稀硫酸浓缩新工艺的实验研究
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３０３ ０３ ０３０ ３０３ ０３０ ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ｅ 气进 口流 量一定 （ ＝４ ． ｋ ／ ） 不 同空 气 进 口温 Ｖｇ ９ １ ｇ ｈ ， （ ℃） 度 时 的情 况 。图 中各条 曲线 呈现 出产 口硫 酸的浓度 随稀 硫酸 进 口流量 的增 大而减 小 的趋 势 。这 主要 是 图 ２ 空气温度对稀硫酸浓缩效果的影响 ２ ２ 空气 进 口流量对 稀硫 酸 浓缩 效果 的影 响 ． 因为 稀硫 酸进 口流 量 增 大 时 ， 文 丘 里 雾 化器 雾 化 经 形 成 的硫 酸液滴 粒径 增 大 ， 稀硫 酸 的比表 面积减 小 ， 这 对稀 硫 酸水分 的蒸 发是 不利 的 ［ 。 ５ ］ 稀硫 酸 的浓缩效果 随空气 流量 的变化 情况 如 图 维普资讯 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｑｖｉｐ．ｃｏｍ ３ ０ 四川化 工 第 １卷 １ ２ ０ 第 ４期 ０ ８年 ∞ 加 ｛ 三 ； ∞ ｛ ； ； ３ 主 要 结论 （ ） 用撞 击流 浓缩工 艺 浓缩稀 硫 酸是 可行 的 ； １运 （ ） 品硫 酸 的浓度 随空气 进 口温度 的增 高 、 ２产 空 气进 口流 量的增 大 、 硫 酸 进 口流量 的减 小而 增 大 。 稀 符号 说 明 Ｓ ● Ｃ Ｖ
Ｙ （ ｇ ） ，ｋ ． 图 ３ 空气流量对稀硫酸浓缩效果的影响 ２ ３ 稀硫 酸进 口流 量对 浓缩 效果 的 影响 ． 产 品硫 酸 的浓度 随 稀硫 酸 进 口流量 的变化关 系 如 图 ４ 示 ， Ａ） 所 （ 图表 示 空 气 进 口温 度 一 定 （ｒ 一 ］ｇ ３０Ｃ）不 同空气进 口流 量 时 的情 况 ；Ｂ 图表 示 空 ４＂ ， （）
图 １ 工 艺流 程示 意 图 固定 加 热面 、 会 有垢 层 生 成 等优 点 。本 研 究探 索 不 了运用撞 击 流浓 缩 器浓 缩 稀 硫 酸 的新 工 艺 ， 该研 究 拓 展 了撞 击 流技 术 的应 用 领 域 ， 为工 业 废硫 酸 的 还 回收 提供 了新 的可能途 径 。 形成气 液两 相流 。两 相流 以 自由射 流 的方式进 入 浓 缩室 １， ０ 两股 两 相 流 在 浓 缩 室 内 发 生对 撞 ， 液 两 气 相在其 中进 行强 烈 的 热 、 质交 换 ， 分迅 速 地 汽 化 。 水 浓 缩后 的硫 酸 由于重力 作 用 一 部分进 入 浓缩 室下 部 维普资讯 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｑｖｉｐ．ｃｏｍ 第４ 期 稀 硫 酸 浓 缩 新 工 艺 的 实验 研 究 ２ ９ 的产 品贮槽 １ ， １另一部 分 由气 流夹 带 进 入旋 风 分 离 器 １ 。 在其 中完 成液 滴 的分离 后 ， 体从 旋 风分 离 ２ 液 器底部 进 入其 下部 的产 品贮 槽 １ ， 旋 风分 离 器顶 ４从 ３所示 ，Ａ） （ 图表 示 稀硫 酸进 料 流 量一 定 时 （ 一５ Ｖｌ ． ５ｋ／） ９ ｇ ｈ 的情 况 ，Ｂ 图表 示 空气 温度 一 定 时 （ ｇ （） ｒ 一 ｒ 踮 ３０Ｃ） ４ ￣ 的情况 。