一种废盐分盐的综合处理装置的制作方法

文档序号:20766810发布日期:2020-05-15 19:03阅读:154来源:国知局
一种废盐分盐的综合处理装置的制作方法

本发明涉及工业废盐处理领域,具体涉及一种废盐分盐的综合处理装置。



背景技术:

近年来,随着国内经济的高速发展,石化、煤化工、农药、制药、食品、印染等行业也获得了长足进步。在这些行业的发展过程中,往往伴随着大量的高含盐废水的产生,而由此类废水副产的废盐超过千万吨,其中大部分没有得到合理处置,给生态环境和社会环境带来巨大压力。而行业内对此类废盐的处置普遍存在有处理成本较高、处理工艺不系统、处理不彻底及处理装置较分散等缺点。随着国家对高含盐废水排放企业的控制越来越严,为保护我们赖以生存的自然环境和水体资源,建立废盐综合处置中心就显得非常必要。目前固体废盐的处理方法主要有以下几种方法:

(1)掩埋法:通过选取适当地理位置将无毒无害不易降解挥发的固体废盐填埋;

(2)焚烧法:采用高温焚烧将废盐减量并无害化处理;

(3)分散处置法:由各个生产企业根据本企业产生的工业废盐的特点分别进行无害化和分盐处理并回收利用;

综合分析以上的三种方案,第一种方案只适用于无毒无害的废盐处置,由于没有做到减量化和资源化处理,长期累积会对我们的土地资源造成极大的压力,且不可避免的会导致周围土壤遭到部分破坏;第二种方案对于含有较多可燃物的废盐具有较好的适应性,尤其对含单一物质的废盐适用性较好,对复杂含多种组分的废盐仍存在分盐的问题;第三种方案由于是碎片化、分散化处理,虽然具有灵活性、适用性强等特点,但是具有工艺不系统、处理成本高、处理不彻底、企业负担重等缺点。



技术实现要素:

为克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种废盐分盐的综合处理装置,其可以对不同含量的氯化钠和硫酸钠的混合废盐进行集中综合分盐处理。

本发明通过以下的技术方案来实现:

一种废盐分盐的综合处理装置,包括:第一硫酸钠分离系统、膜分离系统、氯化钠分离系统以及第二硫酸钠分离系统;所述第一硫酸钠分离系统包括:依次连接的硫酸钠盐溶槽、第一盐水输送泵、第一过滤器、第一盐水缓冲槽、第一盐水泵、预冷器、第一冷却器、第一硝结晶釜、第一硝离心机、第一硝熔融槽、第一晶浆泵、第一硫酸钠稠厚器、第一硫酸钠离心机以及第一硫酸钠固体处理装置;还包括第一硝母液槽和第一硝母液泵,所述第一硝母液槽连接至所述第一硝离心机的液相出口,所述第一硝母液槽通过所述第一硝母液泵连接到所述预冷器;还包括第一硫酸钠母液槽、第一硫酸钠母液泵、第一预热器以及第一蒸发浓缩装置,所述第一硫酸钠离心机的液相出口和所述第一硫酸钠稠厚器的顶部溢流口均连接至所述第一硫酸钠母液槽内,所述第一硫酸钠母液槽、所述第一硫酸钠母液泵、所述第一预热器依次连接,所述第一预热器连接至所述第一蒸发浓缩装置,所述第一蒸发浓缩装置同时与所述第一硫酸钠稠厚器连接;所述膜分离系统包括:依次连接的氯化钠盐溶槽、第二盐水输送泵、第二过滤器、第二盐水缓冲槽、第二盐水泵、保安过滤器、高压泵、膜分离机;还包括浓水罐和淡盐水罐,所述浓水罐和所述淡盐水罐分别与所述膜分离机连接;所述预冷器与所述氯化钠盐溶槽连接;所述第二硫酸钠分离系统包括:依次连接的浓水泵、第二冷却器、第二硝结晶釜、第二硝离心机、第二硝熔融槽、第二晶浆泵、第二硫酸钠稠厚器、第二硫酸钠离心机以及第二硫酸钠固体处理装置;还包括第二硝母液槽和第二硝母液泵,所述第二硝母液槽连接至所述第二硝离心机的液相出口,所述第二硝母液槽通过所述第二硝母液泵连接至所述第二盐水缓冲槽;还包括第二硫酸钠母液槽、第二硫酸钠母液泵、第二预热器以及第二蒸发浓缩装置,所述第二硫酸钠离心机的液相出口和所述第二硫酸钠稠厚器的顶部溢流口均连接至所述第二硫酸钠母液槽内,所述第二硫酸钠母液槽、所述第二硫酸钠母液泵、所述第二预热器依次连接,所述第二预热器连接至所述第二蒸发浓缩装置,所述第二蒸发浓缩装置同时与第二硫酸钠稠厚器连接;所述第二冷却器与所述浓水罐连接;所述氯化钠分离系统包括:依次连接的淡盐水泵、淡盐水预热器、第三蒸发浓缩装置、氯化钠稠厚器、氯化钠离心机以及氯化钠固体处理装置;还包括氯化钠母液槽和氯化钠母液泵,所述氯化钠离心机的液相出口与所述氯化钠稠厚器的顶部溢流口均连接至所述氯化钠母液槽内,所述氯化钠母液槽通过所述氯化钠母液泵连接至所述淡盐水罐内;所述淡盐水泵与所述淡盐水罐连接。

