一种节能型酸水分离浓缩机的制作方法

1.本发明涉及废酸水处理的技术领域，尤其是一种节能型酸水分离浓缩机。


背景技术：

2.电子行业、电镀行业、五金行业排放的废酸水需要进行后期处理，现有的处理方法有：物理方法、化学方法、电渗析法以及离子交换法。其中的物理方法是简单蒸发浓缩回收，但该方法的能耗大、费用高；化学方法是投放化学物品后依次经过沉淀、过滤、排放，但该方法的费用高，不利于环境保护；电渗析法的缺陷是不利于回收，容易造成二次污染；离子交换法的缺陷是不利于回收再利用。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种节能型酸水分离浓缩机，达到零排放，节省能源，提高经济效益。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种节能型酸水分离浓缩机，具有蒸汽发生器、酸液蒸发器、高温回收换热器、低温回收换热器、冷凝换热器、真空泵、成品酸液冷却换热器、成品酸液输送泵、酸液输送泵、冷凝水输送泵、冷凝水收集槽、控制柜以及冷冻机，所述蒸汽发生器的进出口通过管路与酸液蒸发器相连接形成回路，所述酸液蒸发器的各功能接口分别与高温回收换热器及成品酸液冷却换热器相连接；所述高温回收换热器的冷、热流体接口通过管路与低温回收换热器相应接口相连接，所述低温回收换热器的冷、热流体接口通过两路管路分别与成品冷却器换热器及冷凝换热器相连接，所述冷凝换热器通过三路管路分别与冷凝水收集槽、真空泵及冷冻机相连接，所述真空泵通过一路管路排出空气；所述成品酸液冷却换热器通过两路管路分别与成品酸液输送泵及酸液输送泵相连接：所述冷凝水输送泵通过一路管路与冷凝水收集槽相连接，所述控制柜用于对系统的温度、液位、压力、浓度、时间、泵、阀门的监控与控制。
5.进一步具体地限定，上述技术方案中，所述蒸汽发生器用于给酸液蒸发器提供热源，所述酸液蒸发器用于蒸发分离酸与水，所述高温回收换热器用于提高酸液的温度并降低蒸发水份温度，所述低温回收换热器用于预热酸液的温度并降低蒸发水份温度，所述冷凝换热器用于冷凝蒸发的水份并排到冷凝水收集槽，所述真空泵用于使得系统真空并降低沸点，所述成品酸液冷却换热器用于冷却成品酸液并预热酸液，所述成品酸液输送泵用于将冷却好的成品酸液输送到成品储槽，所述酸液输送泵用于将酸液池中的原酸液输送给系统以便于为系统补充原酸液，所述冷凝水输送泵用于将分离出来的冷凝水输送到清水池，所述冷凝水收集槽用于将分离出来的冷凝水收集储存，所述冷冻机用于冷凝分离出来水份。
6.进一步具体地限定，上述技术方案中，所述酸液输送泵与成品酸液冷却换热器之间的连接管路上设置有第一电动阀，所述酸液蒸发器上设置有第二电动阀，所述冷凝换热器与真空泵之间的连接管路上设置有第三电动阀，所述冷凝水收集槽与冷凝换热器之间的
连接管路上设置有第四电动阀，所述冷凝水收集槽上设置有第五电动阀，所述冷凝水输送泵与冷凝水收集槽之间的连接管路上设置有第六电动阀，所述酸液蒸发器与成品酸液冷却换热器之间的连接管路上设置有第七电动阀，所述成品酸液冷却换热器与成品酸液输送泵之间的连接管路上设置有第八电动阀，所述蒸汽发生器与酸液蒸发器之间的连接管路上沿着蒸汽的流动方向设置有第九电动阀。
7.进一步具体地限定，上述技术方案中，所述酸液蒸发器与蒸汽发生器之间的连接管路上沿着冷凝水的流动方向依次设置有闸阀和疏水阀，所述闸阀靠近酸液蒸发器，所述疏水阀靠近蒸汽发生器。
8.进一步具体地限定，上述技术方案中，所述酸液蒸发器上设置有真空压力表。
9.进一步具体地限定，上述技术方案中，所述冷凝换热器与冷冻机之间的连接管路上沿着冰水从冷凝换热器流向冷冻机的流动方向设置有闸阀，冷凝换热器与冷冻机之间的连接管路上沿着冰水从冷冻机流向冷凝换热器的流动方向设置有闸阀。