图 中各 曲线 呈 现 出 的趋 势 是 ： 品 产 硫 酸 的浓 度随 进 口空气 流量 的增 大 而增 大 。这是 由 部引出的废气经碱洗槽 １ 洗涤后放空。实验 中待 ３ 浓 缩稀 硫 酸 的浓 度 为 ２ ， 缩后 硫 酸 的 浓 度 （ ０ 浓 以 下 简称 “ 品硫 酸” 先 由 比重计 测 出其 比重 ， 产 ） 然后代 于本工艺采用文丘里作为稀硫酸 的雾化装 置 ， 当空 气进 口流量增 大 时 ， 一方 面稀 硫 酸雾 化 后 生 成 液 滴 的平 均粒径 减小 ， 液 的 比表面积 增 大 ； 溶 另一 方 面空 入浓度 与 比重 的关 系式计 算 即得 。 ２ 结 果 与 讨 论 ２ １ 空气 进 口温 度对 稀硫 酸浓缩 效 果的影 响 ． 稀 硫 酸 的浓 缩 效果 随空气 进 口温度 的变 化情 况 如 图 ２所示 。其 中 （ 图表 示 空 气 流 量 为 ４ ． ｋ ／ Ａ） ４ ６ｇ 气流量增大时， 单位体积气相中的液滴数减少 ， 液滴 之 间 的碰 撞 和聚并 机 率 减 小 ， 滴 在 浓 缩 器 中 的平 液 均停 留时 间增 大 。这两 者对 稀硫 酸水 分 的蒸 发都 是 有利 的 ， 故产 品硫 酸 的 浓度 随空 气 进 口流 量 的增 大 而增 大 引。 ｈ 不 同稀 硫 酸进 料 流 量 时 产 品 硫 酸 的浓 度 随空 气 ， 进 口温度变 化 的情 况 ； Ｂ （ ）图 表示 稀 硫 酸 进 口流量 为 ５ ５ ｋ ／ ， 同空气 进 口流量 时 产 品硫 酸 的浓度 ． ９ｇ ｈ 不
本文由ｄｅｎｇｆｅｉ７贡献 ｐｄｆ文档可能在ＷＡＰ端浏览体验不佳。建议您优先选择ＴＸＴ，或下载源文件到本机 查看。 维普资讯 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｑｖｉｐ．ｃｏｍ ２ ８ 四 川化 工 第 １卷 １ ２ ０ 第 ４期 ０ ８年 稀 硫 酸 浓 缩 新 工 艺 的 实验 研 究 刘兴勇 张 利 黄 斌 （ 四川理 工 学院材 料 与化 学工程 系， 四川 自贡 ，４ ０ ０ ６３０ ） 摘 要 探 索 了运用撞 击 流技术 浓缩稀 硫酸 的工艺 ， 工艺 主 要 由硫 酸雾 化 装 置 、 击 流 浓 缩器 、 酸 该 撞 硫 回收装 置等 几部分 构成 。实验 以 ２ 的稀硫 酸作 为待 浓缩液 ， ０ 研究 改 变空 气 进 Ｈ流 量 （ ５ １ ． ９ ３． ￣４． １ｇ ｈ 、 ｋ ／ ） 空气 进 Ｈ温度 （ ０ － ３ ０Ｃ） 稀 硫 酸进 Ｈ流 量 （ ． ９ ． ９ ｇ ｈ 等 因 素对 稀 硫 酸 浓 缩 效 ３０ ６ 。 、 ５ ５ ～９ ７ ｋ ／ ） 果 的影 响 ， 果表 明 ： 工艺具 有较好 的浓 缩效 果 （ 大浓度 达 ７ 以上 ） 浓缩 后硫 酸 的浓度 随空 结 该 最 ０ ， 气进 口流量 的增大 、 空气 进 口温度 的升高 、 硫 酸进 口流量 的减小 而 增 大 。 稀 关键 词 ： 缩 浓 撞 击流 浓缩 器 稀 硫 酸 中图分 类号 ：Ｏ ５ ． ２ Ｔ ０ １６ 文献标识 码 ： Ａ 硫酸 是应 用最 广 的基 本 化 工 产 品之 一 ， 酸在 硫 使 用 过程 中大体 可 以分 为三 种 情 况 ： 一是 作 为 产 品 １ 实 验 实验 的主体 设备 为水平 同轴撞 击流 浓缩 器 。