进一步地,所述第一硫酸钠固体处理装置包括:依次连接的第一硫酸钠输送机、第一硫酸钠干燥器、第二硫酸钠输送机以及第一成品硫酸钠打包机;所述第一硫酸钠输送机与所述第一硫酸钠离心机的固相出口相连。

进一步地,所述第一蒸发浓缩装置包括:第一降膜蒸发器、第一蒸汽压缩机、第一循环泵、第一汽凝水槽以及第一汽凝水泵;所述第一预热器连接至所述第一降膜蒸发器内,所述第一降膜蒸发器的管程液相出口通过所述第一循环泵连接至所述第一硫酸钠稠厚器内,所述第一降膜蒸发器的管程气相出口连接至所述第一蒸汽压缩机的入口,所述第一蒸汽压缩机的出口同时连接至所述第一降膜蒸发器的壳程蒸汽入口,所述第一降膜蒸发器的壳程冷凝水出口连接至所述第一汽凝水槽内,所述第一汽凝水槽通过所述第一汽凝水泵连接至所述第一预热器。

进一步地,所述第二硫酸钠固体处理装置包括:依次连接的第三硫酸钠输送机、第二硫酸钠干燥器、第四硫酸钠输送机以及第二成品硫酸钠打包机;所述第三硫酸钠输送机与所述第二硫酸钠离心机的固相出口相连。

进一步地,所述第二蒸发浓缩装置包括:第二降膜蒸发器、第二蒸汽压缩机、第二循环泵、第二汽凝水槽以及第二汽凝水泵;所述第二预热器连接至所述第二降膜蒸发器内,所述第二降膜蒸发器的管程液相出口通过所述第二循环泵连接至所述第二硫酸钠稠厚器内,所述第二降膜蒸发器的管程气相出口连接至所述第二蒸汽压缩机的入口,所述第二蒸汽压缩机的出口同时连接至所述第二降膜蒸发器的壳程蒸汽入口,所述第二降膜蒸发器的壳程冷凝水出口连接至所述第二汽凝水槽内,所述第二汽凝水槽经所述第二汽凝水泵连接所述第二预热器。

进一步地,所述浓水罐内的浓水中硫酸钠的浓缩倍数为1.5~3,所述淡盐水罐内的淡盐水中硫酸钠含量不高于0.5%(wt)。

进一步地,所述氯化钠固体处理装置包括:依次连接的第一氯化钠输送机、氯化钠干燥器、第二氯化钠输送机以及成品氯化钠打包机;所述第一氯化钠输送机与所述氯化钠离心机的固相出口相连。

