一种硝酸盐溶液提浓装置的制作方法

文档序号:12529199阅读:404来源:国知局

本实用新型涉及一种溶液提浓装置,尤其涉及硝酸盐溶液提浓。



背景技术:

氮氧化物NOx通过呼吸进入人体肺的深部,可引起支气管炎或肺气肿,NOx还能和大气中其他污染物发生光化学反应形成光化学烟雾污染。N2O在大气中经氧化转变成硝酸,是造成酸雨的原因之一。N2O还可使平流层中臭氧减少,从而使到达地球的紫外线辐射量增加。NOx污染与采用矿物燃料作能源有关。我国是主要以煤炭为主的高能耗国家,煤炭在燃烧过程中会产生大量的氮氧化物气体,随着国家环保政策力度的加大,烟气治理成为行业研究重点课题。

目前烟气治理应用较为广泛的技术为SCR脱硝技术,即选择性催化还原技术。在催化剂的作用下,还原剂与氮氧化物反应生成对环境无害的氮气和水蒸气。众所周知,烟气脱硝工艺的核心技术是催化剂的开发和应用。

催化剂主要由活性组分、助剂和载体组成。活性组分起催化作用,其制备的前驱体主要为硝酸盐类,同时需要保证一定的溶液浓度(质量比约为50%左右)使其参与反应。

考虑到某些硝酸盐的特性,不能通过直接在低浓度(质量比小于等于45%)的常用成品硝酸盐溶液中添加固体硝酸盐以提高其溶液浓度,因此业界内需要一种硝酸盐溶液提浓装置,将硝酸盐溶液提浓,并且操作易控制,制备出的溶液也易于存储,提浓时不会对环境造成污染。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种硝酸盐溶液提浓装置,将低浓度的硝酸盐溶液通过蒸发形式提浓,并且操作易于控制,制备出的溶液也容易存储,提浓时不会对环境造成污染。

本实用新型是通过以下技术方案实现的:

一种硝酸盐溶液提浓装置,其特征在于:

硝酸盐溶液储箱连通蒸发釜顶部的溶液输入口,蒸发釜底部设有提浓输出口,蒸发釜顶部的混合气输出口连通冷凝器的输入口,冷凝器的气体输出口连通酸性气体储罐;

蒸发釜内设有加热/冷却管路,加热/冷却管路的进口能够选择与蒸气源或冷却循环水回水连通,加热/冷却管路的出口能够选择与冷凝水回水或者冷却循环水上水连通,从而形成由蒸气源、加热/冷却管路和冷凝水回水构成的蒸气加热通路,或者,形成由冷却循环水上水、加热/冷却管路和冷却循环水回水构成的循环水冷却通路;

冷凝器的冷凝管路两端分别连通冷却循环水上水和冷却循环水回水。

本装置采用加热蒸汽蒸发水汽的方式进行提浓。低浓度硝酸盐溶液的储箱与蒸发釜相连,通过90~95℃蒸汽加热蒸发釜、并在蒸发过程中加以搅拌来挥发由水蒸气及酸性气体(氮氧化物)组成的气体混合物,挥发出来的气体混合物送入冷凝器中,经冷凝器进行气液高效分离,水蒸气凝结成水分离出来,酸性气体(氮氧化物)送入酸性气体储罐储存并在处理后排放,以避免污染环境。

蒸发釜中的蒸气有进有出,对蒸汽的利用率高,可以实现循环水的高效使用;当蒸发釜中的温度偏高时,蒸气加热通路截断,循环水冷却通路向蒸发釜中输入冷却循环水,利用循环水对蒸发釜内部进行降温控制,保证蒸发釜内部达到设定的使用提浓温度。

本装置提浓效果良好,对蒸汽的利用率高,可以实现循环水的高效使用,产品收率高,同时产品质量保证,节能环保。

进一步的,酸性气体储罐为真空储罐,真空储罐上配置真空机组,用于稳定酸性气体储罐内的真空度。利用真空负压抽吸从冷凝器中分离出来的酸性气体,可以高效地实现气液的分离,并且方便酸性气体的储存。

再进一步,所述真空机组为高耐酸腐蚀性真空机组,避免长期使用中被酸性气体腐蚀。

再进一步,所述蒸发釜内设置温度监测器,通过温度监测器连动控制蒸气加热通路或循环水冷却通路的启闭,及时调控蒸发釜内的温度。

再进一步,所述蒸气源和冷却循环水回水分别通过调节阀连通加热/冷却管路的进口,所述冷凝水回水和冷却循环水上水分别通过调节阀连通加热/冷却管路的出口,以控制蒸气加热通路或循环水冷却通路的启闭,以及蒸气及循环水的大小及流速,保证提浓品质。

再进一步,所述加热/冷却管路为蒸气夹套或者盘管。

本实用新型的有益效果在于:

1、本装置提浓效果良好,并且操作易控制,制备出的溶液也易于存储;

2、对蒸汽的利用率高,可以实现循环水的高效使用,产品回收率高,节能环保;

3、提浓效果明显,能够满足将质量比小于等于45%的硝酸盐溶液提浓至50%浓度的要求。

附图说明

图1为本装置一种优选结构的连接示意图

图1中:1为硝酸盐溶液储箱,2为蒸发釜,201为溶液输入口,202为提浓输出口,203为混合气输出口,204为加热/冷却管路的进口,206为加热/冷却管路的出口,3为冷凝器,4为酸性气体储罐,5为真空机组,6为蒸气源,7为冷却循环水回水,8为冷却循环水上水,9为冷凝水回水。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示,硝酸盐溶液储箱1连通蒸发釜2顶部的溶液输入口201,蒸发釜2底部设有提浓输出口202,蒸发釜2顶部的混合气输出口203连通冷凝器3的输入口,冷凝器3的气体输出口连通酸性气体储罐4,酸性气体储罐4为真空储罐,真空储罐上配置高耐酸腐蚀性的真空机组5。

蒸发釜2内设有加热/冷却管路,蒸气源6和冷却循环水回水7分别通过调节阀连通加热/冷却管路的进口204,加热/冷却管路的进口204能够选择与蒸气源6或冷却循环水回水7连通,冷凝水回水9和冷却循环水上水8分别通过调节阀连通加热/冷却管路的出口206,加热/冷却管路的出口206能够选择与冷凝水回水9或者冷却循环水上水8连通,从而形成由蒸气源6、加热/冷却管路和冷凝水回水9构成的蒸气加热通路,或者,形成由冷却循环水上水8、加热/冷却管路和冷却循环水回水7构成的循环水冷却通路;本实施例中,加热/冷却管路选用的是蒸气夹套。

冷凝器3的冷凝管路两端分别连通冷却循环水上水8和冷却循环水回水7。

硝酸盐溶液储箱1与蒸发釜2相连,通过90~95℃蒸汽加热蒸发釜2、并在蒸发过程中加以搅拌来挥发由水蒸气及酸性气体(氮氧化物)组成的气体混合物,挥发出来的气体混合物再送入冷凝器3,经冷凝器3进行气液高效分离,水蒸气凝结成水分离出来,酸性气体(氮氧化物)送入酸性气体储罐储4储存并在处理后排放,以避免污染环境。

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