两 相流 的进 口管是 内径 为 ２ ｍｍ 的 不 锈 钢 管 ， 们 同 ０ 它 的组成部分被固定在产品内； 二是转变成为不希望 的副产 品 ， 如芒 硝 、 膏 、 酸亚 铁等 ； 是 以废硫酸 石 硫 三 形 式从 产 品系统 中排 出。硫酸 的一大 用户是 有机化 工工业 （ 括原 油处理 工业 、 包 印染 工业等 ） 其 中大约 ， 有 １ ３的硫 酸转 变 成 废 酸［ ； 一个 硫 酸 大用 户 是 ／ １另 钛 白工 业 ， 统 计 ， 据 每生 产 １ 钛 白 ， ｔ 要副 产含 ２ 左 ０ 右 的稀 硫 酸 ７ １ ｔ用 于 冶 金 工 业 的酸 洗 液 也 一 ～ １； 轴对 称地安 装在 浓缩 室 的两 端 。雾 化装 置为 文丘 里 雾 化器 。工 艺流 程简 图如 图 １所 示 ， 气 由鼓 风 机 空 １ 人 电加热器 ５送 风 量 由阀 门 ２调 节 ， 定 量 的 送 ， 一 空 气经 电加 热器 ５ 热 后 ， 成 等 量 的两 股 进入 文 加 分 氏管 ９待 浓 缩 的稀 流 酸 由恒 流 泵 ７加 入 文丘 里 雾 ， 化 器 的 喉管 处 ， 此经 文 氏管处 高速热 空气 雾化 ， 在 形 成 非 常微 小 的雾滴 （ 几微米 至 一百 多微米 ）从 而 约 ， 样 。废 硫酸 在使 用 过程 中被 稀 释和 污 染 ， 一般 不 宜 在原生产 系统中再次使用。如何处理和回收这些废 硫 酸 ， 论从 充分 利用 自然 资源 的角度 ， 是从环 境 无 还 保护 的角度 ， 都是 引人注 目的问题 ［ 。 ２ ］ 迄 今为止 ， 酸 回收 的工 艺主要 分为 两大类 ： 废 一 类是 废 酸再生 ； 类 是 废 酸 浓缩 。由 于 废 酸再 生 的 一 成本 和 能耗都 比较 高 ， 实 际 的工业 生 产 中很 少 采 在 用 。工业 生产 中更 多 的采用浓 缩废 酸 的方 法来 回收 硫酸 ， 这类 方法 包 括浸 没 燃 烧 浓缩 、 式 浓 缩 、 空 鼓 真
ｐａｇｅ １
浓缩 、 锅式 浓缩 和喷雾 浓 缩［ 等 。 ３ ］ １风 机 ；． 门 ；． 板 流 量 计 ；． 银 温 度 计 ；．电加 热 器 。 ． ２阀 ３孔 ４水 ５ ６ 空气入 Ｉ温度控制仪 （ Ｅ型 热 电偶 ） ７ 恒 流泵 ；． 硫酸 贮 ＝ Ｉ 配 ；． ８稀 槽 ；． 氏雾 化器 ；０ 对撞 室 ； １ １ ． 品贮槽 ； ２ 旋 风分 离 ９文 １． １，４产 １。 器 ；３ 碱 洗 槽 １． 撞 击 流是 一种 可显 著强化 相间传递 过程 的新 技 术 ［ 。撞 击 流浓 缩 器具 有 容 积蒸 发 系 数 较 高 、 有 ４ ］ 没
ｐａｇｅ ２
随空气 进 口温度 的变化关 系 。从 图中各 条 曲线可 以 看 出 ， 品硫 酸 的浓 度 随 空气 进 口温度 的升 高 而增 产 大 。这主要是因为空气进 口温度升高 ， 传热推动力 增大 ， 液滴水 分 的蒸 发速率 加快 所致 ［ 。 ５ ］ 加 ∞ ∞ 加 ∞ ∞ 如 ３ ６ ３ ０ ４ ４ ４ ８５ ４ ３ ８４ ２ ４ ６４ ０ ， ３０ ３０３ ０３ ０３０ ３０３０ ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ （ ℃） ３ ４ ３ ４ ４８ ０ ６ ３８ ４０ ４２ ４４ ６ ５
ｐａｇｅ ３