进一步地,所述第三蒸发浓缩装置包括:第三降膜蒸发器、第三蒸汽压缩机、第三循环泵、第三汽凝水槽以及第三汽凝水泵;所述淡盐水预热器连接至所述第三降膜蒸发器内,所述第三降膜蒸发器的管程液相出口通过所述第三循环泵连接至所述氯化钠稠厚器内,所述第三降膜蒸发器的管程气相出口连接至所述第三蒸汽压缩机的入口,所述第三蒸汽压缩机的出口同时连接至所述第三降膜蒸发器的壳程蒸汽入口,所述第三降膜蒸发器的壳程冷凝水出口连接至所述第三汽凝水槽内,所述第三汽凝水槽经所述第三汽凝水泵连接至所述淡盐水预热器。

进一步地,所述第一硝结晶釜的操作温度为-5℃~5℃之间,所述第一硝熔融槽的操作温度为70℃~90℃之间,所述第一硫酸钠稠厚器的操作温度在80℃~100℃之间。

进一步地,所述第二硝结晶釜的操作温度在-5℃~5℃之间,所述第二硝熔融槽的操作温度在70℃~90℃之间,所述第二硫酸钠稠厚器的操作温度在80℃~100℃之间。

相比于现有技术,本发明能达到的有益效果为:(1)利用硫酸钠在低温下溶解度随温度降低而大幅减小的特点采用冷冻结晶的方法生产芒硝,从而将硫酸钠从溶液中分离出来;(2)根据一价盐和二价盐对膜的选择透过性不同而采用膜分离装置将二价盐浓缩;(3)采用硫酸钠占主导的废盐冷冻分离出的母液作为氯化钠占主导的废盐的溶剂,一方面节约水资源,另一方面可有效回收母液中的硫酸钠和氯化钠,消除二次废盐的产生;(4)利用氯化钠、硫酸钠共溶时的溶解度不同,将其分别进行分离;(5)本发明能够将硫酸钠和氯化钠完全回收,从而减小了二次废盐的产生,消除了二次污染的因素;(6)相较于分散式处理,将硫酸钠占主导的废盐和氯化钠占主导的废盐集中综合处理,既能够达到分盐的目的,又能够有效的降低运营成本,达到资源的完全回收利用,从而具有良好的社会效益;(7)回收的硫酸钠和氯化钠纯度可达98.5%以上,可以直接对外出售,从而具有显著的经济效益。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图。

图中:1、硫酸钠盐溶槽;2、第一盐水输送泵;3、第一过滤器;4、第一盐水缓冲槽;5、第一盐水泵;6、预冷器;7、第一冷却器;8、第一硝结晶釜;9、第一硝离心机;10、第一硝母液槽;11、第一硝母液泵;12、第一硝熔融槽;13、第一晶浆泵;14、第一硫酸钠稠厚器;15、第一硫酸钠离心机;16、第一硫酸钠母液槽;17、第一硫酸钠母液泵;18、第一预热器;19、第一降膜蒸发器;20、第一蒸汽压缩机;21、第一循环泵;22、第一汽凝水槽;23、第一汽凝水泵;24、第一硫酸钠输送机;25、第一硫酸钠干燥器;26、第二硫酸钠输送机;27、第一成品硫酸钠打包机;28、氯化钠盐溶槽;29、第二盐水输送泵;30、第二过滤器;31、第二盐水缓冲槽;32、第二盐水泵;33、保安过滤器;34、高压泵;35、膜分离机;36、淡盐水罐;37、浓水罐;38、淡盐水泵;39、淡盐水预热器;40、第三降膜蒸发器;41、第三蒸汽压缩机;42、第三循环泵;43、第三汽凝水槽;44、第三汽凝水泵;45、氯化钠稠厚器;46、氯化钠离心机;47、氯化钠母液槽;48、氯化钠母液泵;49、第一氯化钠输送机;50、氯化钠干燥器;51、第二氯化钠输送机;52、成品氯化钠打包机;53、浓水泵;54、第二冷却器;55、第二硝结晶釜;56、第二硝离心机;57、第二硝母液槽;58、第二硝母液泵;59、第二硝熔融槽;60、第二晶浆泵;61、第二硫酸钠稠厚器;62、第二硫酸钠离心机;63、第二硫酸钠母液槽;64、第二硫酸钠母液泵;65、第二预热器;66、第二降膜蒸发器;67、第二蒸汽压缩机;68、第二汽凝水槽;69、第二汽凝水泵;70、第二循环泵;71、第三硫酸钠输送机;72、第二硫酸钠干燥器;73、第四硫酸钠输送机;74、第二成品硫酸钠打包机。

