二次蒸汽进口66)，所述DR-酸浴板式预热器的下端设有排冷凝水管，与同温同压的下一效蒸发器的加热器的出冷凝水管连通(例如，1级预热器35的下端设有与2效蒸发器的出冷凝水管连通的预热器出冷凝水管67)，所述蒸发结晶器为外循环防垢蒸发结晶器，所述蒸发结晶器的加热管的材质为904L合金或其它耐腐蚀合金，所述蒸发结晶循环泵的材质为耐腐蚀耐磨的合金或非合金，所述蒸发结晶循环泵的转速为735～980rpm。

位于高温段的所述DR-酸浴板式预热器(1～3级预热器)的材质为C276，位于低温段的所述DR-酸浴板式预热器(4级预热器38)的材质为904L；所述蒸发器和所述蒸发结晶器的壳程上均设有与所述冷凝器64连通的不凝气排口，所述冷凝器64为排气冷凝器。

所述2～4效蒸发器的加热器和所述蒸发结晶器的加热器的壳程靠上管板处均设有排液口，所述一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发浓缩结晶装置还包括碱水循环系统，所述碱水循环系统的碱水出水管依次与所述4～1级预热器的壳程连通，1级预热器35的壳程上的碱水出水管与2效蒸发器的出冷凝水管68连通，上一效蒸发器的加热器排碱液口与下一效蒸发器的加热器出冷凝水管连通，4效蒸发器的加热器排碱液口与5效蒸发结晶器的加热器出冷凝水管55连通，5效蒸发结晶器的排碱液口与6效蒸发结晶器的加热器出冷凝水管69连通，所述6 效蒸发结晶器的排碱液口与所述碱水循环系统的碱水回水管连通；

所述加热器的进汽倒U型管的高度超过所述排碱液口0.5～1.2m。

实施例3

如图3所示，一种含硫酸及其盐溶液的多效蒸发结晶装置，蒸发含硫酸及其盐溶液——酸性水(含二浴)，包括1效蒸发器73，2效蒸发器74，3效蒸发器75，4效蒸发器76，5效蒸发器77，6效蒸发器78，7效蒸发结晶器79；与 1～6效蒸发器相对应的1～6效循环泵，与7效蒸发结晶器79对应的蒸发结晶循环泵，与1～4效蒸发器相对应的1级预热器80，2级预热器81，3级预热器82， 4级预热器83，以及酸浴预热器84。

物料流程如下：80℃的酸性水从4级预热器83进入，通过4、3、2、1级预热器预热到109℃，进入1效蒸发器蒸发，再经过2、3、4、5、6效蒸发器蒸发；从酸站引入的比重为1350g/l左右的，50℃的酸浴，经过酸浴预热器84预热到57℃，进入6效蒸发器78，与从5效进入6效的蒸发液(酸性水浓缩液) 混合蒸发，达到硫酸钠接近饱和的浓度，进入7效蒸发结晶器79蒸发结晶硫酸钠，从7效蒸发结晶器79排出含硫酸钠结晶颗粒的悬浮液，通过大气腿进入沉降器85增稠分离。4～1级预热器预热分别用相对应的蒸发器的二次蒸汽做热源，酸浴预热器84通入6效蒸发器78的二次蒸汽作热源。关键是从6效蒸发器78 进入的酸浴流量的计算确定，本实施例为：

酸性水流量109.4t/h，必须结晶析出的硫酸钠为7.3t/h；

必须的结晶蒸发水量为7.3/0.453＝16.1t/h；

必须供蒸发结晶的硫酸钠饱和液流量为16.1/0.15＝107.3t/h；

而109.4t/h低浓度的酸性水，需要蒸发86.4t/h水，只能生成23t/h的饱和液，缺少107.3-23＝84.3t/h的饱和液，需要用酸浴蒸发浓缩作补充。

需要比重1350g/l的酸浴84.3/(1-0.169)＝101.4t/h。

所以要从6效蒸发器78进入101.4t/h流量的，比重为1350g/l的酸浴，通过酸浴预热器84预热到57℃，进入6效蒸发器78蒸发。从6效蒸发器78排出 107.3t/h的饱和液进7效蒸发结晶器79蒸发结晶；

7效蒸发结晶器79蒸发16.1t/h水，结晶7.3t/h硫酸钠，产生结晶母液83.9t/h。

这就是必须在蒸发流程中引入酸浴进行总体水量平衡和硫酸钠平衡的原因。

平衡的结果往往是需要蒸发超过酸性水实际需要的蒸发水量，才能平衡硫酸钠量，这时可以缩小酸站中的酸浴蒸发总量，达到系统全面平衡。

管道的连接与实施例2雷同(不含蒸汽喷射抽汽器71)。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。