质 量浓度 ， ； ， 质量 流量 ，ｇ ｈ ｋ／ 。 了 温度 ， ； 、 ℃ 下标说 明 ｇ 表示 气体 ； ｌ 表示液 体 。 ’ 参考 文 献 ［ ］ ｏ ｅｂ ｎ ｅ － Ｂｄｎｅｎｒ １ Ｋ．ＰｅｓｎＨ． ｌｓｅ Ｖ ．Ｓ ｅ ｅ ｔｉ ｒ ｎ Ｒ．Ｒｅｅ ｅａｉｎｏ ｐｎ ｇ ｎｒｔ ｆ ｅ ｔ ｏ ｓ Ｓ ｓ ｌｕ ｉ ｃｄ Ｉ ． ｅ Ｅｎ ，１ ８ ｕ ｆｒｃａ ｉ． ｎｔＣｈ ｍ． ｇ． ９ ０，２ ３） ４ ￣ ３ １ ０（ ：３ ３ ５ Ｅ］Ｓ ｔ Ｍ． ｚ ｍｉ Ｇ． ；Ｍａ ｔ ｓＥ ｈ ｎｉ ．Ｔｈ ｏ ｃ ｎｒｉｎ ｏ ｕｆｒ ｃ ． ｕ ｅｃ ｎｅ ｔａ ｆｓ ｌ ｉ ａｉ ｏ ｕｃ ｄ Ｃｈ ｍ． ｇ Ｐｒｇ ｅ Ｅｎ ， ｏ ．，１ ７ ９ ８，（ ：７ ～ ８ ９ ） ８ ３ Ｅ］ ３ 单居正 ，陈远静 ．我国硫 酸浓缩技 术 的现状． 酸工业 ，１ ８ ， 硫 ９ ３ （ ）：３ ￣ ４ ５ ８ ３ Ｅ ］ ｍｉ Ａ．Ｔｒｎｌｔｄｂ ４ Ｔａ ｒ ａ ｓ ｅ ｙＷＵ ａ （ ａ Ｙｕ ｎ 伍沅 译 ）Ｐ ｉｃ ｌ ｎ — ． ｒｎｉ ｅａ ｄＡｐ ｐ ｐｃｔ ｆ ｆｍｐ ｇ ｇ ｅｃ ｒ撞击流反应器一原 理和应用 ）［ ． ｌａｉ ｉ ｉ ａｔ （ ｉ ｏｏＩ ｎｎＲ ｏ ｉ ．Ｍ］ Ｂ ｉｎ Ｃ ｅ ｉｇ ￣京 ）Ｃ ｅ ｃｌ ｎ ｕｔｙＰ ｅｓ化 学 工业 出 版 社 ） １ ９ ． ｊ ： ｈ ｍｉ ｄ ｓｒ ｒｓ（ ａＩ ，９ ６ ［］ ５ 刘兴 勇． 同轴 撞 击 流浓 缩 器 的研 究 ［ ］ 四川 大 学 学 位 论 文 Ｄ． 图 ４ 稀 硫 酸 流量 对浓 缩效 果 的影 响 （ ０ ３． ２ ０ ） Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌＳ ｕ ｙ ｏ ｈ ｎ ｅ ｒ ｔｎ ｐ ｒ ｍ ｎ ａ ｔ ｄ ｎ ｔ ｅ Ｃ０ ｃ ｎｔ ａ ｉ ｇ Ｐｒ ｃ ｓ ｆＤｉｕ ｅ Ｓ ｌｕ ｉ ｉ ｏ ｅ ｓ ｏ ｌ ｔ ｕ ｆ ｒ ｃ Ａｃ ｄ Ｌｉ ｉ ｇｙｏ ｇ ，Ｚ矗ａｎ Ｌｉ，Ｈ ｕ ｇ ｎ ｕＸ ｎ ｎ ｇ ａ ｎ Ｂｉ （ ａ ｅｉ ｌ ｎ ｈ ｍｉａ ｇｉｅ ｒｎ ｐｔ Ｓ ｃ ｕ ｎｕ ｉ ｅｓｔ Ｍ ｔｒａ ｄ Ｃ ｅ ｃ ｌ ａ Ｅｎ ｎ ｅ ｉｇ Ｄｅ ．， ｉｈ ａ ｎ ｖ ｉ ｏ ｇ ６ ３ ０ ， ｈ ｎ ） ｛ｓｉ ｃ ｎ ｎ ｉｅｒｎ Ｚ ｇ ｎ ４ ０ ０ Ｃ ｉａ ｅ Ａｂ ｔａ ｔ Ａ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔａｉｇ ｐ ｏ ｅ ｓｆｒｄ ｌｔ ｕｆ ｒ ｃａ ｉ ａ ｅ ｎ ｉ ｉｇｎ －ｔｅ ｍ ｓｓ ｕ ｉｄ ｉ ｈ ｓ ｓｒ ｃ ： ｎ ｗ ｏ ｃ ｎ ｒｔｎ ｒ ｃ ｓ ｏ ｉ ｅｓ ｌ ｉ ｃｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｕ ｕ ｍｐ ｎ ｉｇ ｓｒ ａ ｗａ ｔ ｄｅ ｎｔ ｉ ｗｏ ｋ ｒ ．Ｔ ｈ ｒ ｃ ｓ ｏ ｓｓｓｏ ｅ ｔｉ ｔ ｍ ｉｅ ，ｉ ｉｇ ｎ — ｔｅ ｍ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ｒａ ｄ ｔ ｅｐ ｏ ｕ ｔ ｏｌｃｉ ｇｅ ｅｐ ｏ ｅ ｓｃ ｎ ｉｔ ｆ ｎ ｒ ａｏ ｚｒ ｍｐ ｎ ｉｇ ｓｒ ａ ｃ ｎ ｅ ｔａｏ ｎ ｈ ｒ ｄ ｃ ｌ ｔ — ｖ ｃ ｅ ｎ ｑ ｉｍ ｅ ｔ ｕｐ ｎ ．