具体实施方式

下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本发明提供了一种废盐分盐的综合处理装置,以及一种废盐分盐的综合处理工艺,其可以对不同含量的氯化钠和硫酸钠的混合废盐进行集中综合分盐处理。

本发明所投入处理的原料废盐有两种:一是硫酸钠占主导、氯化钠占少量的废盐,另一是氯化钠占主导、硫酸钠占少量的废盐。通过先将硫酸钠占主导的废盐溶解,经系列操作后将硫酸钠占主导的废盐中90%以上的硫酸钠以晶体形式回收,得到含有剩余硫酸钠和全部氯化钠的溶液;然后将氯化钠占主导的废盐溶解在该溶液内,再通过膜分离系统分离得到浓水和淡盐水,然后对这两种溶液分别进行蒸发浓缩结晶,最终得到硫酸钠晶体以及氯化钠晶体,从而回收废盐中全部的硫酸钠和氯化钠,实现硫酸钠废盐和氯化钠废盐的综合集中处理。回收得到的硫酸钠和氯化钠能够满足工业应用的要求,充分实现废盐的无害化、减量化和资源化利用。本发明具有综合能耗小、分盐效果优良、产品质量较高、不产生二次污染、综合效率高等优点。

参阅图1,本发明所公开的废盐分盐的综合处理装置包括:第一硫酸钠分离系统、膜分离系统、氯化钠分离系统以及第二硫酸钠分离系统。

第一硫酸钠分离系统包括:依次连接的硫酸钠盐溶槽1、第一盐水输送泵2、第一过滤器3、第一盐水缓冲槽4、第一盐水泵5、预冷器6、第一冷却器7、第一硝结晶釜8、第一硝离心机9、第一硝熔融槽12、第一晶浆泵13、第一硫酸钠稠厚器14、第一硫酸钠离心机15以及第一硫酸钠固体处理装置。另外,还包括第一硝母液槽10和第一硝母液泵11,第一硝母液槽10连接至第一硝离心机9的液相出口,第一硝熔融槽12则连接至第一硝离心机9的固相出口;第一硝母液槽10通过第一硝母液泵11连接至预冷器6的一侧入口处,回收利用硝母液中的冷量。另外,还包括第一硫酸钠母液槽16、第一硫酸钠母液泵17、第一预热器18以及第一蒸发浓缩装置,其中第一硫酸钠离心机15的液相出口和第一硫酸钠稠厚器14的顶部溢流口均连接至第一硫酸钠母液槽16内,第一硫酸钠母液槽16、第一硫酸钠母液泵17、第一预热器18依次连接,第一预热器18再连接至第一蒸发浓缩装置处,第一蒸发浓缩装置同时还与第一硫酸钠稠厚器14连接,实现硫酸钠溶液的循环蒸发浓缩。另外,预冷器6与膜分离系统的氯化钠盐溶槽28的一个入口连接。

具体地,上述的第一硫酸钠固体处理装置包括:依次连接的第一硫酸钠输送机24、第一硫酸钠干燥器25、第二硫酸钠输送机26以及第一成品硫酸钠打包机27;第一硫酸钠输送机24与第一硫酸钠离心机15的固相出口相连。

具体地,上述的第一蒸发浓缩装置包括:第一降膜蒸发器19、第一蒸汽压缩机20、第一循环泵21、第一汽凝水槽22以及第一汽凝水泵23。第一预热器18连接至第一降膜蒸发器19内,第一降膜蒸发器19的管程液相出口通过第一循环泵21连接至第一硫酸钠稠厚器14内,第一降膜蒸发器19的管程气相出口连接至第一蒸汽压缩机20的入口,第一蒸汽压缩机20的出口同时连接至第一降膜蒸发器19的壳程蒸汽入口,第一降膜蒸发器19的壳程冷凝水出口连接至第一汽凝水槽22内,第一汽凝水槽22通过第一汽凝水泵23连接至第一预热器18的一侧入口。

下面详细说明第一硫酸钠分离系统的工艺流程和工作原理,即硫酸钠占主导的废盐处理方法:

将经预处理后去除所含的有机物和色素的以硫酸钠占主导的废盐(200℃~300℃)投入硫酸钠盐溶槽1内进行溶解,第一盐水输送泵2将盐溶液泵至第一过滤器3处过滤掉杂质,在第一盐水缓冲槽4内进行静置缓冲后,由第一盐水泵5依次泵至预冷器6处预冷至25℃~30℃、第一冷却器7内冷却至-5℃~5℃,然后进入第一硝结晶釜8内于-5℃~5℃下进行结晶,然后由第一硝离心机9进行离心分离,得到芒硝溶液和芒硝晶体。

离心分离后得到的芒硝溶液进入到第一硝母液槽10内,由第一硝母液泵11泵入预冷器6内,然后进入到氯化钠盐溶槽28内,再作为溶剂用于溶解氯化钠占主导的废盐。另一方面,离心分离后得到的芒硝晶体则会进入到第一硝熔融槽12在70℃~90℃下进行熔融,熔融后的含硫酸钠晶体的流体经第一晶浆泵13打入至第一硫酸钠稠厚器14内,并于80℃~100℃下进行充分结晶分离,然后再进入到第一硫酸钠离心机15内进行离心处理,得到硫酸钠母液和硫酸钠晶体。

其中,分离后得到的硫酸钠晶体由第一硫酸钠离心机15的固相出口出,经第一硫酸钠输送机24输送至第一硫酸钠干燥器25内进行干燥处理,然后经第二硫酸钠输送机26输送至第一成品硫酸钠打包机27,完成固体硫酸钠晶体的干燥、打包、外运处理。另一方面,离心后的硫酸钠母液会进入到第一硫酸钠母液槽16内,同时第一硫酸钠稠厚器14的顶部溢流的母液也会进入到第一硫酸钠母液槽16内,混合液会经第一硫酸钠母液泵17打至第一预热器18经预热后再进入第一蒸发浓缩装置内,进行硫酸钠母液的循环蒸发浓缩。

硫酸钠母液在第一预热器18一侧内经汽凝水预热至85℃~95℃后进入至第一降膜蒸发器19内,于100℃~110℃下进行蒸发浓缩;蒸发得到的二次蒸汽经第一蒸汽压缩机20进行压缩提质后,重新进入第一降膜蒸发器19壳程内作为热源用以加热硫酸钠溶液,实现蒸汽的循环利用,而冷凝下来的汽凝水则会进入到第一汽凝水槽22,经第一汽凝水泵23打入第一预热器18另一侧内,用于硫酸钠母液的预热,实现能量的回收利用。而蒸发浓缩后得到的浓缩液则会从第一降膜蒸发器19的管程底部流出,经第一循环泵21一部分重新进入到第一降膜蒸发器19内作为补充液循环进行蒸发,另一部分进入到第一硫酸钠稠厚器14内进行稠厚结晶后,再进入到第一硫酸钠离心机15内进行离心分离,离心得到的硫酸钠母液经预热后再次进行蒸发浓缩,从而通过不断的循环浓缩蒸发,最终完全回收溶液中的硫酸钠晶体。

需要说明的是,本发明只介绍了一种采用机械式蒸汽再压缩蒸发(mvr)工艺技术来实现蒸发浓缩的目的。在实际的蒸发浓缩工艺中,工业应用中使用较多的有mvr,med(多效蒸发)和msf(多效闪蒸);mvr相对来说运行费用最低,但是med的运行较为稳定,而msf多用于海水淡化领域。总体来说,mvr和med都能实现本专利发明公开内容中的蒸发浓缩要求,在本专利发明公开内容的启示下,无论采用何种蒸发浓缩技术,只要能达到本专利发明公开内容所要求的能够满足结晶分离条件的蒸发浓缩技术都落入本发明的保护范围内。另外,干燥工艺有常压干燥和真空干燥等工艺技术,只要能达到将离心分离出的产品干燥至合格成品的目的,无论采用何种干燥设备和干燥工艺,都属于本发明的保护范围内。