10.进一步具体地限定，上述技术方案中，所述酸液输送泵与酸液池之间的连接管路上沿着原酸液的流动方向依次设置有闸阀和过滤阀，所述闸阀靠近酸液池，所述过滤阀靠近酸液输送泵。
11.进一步具体地限定，上述技术方案中，所述冷凝换热器与真空泵之间的连接管路上设置有过滤阀，该过滤阀靠近真空泵。
12.进一步具体地限定，上述技术方案中，所述冷凝水输送泵与冷凝水收集槽之间的连接管路上设置有过滤阀，该过滤阀靠近冷凝水输送泵。
13.进一步具体地限定，上述技术方案中，所述成品酸液冷却换热器与成品酸液输送泵之间的连接管路上设置有过滤阀，该过滤阀靠近成品酸液输送泵。
14.本发明的有益效果是：本发明的一种节能型酸水分离浓缩机具有以下优点：一、采用特殊结构的蒸发器，加大换热面积，通过液位控制一边蒸发一边补充酸液，补充酸液与蒸发分离出的水蒸汽通过高、低温换热器对流换热获得效高温度的酸液进入蒸发器，节省蒸发器的蒸汽使用量，获得效低温度蒸发分离出来的水蒸汽进入冷凝器，节省冰水的使用量；二、冷凝器冷凝水收集到冷凝水收集槽回用，蒸发器中酸液浓度达到设定值时，排放到成品冷却器冷却回用，达到零排放；三、结合真空技术和冷冻冷凝技术，降低酸液的沸点，提高冷热区域对流，加快蒸发速度；四、节省能源，提高经济效益。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本发明的结构示意图；
17.图2是图1的侧视图一；
18.图3是图1的侧视图二；
19.图4是本发明的工作原理图。
20.附图中的标号为：1、蒸汽发生器；2、酸液蒸发器；3、高温回收换热器；4、低温回收换热器；5、冷凝换热器；6、真空泵；7、成品酸液冷却换热器；8、成品酸液输送泵；9、酸液输送泵；10、冷凝水输送泵；11、冷凝水收集槽；12、控制柜；13、冷冻机；14、成品储槽；15、酸液池；16、清水池；a、第一电动阀；b、第二电动阀；c、第三电动阀；d、第四电动阀；e、第五电动阀；f、第六电动阀；g、第七电动阀；h、第八电动阀；k、第九电动阀。
具体实施方式
21.为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
22.见图1、图2、图3和图4，本发明的一种节能型酸水分离浓缩机，具有蒸汽发生器1、酸液蒸发器2、高温回收换热器3、低温回收换热器4、冷凝换热器5、真空泵6、成品酸液冷却换热器7、成品酸液输送泵8、酸液输送泵9、冷凝水输送泵10、冷凝水收集槽11、控制柜12以及冷冻机13，蒸汽发生器1的进出口通过管路与酸液蒸发器2相连接形成回路，酸液蒸发器2的各功能接口分别与高温回收换热器3及成品酸液冷却换热器7相连接；高温回收换热器3的冷、热流体接口通过管路与低温回收换热器4相应接口相连接，低温回收换热器4的冷、热流体接口通过两路管路分别与成品冷却器换热器7及冷凝换热器5相连接，冷凝换热器5通过三路管路分别与冷凝水收集槽11、真空泵6及冷冻机13相连接，真空泵6通过一路管路排出空气；成品酸液冷却换热器7通过两路管路分别与成品酸液输送泵8及酸液输送泵9相连接：冷凝水输送泵10通过一路管路与冷凝水收集槽11相连接，控制柜12用于对系统的温度、液位、压力、浓度、时间、泵、阀门的监控与控制。
23.其中，蒸汽发生器1用于给酸液蒸发器2提供热源，酸液蒸发器2用于蒸发分离酸与水，高温回收换热器3用于提高酸液的温度并降低蒸发水份温度，低温回收换热器4用于预热酸液的温度并降低蒸发水份温度，冷凝换热器5用于冷凝蒸发的水份并排到冷凝水收集槽11，真空泵6用于使得系统真空并降低沸点，成品酸液冷却换热器7用于冷却成品酸液并预热酸液，成品酸液输送泵8用于将冷却好的成品酸液输送到成品储槽14，酸液输送泵9用于将酸液池15中的原酸液输送给系统以便于为系统补充原酸液，冷凝水输送泵10用于将分离出来的冷凝水输送到清水池16，冷凝水收集槽11用于将分离出来的冷凝水收集储存，冷冻机13用于冷凝分离出来水份。