Ｔｈ ｉ ｔ ｕ ｆ ｒｃａ ｉ ｔ ０ ． ｅｄｌ ｅｓ ｌ ｉ ｃｄｗｉｈ ２ ｗｔ ｕ ｕ ｗａ ｓ ｄ ａ ｒａ ｏ ｕ ｉｎ ｉ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ． Ｔｈ ｘ ｅ ｉ ｓｕ ｅ ｓａ ｔｉｌｓ ｌｔｏ ｎ ｅ ｐ ｒｍ ｎ ｓ ｅｅ ｐ ｒ— ｍｅ ｔ ｌ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔｏ ｆｔ ｅ ｃ ｎ ｅ
Ｙ （ ｇ ） ，ｋ ． 图 ３ 空气流量对稀硫酸浓缩效果的影响 ２ ３ 稀硫 酸进 口流 量对 浓缩 效果 的 影响 ． 产 品硫 酸 的浓度 随 稀硫 酸 进 口流量 的变化关 系 如 图 ４ 示 ， Ａ） 所 （ 图表 示 空 气 进 口温 度 一 定 （ｒ 一 ］ｇ ３０Ｃ）不 同空气进 口流 量 时 的情 况 ；Ｂ 图表 示 空 ４＂ ， （）
图 １ 工 艺流 程示 意 图 固定 加 热面 、 会 有垢 层 生 成 等优 点 。本 研 究探 索 不 了运用撞 击 流浓 缩 器浓 缩 稀 硫 酸 的新 工 艺 ， 该研 究 拓 展 了撞 击 流技 术 的应 用 领 域 ， 为工 业 废硫 酸 的 还 回收 提供 了新 的可能途 径 。 形成气 液两 相流 。两 相流 以 自由射 流 的方式进 入 浓 缩室 １， ０ 两股 两 相 流 在 浓 缩 室 内 发 生对 撞 ， 液 两 气 相在其 中进 行强 烈 的 热 、 质交 换 ， 分迅 速 地 汽 化 。 水 浓 缩后 的硫 酸 由于重力 作 用 一 部分进 入 浓缩 室下 部 维普资讯 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｑｖｉｐ．ｃｏｍ 第４ 期 稀 硫 酸 浓 缩 新 工 艺 的 实验 研 究 ２ ９ 的产 品贮槽 １ ， １另一部 分 由气 流夹 带 进 入旋 风 分 离 器 １ 。 在其 中完 成液 滴 的分离 后 ， 体从 旋 风分 离 ２ 液 器底部 进 入其 下部 的产 品贮 槽 １ ， 旋 风分 离 器顶 ４从 ３所示 ，Ａ） （ 图表 示 稀硫 酸进 料 流 量一 定 时 （ 一５ Ｖｌ ． ５ｋ／） ９ ｇ ｈ 的情 况 ，Ｂ 图表 示 空气 温度 一 定 时 （ ｇ （） ｒ 一 ｒ 踮 ３０Ｃ） ４ ￣ 的情况 。图 中各 曲线 呈 现 出 的趋 势 是 ： 品 产 硫 酸 的浓 度随 进 口空气 流量 的增 大 而增 大 。这是 由 部引出的废气经碱洗槽 １ 洗涤后放空。实验 中待 ３ 浓 缩稀 硫 酸 的浓 度 为 ２ ， 缩后 硫 酸 的 浓 度 （ ０ 浓 以 下 简称 “ 品硫 酸” 先 由 比重计 测 出其 比重 ， 产 ） 然后代 于本工艺采用文丘里作为稀硫酸 的雾化装 置 ， 当空 气进 口流量增 大 时 ， 一方 面稀 硫 酸雾 化 后 生 成 液 滴 的平 均粒径 减小 ， 液 的 比表面积 增 大 ； 溶 另一 方 面空 入浓度 与 比重 的关 系式计 算 即得 。 ２ 结 果 与 讨 论 ２ １ 空气 进 口温 度对 稀硫 酸浓缩 效 果的影 响 ． 稀 硫 酸 的浓 缩 效果 随空气 进 口温度 的变 化情 况 如 图 ２所示 。