以硫酸钠占主导的废盐在经过了上述的第一硫酸钠分离系统的处理后,最终得到高纯度的硫酸钠晶体以及芒硝溶液,芒硝溶液作为氯化钠占主导的废盐的溶剂。

膜分离系统包括:依次连接的氯化钠盐溶槽28、第二盐水输送泵29、第二过滤器30、第二盐水缓冲槽31、第二盐水泵32、保安过滤器33、高压泵34以及膜分离机35;还包括浓水罐37和淡盐水罐36,浓水罐37和淡盐水罐36分别和膜分离机35连接。氯化钠盐溶槽28连接至第一硫酸钠分离系统中的预冷器6一侧出口,用于通入芒硝溶液。第二过滤器30的过滤精度不大于100μm,保安过滤器33的过滤精度不大于5μm。

下面详细说明膜分离系统的工艺流程和工作原理,即氯化钠占主导的废盐的膜分离方法:

将经预处理后去除所含有机物和色素的200℃~300℃的氯化钠占主导的废盐投入氯化钠盐溶槽28内,溶解的溶剂为预冷器6一侧来的芒硝溶液,以及用于补充溶剂不足的少量工艺水。盐溶液混入自第二硝母液槽57来的硝母液后,经第二盐水输送泵29泵至第二过滤器30的过滤,后进入第二盐水缓冲槽31内静置缓冲,再经第二盐水泵32泵至保安过滤器33内进行精密过滤,然后经高压泵34泵至膜分离机35内,在低于50℃下实现盐分离。通过利用一价盐和二价盐对膜的选择透过性不同而采用膜分离机35将二价盐浓缩,分离出来的浓水进入到浓水罐37内,分离出来的淡盐水则进入到淡盐水罐36,分别等待下一步的结晶处理。

其中,在经膜分离机35分离后,浓水罐37内的浓水中硫酸钠的浓缩倍数为1.5~3,淡盐水罐36内的淡盐水中硫酸钠含量不高于0.5%(wt)。需要说明的是,对于膜分离工艺,只要能够达到将二价盐浓缩至本专利发明公开内容中所说明倍数的情况下,无论采用何种分离设备和分离工艺,都属于本发明的保护范围内。

第二硫酸钠分离系统包括:依次连接的浓水泵53、第二冷却器54、第二硝结晶釜55、第二硝离心机56、第二硝熔融槽59、第二晶浆泵60、第二硫酸钠稠厚器61、第二硫酸钠离心机62以及第二硫酸钠固体处理装置。另外,还包括第二硝母液槽57和第二硝母液泵58,第二硝母液槽57连接至第二硝离心机56的液相出口,第二硝熔融槽59则连接至第二硝离心机56的固相出口;第二硝母液槽57通过第二硝母液泵58连接至第二盐水缓冲槽31处,实现硝母液的循环分离。另外,还包括第二硫酸钠母液槽63、第二硫酸钠母液泵64、第二预热器65和第二蒸发浓缩装置,第二硫酸钠离心机62的液相出口和第二硫酸钠稠厚器61的顶部溢流口均连接至第二硫酸钠母液槽63内,第二硫酸钠母液槽63、第二硫酸钠母液泵64与第二预热器65一侧入口依次连接,第二预热器65一侧出口再连接至第二蒸发浓缩装置处,第二蒸发浓缩装置同时还与第二硫酸钠稠厚器61连接,实现硫酸钠母液的循环蒸发浓缩。第二冷却器54和浓水罐37连接,用于通入硫酸钠溶液。

具体地,上述的第二硫酸钠固体处理装置包括:依次连接的第三硫酸钠输送机71、第二硫酸钠干燥器72、第四硫酸钠输送机73以及第二成品硫酸钠打包机74;第三硫酸钠输送机71与第二硫酸钠离心机62的固相出口相连。

具体地,上述的第二蒸发浓缩装置包括:第二降膜蒸发器66、第二蒸汽压缩机67、第二循环泵70、第二汽凝水槽68以及第二汽凝水泵69。第二预热器65连接至第二降膜蒸发器66内,第二降膜蒸发器66的管程液相出口通过第二循环泵70连接至第二硫酸钠稠厚器61内,第二降膜蒸发器66的管程气相出口连接至第二蒸汽压缩机67的入口,第二蒸汽压缩机67的出口同时连接至第二降膜蒸发器66的壳程蒸汽入口,第二降膜蒸发器66的壳程冷凝水出口连接至第二汽凝水槽68内,第二汽凝水槽68经第二汽凝水泵69连接至第二预热器65另一侧入口。

