一种硫酸浓缩装置
技术领域
本实用新型涉及一种浓硫酸生产装置，具体地说是一种硫酸浓缩装置。
背景技术
人工合成金刚石提纯工艺需要大量的浓硫酸，一般是采用电加热的方法对70%浓硫酸进行处理，从而提高其浓度，生成90%浓硫酸，该过程中会产生部分的饱和蒸汽，饱和蒸汽冷却后成为稀酸溶液。但是在生产过程中会有部分未冷凝的饱和蒸汽从设备中逸出，进入到生产现场，污染环境的同时对现场的工人身体健康造成影响。现有的技术是在设备末端设置阀门，用于接受稀酸溶液，需要工人时刻根据反应情况来调节阀门，人工劳动强度大，且易发生上述未冷凝的饱和蒸汽逸出的情况。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种硫酸浓缩装置，以解决现在的硫酸浓缩装置有部分未冷凝的饱和蒸汽逸出的问题。
本实用新型是这样实现的：一种硫酸浓缩装置，包括原料槽、换热器、加热浓缩器、冷凝器以及尾管；所述原料槽通过管路与所述换热器的内管下端相连通，所述换热器的内管上端通过管路与所述加热浓缩器的进料口相连接，所述换热管的外管上端通过管路与所述加热浓缩器下端的出料口相连接，在所述换热管外管的下端开有浓硫酸出口，所述加热浓缩器上部的玻璃罩的上端通过管路与所述冷凝器的内管的上端相连通，所述冷凝器的内管的下端与所述尾管相连通，所述尾管先向上弯曲然后再向下弯曲。
连接所述换热器内管上端与所述加热浓缩器进料口的管路为水平管，连接所述换热器外管上端与所述加热浓缩器出料口的管路为倾斜管，且所述倾斜管位于所述水平管的下方，所述原料槽的高度高于所述水平管的高度。
在所述换热器的外管上端开有酸气出口，在所述酸气出口连接有冷凝器以及尾管。
本实用新型在工作时先将70%浓硫酸泵送加入至原料槽内，根据反应情况不断的向原料槽内补充70%浓硫酸，70%浓硫酸从原料槽进入到换热管内，并且从换热管的内管从下往上流动，在流动过程中与换热管外管内的90%高温浓硫酸换热，从而对70%浓硫酸进行预热并且对90%高温浓硫酸进行降温。加热浓缩器产生的过饱和蒸汽进入到冷凝器进行降温冷凝，生成稀酸溶液，稀酸溶液进入到尾管后汇集在尾管向上弯曲的部分，对冷凝器内管的尾端进行液封，未冷凝的酸性气体不会从尾管逸出，且当冷凝形成的稀酸溶液较多液面高于尾管开始下弯的部分时，稀酸溶液就会自动从尾管流出，在尾管处使用容器对稀酸溶液进行收集储存即可，不需要操作人员频繁开关阀门。同样的，在换热器外管内也会因为蒸发形成酸性气体，在换热器外管连接有同样的冷凝器与尾管，对换热器外管内产生的酸性气体进行冷凝收集，且防止酸性气体的逸出。换热器使用加热浓缩器产生的高温浓硫酸对内管的70%浓硫酸进行预加热，节约了能源，同时降低了外管内浓硫酸的温度，减少了酸气的产生。
本实用新型能够对硫酸进行有效的浓缩，且能够防止产生的酸气的逸出，保障了操作人员的健康，减少环境污染，同时替换了阀门结构，减轻了操作人员的劳动强度，同时能够节约能源。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：1、原料槽；2、换热器；3、加热浓缩器；4、冷凝器；5、尾管；2-1、浓硫酸出口；2-2、酸气出口；2-3、水平管；2-4、倾斜管；3-1、出料口；3-2、进料口；3-3、玻璃罩；4-1、冷凝水入口；4-2、冷凝水出口。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括原料槽1、换热器2、加热浓缩器3、冷凝器4以及尾管5；原料槽1通过管路与换热器2的内管下端相连通，换热器2的内管上端通过管路与加热浓缩器3的进料口3-2相连接，换热管的外管上端通过管路与加热浓缩器3下端的出料口3-1相连接，在换热管外管的下端开有浓硫酸出口2-1，加热浓缩器3上部的玻璃罩3-3的上端通过管路与冷凝器4的内管的上端相连通，冷凝器4的内管的下端与尾管5相连通，尾管5先向上弯曲然后再向下弯曲。
其中，加热浓缩器3采用电加热对溶液进行蒸发浓缩，其电加热部分用于对进入的溶液加热，使其产生蒸汽从而浓缩，产生的蒸汽进入到电加热部分上方的玻璃罩3-3内，溶液的进料口3-2位于电加热部分的上部，溶液的出口位于电加热部分的下部，安装换热器2与加热浓缩器3时，使换热器2内管的上端与加热浓缩器3的进料口3-2位于同一平面内。连接换热器2内管上端与加热浓缩器3进料口3-2的管路为水平管2-3，连接换热器2外管上端与加热浓缩器3出料口3-1的管路为倾斜管2-4，且倾斜管2-4位于水平管2-3的下方，原料槽1的高度高于水平管2-3的高度。在原料槽1内加入硫酸溶液后，在重力作用下溶液进入到换热器2的内管中，然后通过水平管2-3进入加热浓缩器3内，经过蒸发浓缩后，产生的高温溶液通过倾斜管2-4进入到换热器2外管中，进入外管的高温溶液向下流动最后从浓硫酸出口2-1流出。
在换热器2的外管上端开有酸气出口2-2，用于收集换热器2外管内产生的酸性气体，在酸气出口2-2连接有冷凝器4以及尾管5，冷凝器4与尾管5的结构与上述的结构相同，对收集的酸性气体进行冷凝处理。
冷凝器4的外管下端开有冷凝水入口4-1，外管上端开有冷凝水出口4-2，冷凝水从冷凝水入口4-1进入然后从冷凝水出口4-2排出，从而将内管的酸性气体进行冷凝处理。
本实用新型在工作时先将70%浓硫酸加入至原料槽1内，70%浓硫酸从原料槽1进入到换热管内，并且从换热管的内管从下往上流动，在流动过程中与换热管外管内的90%高温浓硫酸换热，从而对70%浓硫酸进行预热并且对90%高温浓硫酸进行降温。加热浓缩器3产生的过饱和蒸汽进入到冷凝器4进行降温冷凝，生成稀酸溶液，稀酸溶液进入到尾管5后汇集在尾管5向上弯曲的部分，对冷凝器4内管的尾端进行液封，未冷凝的酸性气体不会从尾管5逸出，且当冷凝形成的稀酸溶液较多液面高于尾管5开始下弯的部分时，稀酸溶液就会自动从尾管5流出，在尾管5处使用容器对稀酸溶液进行收集储存即可，不需要操作人员频繁开关阀门。同样的，在换热器2外管内也会因为蒸发形成酸性气体，在换热器2外管连接有同样的冷凝器4与尾管5，对换热器2外管内产生的酸性气体进行冷凝收集，且防止酸性气体的逸出。换热器2使用加热浓缩器3产生的高温浓硫酸对内管的70%浓硫酸进行预加热，节约了能源，同时降低了外管内浓硫酸的温度，减少了酸气的产生。