其 中 （ 图表 示 空 气 流 量 为 ４ ． ｋ ／ Ａ） ４ ６ｇ 气流量增大时， 单位体积气相中的液滴数减少 ， 液滴 之 间 的碰 撞 和聚并 机 率 减 小 ， 滴 在 浓 缩 器 中 的平 液 均停 留时 间增 大 。这两 者对 稀硫 酸水 分 的蒸 发都 是 有利 的 ， 故产 品硫 酸 的 浓度 随空 气 进 口流 量 的增 大 而增 大 引。 ｈ 不 同稀 硫 酸进 料 流 量 时 产 品 硫 酸 的浓 度 随空 气 ， 进 口温度变 化 的情 况 ； Ｂ （ ）图 表示 稀 硫 酸 进 口流量 为 ５ ５ ｋ ／ ， 同空气 进 口流量 时 产 品硫 酸 的浓度 ． ９ｇ ｈ 不
本文由ｄｅｎｇｆｅｉ７贡献 ｐｄｆ文档可能在ＷＡＰ端浏览体验不佳。建议您优先选择ＴＸＴ，或下载源文件到本机 查看。 维普资讯 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｑｖｉｐ．ｃｏｍ ２ ８ 四 川化 工 第 １卷 １ ２ ０ 第 ４期 ０ ８年 稀 硫 酸 浓 缩 新 工 艺 的 实验 研 究 刘兴勇 张 利 黄 斌 （ 四川理 工 学院材 料 与化 学工程 系， 四川 自贡 ，４ ０ ０ ６３０ ） 摘 要 探 索 了运用撞 击 流技术 浓缩稀 硫酸 的工艺 ， 工艺 主 要 由硫 酸雾 化 装 置 、 击 流 浓 缩器 、 酸 该 撞 硫 回收装 置等 几部分 构成 。实验 以 ２ 的稀硫 酸作 为待 浓缩液 ， ０ 研究 改 变空 气 进 Ｈ流 量 （ ５ １ ． ９ ３． ￣４． １ｇ ｈ 、 ｋ ／ ） 空气 进 Ｈ温度 （ ０ － ３ ０Ｃ） 稀 硫 酸进 Ｈ流 量 （ ． ９ ． ９ ｇ ｈ 等 因 素对 稀 硫 酸 浓 缩 效 ３０ ６ 。 、 ５ ５ ～９ ７ ｋ ／ ） 果 的影 响 ， 果表 明 ： 工艺具 有较好 的浓 缩效 果 （ 大浓度 达 ７ 以上 ） 浓缩 后硫 酸 的浓度 随空 结 该 最 ０ ， 气进 口流量 的增大 、 空气 进 口温度 的升高 、 硫 酸进 口流量 的减小 而 增 大 。 稀 关键 词 ： 缩 浓 撞 击流 浓缩 器 稀 硫 酸 中图分 类号 ：Ｏ ５ ． ２ Ｔ ０ １６ 文献标识 码 ： Ａ 硫酸 是应 用最 广 的基 本 化 工 产 品之 一 ， 酸在 硫 使 用 过程 中大体 可 以分 为三 种 情 况 ： 一是 作 为 产 品 １ 实 验 实验 的主体 设备 为水平 同轴撞 击流 浓缩 器 。两 相流 的进 口管是 内径 为 ２ ｍｍ 的 不 锈 钢 管 ， 们 同 ０ 它 的组成部分被固定在产品内； 二是转变成为不希望 的副产 品 ， 如芒 硝 、 膏 、 酸亚 铁等 ； 是 以废硫酸 石 硫 三 形 式从 产 品系统 中排 出。硫酸 的一大 用户是 有机化 工工业 （ 括原 油处理 工业 、 包 印染 工业等 ） 其 中大约 ， 有 １ ３的硫 酸转 变 成 废 酸［ ； 一个 硫 酸 大用 户 是 ／ １另 钛 白工 业 ， 统 计 ， 据 每生 产 １ 钛 白 ， ｔ 要副 产含 ２ 左 ０ 右 的稀 硫 酸 ７ １ ｔ用 于 冶 金 工 业 的酸 洗 液 也 一 ～ １； 轴对 称地安 装在 浓缩 室 的两 端 。雾 化装 置为 文丘 里 雾 化器 。