下面详细说明第二硫酸钠分离系统的工艺流程和工作原理,即浓水的处理方法:

自浓水罐37来的浓水经浓水泵53打入第二冷却器54,冷却至-5℃~5℃,后进入第二硝结晶釜55内于-5℃~5℃下进行结晶,然后由第二硝离心机56进行分离,得到芒硝溶液和芒硝晶体。离心后得到的芒硝溶液进入到第二硝母液槽57内,由第二硝母液泵58重新泵回第二盐水缓冲槽31内,作循环分离;另一方面,离心后得到的芒硝晶体则会进入到第二硝熔融槽59内在70℃~90℃下进行熔融,熔融后得到的含硫酸钠晶体的流体经第二晶浆泵60打入第二硫酸钠稠厚器61内,并于80℃~100℃下进行充分结晶分离,然后再进入到第二硫酸钠离心机62内进行离心处理,得到硫酸钠母液和硫酸钠晶体。

其中,分离后得到的硫酸钠晶体经第二硫酸钠离心机62的固相出口出,经第三硫酸钠输送机71传送至第二硫酸钠干燥器72内进行干燥处理,然后经第三硫酸钠输送机71输送至第二成品硫酸钠打包机74,完成固体硫酸钠晶体的干燥、打包、外运处理。另一方面,离心后得到的硫酸钠母液会进入到第二硫酸钠母液槽63内,同时第二硫酸钠稠厚器61的顶部溢流的母液也会进入到第二硫酸钠母液槽63内,混合液会经第二硫酸钠母液泵64打至第二蒸发浓缩装置内,进行硫酸钠母液的循环蒸发浓缩。

硫酸钠母液在第二预热器65内经汽凝水预热至85℃~95℃后进入第二降膜蒸发器66内,于100℃~110℃下进行蒸发浓缩;蒸发得到的二次蒸汽经第二蒸汽压缩机67进行压缩提质后,重新进入第二降膜蒸发器66壳程内作为热源以加热硫酸钠溶液,实现蒸汽的循环利用,而冷凝下来的汽凝水则会进入到第二汽凝水槽68,经第二汽凝水泵69打入第二预热器65另一侧内,用于硫酸钠母液的预热,实现能量的回收利用。而蒸发浓缩后得到的浓缩液则会从第二降膜蒸发器66的底部流出,经第二循环泵70一部分重新打入第二降膜蒸发器66内作为补充液循环进行蒸发,另一部分打入到第二硫酸钠稠厚器61内进行稠厚结晶、然后进入第二硫酸钠离心机62内进行再次分离,使硫酸钠溶液不断的进行循环蒸发浓缩结晶,从而完全回收溶液中的硫酸钠晶体。

氯化钠分离系统包括:依次连接的淡盐水泵38、淡盐水预热器39、第三蒸发浓缩装置、氯化钠稠厚器45、氯化钠离心机46以及氯化钠固体处理装置。另外,还包括氯化钠母液槽47和氯化钠母液泵48,氯化钠离心机46的液相出口和氯化钠稠厚器45的顶部溢流口均连接至氯化钠母液槽47内,氯化钠母液槽47通过氯化钠母液泵48连接至淡盐水罐36内;淡盐水泵38与淡盐水罐36连接。

具体地,氯化钠固体处理装置包括:依次连接的第一氯化钠输送机49、氯化钠干燥器50、第二氯化钠输送机51以及成品氯化钠打包机52;所述第一氯化钠输送机49与所述氯化钠离心机46的固相出口相连。