24.酸液输送泵9与成品酸液冷却换热器7之间的连接管路上设置有第一电动阀a，酸液蒸发器2上设置有第二电动阀b，冷凝换热器5与真空泵6之间的连接管路上设置有第三电动阀c，冷凝水收集槽11与冷凝换热器5之间的连接管路上设置有第四电动阀d，冷凝水收集槽11上设置有第五电动阀e，冷凝水输送泵10与冷凝水收集槽11之间的连接管路上设置有第六电动阀f，酸液蒸发器2与成品酸液冷却换热器7之间的连接管路上设置有第七电动阀g，成品酸液冷却换热器7与成品酸液输送泵8之间的连接管路上设置有第八电动阀h，蒸汽发生器1与酸液蒸发器2之间的连接管路上沿着蒸汽的流动方向设置有第九电动阀k。酸液蒸发器2与蒸汽发生器1之间的连接管路上沿着冷凝水的流动方向依次设置有闸阀和疏水
阀，闸阀靠近酸液蒸发器2，疏水阀靠近蒸汽发生器1。酸液蒸发器2上设置有真空压力表。冷凝换热器5与冷冻机13之间的连接管路上沿着冰水从冷凝换热器5流向冷冻机13的流动方向设置有闸阀，冷凝换热器5与冷冻机13之间的连接管路上沿着冰水从冷冻机13流向冷凝换热器5的流动方向设置有闸阀。酸液输送泵9与酸液池15之间的连接管路上沿着原酸液的流动方向依次设置有闸阀和过滤阀，闸阀靠近酸液池15，过滤阀靠近酸液输送泵9。冷凝换热器5与真空泵6之间的连接管路上设置有过滤阀，该过滤阀靠近真空泵6。冷凝水输送泵10与冷凝水收集槽11之间的连接管路上设置有过滤阀，该过滤阀靠近冷凝水输送泵10。成品酸液冷却换热器7与成品酸液输送泵8之间的连接管路上设置有过滤阀，该过滤阀靠近成品酸液输送泵8。
25.该节能型酸水分离浓缩机的工作过程是：
26.步骤1、系统运行前准备：设定相关参数的上、下限设定值(如液位、温度、压力、浓度)。
27.步骤2、开机运行：
28.步骤2.1、开启电动阀第一电动阀a、第四电动阀d、启动酸液输送泵9开启往成品冷却器、低温回收换热器4、高温回收换热器3、酸液蒸发器2内加酸液，并按液位设定设定值自动启、停。
29.步骤2.2、启动真空泵6、第三电动阀c，开始抽真空并按设定值自动启、停。
30.步骤2.3、启动蒸汽发生器1，开启第九电动阀k，开始加热蒸发，并按压力、温度设定值自动启、停。
31.步骤2.4、启动冷冻机13，冰水在冷凝换热器循环，并按温度设定值自动控制。
32.步骤2.5、酸液蒸发出的水蒸汽经过高温回收换热器3、低温回收换热器4换热后温度降低，然后进冷凝换热器5冷凝并流入冷凝水收集槽11。当液位到冷凝水收集槽11液位上限时，关闭第四电动阀d,开启第六电动阀f、第五电动阀e,启动冷凝水输送泵10把冷凝水输送到清水池16，并按液位设定值自动启、停。
33.步骤2.6、随着酸液蒸发器2内酸液不断蒸发和补充，浓度随之升高当浓度达到设定值时，停止蒸汽加热，停止补充酸液，停止真空泵6及冷冻机13，开启第七电动阀g，将处理好的酸液排放到成品酸冷却换热器7中换热冷却，冷却后用成品酸液输送泵8输送到成品储槽14。
34.步骤3、工作完成，进行下一次。
35.该节能型酸水分离浓缩机，蒸发器采用夹套及横向布置，增加换热面积。系统采用真空技术，降低沸点。采用冷冻机13冷凝技术，使局部形成低压区，加快蒸发水蒸汽的流速，提高蒸发速度。高温回收换热器3和低温回收换热器4采用高低温流体对流换热，使进入酸液蒸发器2的酸液获得更高的温度及降低蒸发出来的水蒸气温度进入冷凝换热器，减少蒸汽及冰水的使用量，降低运行成本。节能减排:系统分离出来酸液可回收再利用，冷凝水达到环保排放标准，回收再利用。
36.以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。