工 艺流 程简 图如 图 １所 示 ， 气 由鼓 风 机 空 １ 人 电加热器 ５送 风 量 由阀 门 ２调 节 ， 定 量 的 送 ， 一 空 气经 电加 热器 ５ 热 后 ， 成 等 量 的两 股 进入 文 加 分 氏管 ９待 浓 缩 的稀 流 酸 由恒 流 泵 ７加 入 文丘 里 雾 ， 化 器 的 喉管 处 ， 此经 文 氏管处 高速热 空气 雾化 ， 在 形 成 非 常微 小 的雾滴 （ 几微米 至 一百 多微米 ）从 而 约 ， 样 。废 硫酸 在使 用 过程 中被 稀 释和 污 染 ， 一般 不 宜 在原生产 系统中再次使用。如何处理和回收这些废 硫 酸 ， 论从 充分 利用 自然 资源 的角度 ， 是从环 境 无 还 保护 的角度 ， 都是 引人注 目的问题 ［ 。 ２ ］ 迄 今为止 ， 酸 回收 的工 艺主要 分为 两大类 ： 废 一 类是 废 酸再生 ； 类 是 废 酸 浓缩 。由 于 废 酸再 生 的 一 成本 和 能耗都 比较 高 ， 实 际 的工业 生 产 中很 少 采 在 用 。工业 生产 中更 多 的采用浓 缩废 酸 的方 法来 回收 硫酸 ， 这类 方法 包 括浸 没 燃 烧 浓缩 、 式 浓 缩 、 空 鼓 真
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浓缩 、 锅式 浓缩 和喷雾 浓 缩［ 等 。 ３ ］ １风 机 ；． 门 ；． 板 流 量 计 ；． 银 温 度 计 ；．电加 热 器 。 ． ２阀 ３孔 ４水 ５ ６ 空气入 Ｉ温度控制仪 （ Ｅ型 热 电偶 ） ７ 恒 流泵 ；． 硫酸 贮 ＝ Ｉ 配 ；． ８稀 槽 ；． 氏雾 化器 ；０ 对撞 室 ； １ １ ． 品贮槽 ； ２ 旋 风分 离 ９文 １． １，４产 １。 器 ；３ 碱 洗 槽 １． 撞 击 流是 一种 可显 著强化 相间传递 过程 的新 技 术 ［ 。撞 击 流浓 缩 器具 有 容 积蒸 发 系 数 较 高 、 有 ４ ］ 没
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随空气 进 口温度 的变化关 系 。从 图中各 条 曲线可 以 看 出 ， 品硫 酸 的浓 度 随 空气 进 口温度 的升 高 而增 产 大 。这主要是因为空气进 口温度升高 ， 传热推动力 增大 ， 液滴水 分 的蒸 发速率 加快 所致 ［ 。 ５ ］ 加 ∞ ∞ 加 ∞ ∞ 如 ３ ６ ３ ０ ４ ４ ４ ８５ ４ ３ ８４ ２ ４ ６４ ０ ， ３０ ３０３ ０３ ０３０ ３０３０ ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ （ ℃） ３ ４ ３ ４ ４８ ０ ６ ３８ ４０ ４２ ４４ ６ ５
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质 量浓度 ， ； ， 质量 流量 ，ｇ ｈ ｋ／ 。 了 温度 ， ； 、 ℃ 下标说 明 ｇ 表示 气体 ； ｌ 表示液 体 。 ’ 参考 文 献 ［ ］ ｏ ｅｂ ｎ ｅ － Ｂｄｎｅｎｒ １ Ｋ．ＰｅｓｎＨ． ｌｓｅ Ｖ ．Ｓ ｅ ｅ ｔｉ ｒ ｎ Ｒ．Ｒｅｅ ｅａｉｎｏ ｐｎ ｇ ｎｒｔ ｆ ｅ ｔ ｏ ｓ Ｓ ｓ ｌｕ ｉ ｃｄ Ｉ ． ｅ Ｅｎ ，１ ８ ｕ ｆｒｃａ ｉ． ｎｔＣｈ ｍ． ｇ． ９ ０，２ ３） ４ ￣ ３ １ ０（ ：３ ３ ５ Ｅ］Ｓ ｔ Ｍ． ｚ ｍｉ Ｇ． ；Ｍａ ｔ ｓＥ ｈ ｎｉ ．Ｔｈ ｏ ｃ ｎｒｉｎ ｏ ｕｆｒ ｃ ． ｕ ｅｃ ｎｅ ｔａ ｆｓ ｌ ｉ ａｉ ｏ ｕｃ ｄ Ｃｈ ｍ． ｇ Ｐｒｇ ｅ Ｅｎ ， ｏ ．