具体地,第三蒸发浓缩装置包括:第三降膜蒸发器40、第三蒸汽压缩机41、第三循环泵42、第三汽凝水槽43以及第三汽凝水泵44。淡盐水预热器39连接至第三降膜蒸发器40内,第三降膜蒸发器40的管程液相出口通过第三循环泵42连接至氯化钠稠厚器45内,第三降膜蒸发器40的管程气相出口连接至第三蒸汽压缩机41的入口,第三蒸汽压缩机41的出口同时连接至第三降膜蒸发器40的壳程蒸汽入口,第三降膜蒸发器40的壳程冷凝水出口连接至第三汽凝水槽43内,第三汽凝水槽43经第三汽凝水泵44连接至淡盐水预热器39一侧入口。

下面详细说明氯化钠分离系统的工艺流程和工作原理,即淡盐水的处理方法:

自淡盐水罐36来的淡盐水和自氯化钠母液槽47来的氯化钠母液混合后,经淡盐水泵38泵至淡盐水预热器39一侧,经汽凝水预热至70℃~80℃后,进入第三降膜蒸发器40于100℃~115℃下进行蒸发浓缩;蒸发后得到的二次蒸汽经第三蒸汽压缩机41进行压缩提质后,重新进入第三降膜蒸发器40作为热源以加热氯化钠溶液,实现蒸汽的循环利用,而冷凝下来的汽凝水则会进入到第三汽凝水槽43,经第三汽凝水泵44打入淡盐水预热器39一侧内,用于氯化钠溶液的预热,实现能量的回收利用。而蒸发浓缩后得到的浓缩液则会通过第三降膜蒸发器40的底部流出,经第三循环泵42一部分打入第三降膜蒸发器40内作为补充液循环进行蒸发,另一部分打入氯化钠稠厚器45内,并于40℃~50℃下进行冷却结晶分离,自氯化钠稠厚器45底部出来的含氯化钠晶体的流体进入到氯化钠离心机46内进行离心处理,得到氯化钠母液和氯化钠晶体。

其中,分离后得到的氯化钠晶体经氯化钠离心机46的固相出口出,经第一氯化钠输送机49传送至氯化钠干燥器50内进行干燥处理,然后经第二氯化钠输送机51输送至成品氯化钠打包机52,完成固体氯化钠晶体的干燥、打包、外运处理。另一方面,离心后得到的氯化钠母液会进入到氯化钠母液槽47内,同时氯化钠稠厚器45的顶部溢流的母液也会进入到氯化钠母液槽47内,混合液会经氯化钠母液泵48重新打至淡盐水罐36内,进行氯化钠母液的循环分离及蒸发浓缩。通过不断的循环分离及蒸发浓缩,从而完全回收溶液中的氯化钠晶体。

不同组成的废盐经过上述的四个步骤后,其中的硫酸钠和氯化钠分别被分离出来,硫酸钠和氯化钠的纯度可达98.5%以上,完全满足工业需求。在整个处理过程中,无二次废盐的产生,从而减少了二次污染。由于经过预处理后的废盐中无挥发分存在,因此蒸发得到的汽凝水可作为工艺水直接全部回用,实现废水零排放的效果。

另外,本工艺中由于采用蒸气再压缩技术,因此几乎不消耗蒸汽。综合下来,吨产品的耗电量仅为250千瓦时左右。

通过对上述实施例的详细阐述,可以理解,本发明:(1)利用硫酸钠在低温下溶解度随温度降低而大幅减小的特点采用冷冻结晶的方法生产芒硝,从而将硫酸钠从溶液中分离出来;(2)根据一价盐和二价盐对膜的选择透过性不同而采用膜分离装置将二价盐浓缩;(3)采用硫酸钠占主导的废盐冷冻分离出的母液作为氯化钠占主导的废盐的溶剂,一方面节约水资源,另一方面可有效回收母液中的硫酸钠和氯化钠,消除二次废盐的产生;(4)利用氯化钠、硫酸钠共溶时的溶解度不同,将其分别进行分离;(5)本发明能够将硫酸钠和氯化钠完全回收,从而减小了二次废盐的产生,消除了二次污染的因素;(6)相较于分散式处理,将硫酸钠占主导的废盐和氯化钠占主导的废盐集中综合处理,既能够达到分盐的目的,又能够有效的降低运营成本,达到资源的完全回收利用,从而具有良好的社会效益;(7)回收的硫酸钠和氯化钠纯度可达98.5%以上,可以直接对外出售,从而具有显著的经济效益。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

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