，１ ７ ９ ８，（ ：７ ～ ８ ９ ） ８ ３ Ｅ］ ３ 单居正 ，陈远静 ．我国硫 酸浓缩技 术 的现状． 酸工业 ，１ ８ ， 硫 ９ ３ （ ）：３ ￣ ４ ５ ８ ３ Ｅ ］ ｍｉ Ａ．Ｔｒｎｌｔｄｂ ４ Ｔａ ｒ ａ ｓ ｅ ｙＷＵ ａ （ ａ Ｙｕ ｎ 伍沅 译 ）Ｐ ｉｃ ｌ ｎ — ． ｒｎｉ ｅａ ｄＡｐ ｐ ｐｃｔ ｆ ｆｍｐ ｇ ｇ ｅｃ ｒ撞击流反应器一原 理和应用 ）［ ． ｌａｉ ｉ ｉ ａｔ （ ｉ ｏｏＩ ｎｎＲ ｏ ｉ ．Ｍ］ Ｂ ｉｎ Ｃ ｅ ｉｇ ￣京 ）Ｃ ｅ ｃｌ ｎ ｕｔｙＰ ｅｓ化 学 工业 出 版 社 ） １ ９ ． ｊ ： ｈ ｍｉ ｄ ｓｒ ｒｓ（ ａＩ ，９ ６ ［］ ５ 刘兴 勇． 同轴 撞 击 流浓 缩 器 的研 究 ［ ］ 四川 大 学 学 位 论 文 Ｄ． 图 ４ 稀 硫 酸 流量 对浓 缩效 果 的影 响 （ ０ ３． ２ ０ ） Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌＳ ｕ ｙ ｏ ｈ ｎ ｅ ｒ ｔｎ ｐ ｒ ｍ ｎ ａ ｔ ｄ ｎ ｔ ｅ Ｃ０ ｃ ｎｔ ａ ｉ ｇ Ｐｒ ｃ ｓ ｆＤｉｕ ｅ Ｓ ｌｕ ｉ ｉ ｏ ｅ ｓ ｏ ｌ ｔ ｕ ｆ ｒ ｃ Ａｃ ｄ Ｌｉ ｉ ｇｙｏ ｇ ，Ｚ矗ａｎ Ｌｉ，Ｈ ｕ ｇ ｎ ｕＸ ｎ ｎ ｇ ａ ｎ Ｂｉ （ ａ ｅｉ ｌ ｎ ｈ ｍｉａ ｇｉｅ ｒｎ ｐｔ Ｓ ｃ ｕ ｎｕ ｉ ｅｓｔ Ｍ ｔｒａ ｄ Ｃ ｅ ｃ ｌ ａ Ｅｎ ｎ ｅ ｉｇ Ｄｅ ．， ｉｈ ａ ｎ ｖ ｉ ｏ ｇ ６ ３ ０ ， ｈ ｎ ） ｛ｓｉ ｃ ｎ ｎ ｉｅｒｎ Ｚ ｇ ｎ ４ ０ ０ Ｃ ｉａ ｅ Ａｂ ｔａ ｔ Ａ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔａｉｇ ｐ ｏ ｅ ｓｆｒｄ ｌｔ ｕｆ ｒ ｃａ ｉ ａ ｅ ｎ ｉ ｉｇｎ －ｔｅ ｍ ｓｓ ｕ ｉｄ ｉ ｈ ｓ ｓｒ ｃ ： ｎ ｗ ｏ ｃ ｎ ｒｔｎ ｒ ｃ ｓ ｏ ｉ ｅｓ ｌ ｉ ｃｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｕ ｕ ｍｐ ｎ ｉｇ ｓｒ ａ ｗａ ｔ ｄｅ ｎｔ ｉ ｗｏ ｋ ｒ ．Ｔ ｈ ｒ ｃ ｓ ｏ ｓｓｓｏ ｅ ｔｉ ｔ ｍ ｉｅ ，ｉ ｉｇ ｎ — ｔｅ ｍ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ｒａ ｄ ｔ ｅｐ ｏ ｕ ｔ ｏｌｃｉ ｇｅ ｅｐ ｏ ｅ ｓｃ ｎ ｉｔ ｆ ｎ ｒ ａｏ ｚｒ ｍｐ ｎ ｉｇ ｓｒ ａ ｃ ｎ ｅ ｔａｏ ｎ ｈ ｒ ｄ ｃ ｌ ｔ — ｖ ｃ ｅ ｎ ｑ ｉｍ ｅ ｔ ｕｐ ｎ ．Ｔｈ ｉ ｔ ｕ ｆ ｒｃａ ｉ ｔ ０ ． ｅｄｌ ｅｓ ｌ ｉ ｃｄｗｉｈ ２ ｗｔ ｕ ｕ ｗａ ｓ ｄ ａ ｒａ ｏ ｕ ｉｎ ｉ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ． Ｔｈ ｘ ｅ ｉ ｓｕ ｅ ｓａ ｔｉｌｓ ｌｔｏ ｎ ｅ ｐ ｒｍ ｎ ｓ ｅｅ ｐ ｒ— ｍｅ ｔ ｌ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔｏ ｆｔ ｅ ｃ ｎ ｅ