固液相转化盐水浓缩方法与流程

本发明涉及一种固液相转化盐水浓缩方法。

背景技术：

生产领域会产生大量含盐废水，此类废水直接排放对环境造成污染及破坏。如含盐废水渗流入土壤系统中，会使土壤生物、植物因脱水而死亡，造成了土壤生态系统的瓦解，若未经处理直接排放，将给水体环境带来很大的压力，加速江河湖泊的富营养化进程。随着工业的发展和水资源的紧缺，一些工业行业所产生的含盐生产废水浓度越来越高，排放量越来越大，所带来的环境压力也越来越大。因此，对含盐工业废水处理技术的研究迫在眉睫。目前含盐废水的处理通常采用减量化加蒸发浓缩工艺，而减量化的程度决定了废水处理的运行成本。目前含盐废水的减量化所采用的的技术有膜分离技术、离子交换技术、电解技术，以及这些技术的的组合使用，但由于处理过程易产生结垢、腐蚀等问题导致设备失效，同时，减量化程度(浓缩比)有限，运行费用很高，企业难以承受。

盐水随温度的固液相关系为盐水浓缩提供了新的途径。

由图1可以看出，图1为典型的盐-水相图，大部分盐的共晶点浓度都是比较高的,如果盐水的浓度在A这个位置。当温度降低，盐水从A达到B点时，由于盐水浓度低于共晶浓度，因此溶液会先析出纯冰，从而增加未凝固溶液中盐的浓度。当温度到达D点时，由于大量析出冰，此时溶液的浓度恰好达到共晶浓度，这时水和盐开始同时析出。C点所在的相区为析冰区，对于盐水的浓缩只能在这个区域完成，所能达到的最高盐水浓度不能超过共晶点浓度。

上述原理已被用于冰蓄冷、冷冻和冷却介质的配比、无机盐的精制等方面，但用于盐水连续化浓缩尚未见报道。

对于氯化钠溶液，目前的方法通常浓缩至6％左右，多级浓缩最高12％，但一次性投资和运行费用都很高；而采用析冰法可浓缩至20％左右(共晶点浓度23.2％)，而投资和运行费用却很低廉。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种生产工艺简单，在盐水浓缩处理过程不易产生结垢、腐蚀等问题，设备的使用寿命长，盐水浓缩的成本低，效率高，节能效果非常突出的固液相转化盐水浓缩方法。

本发明的固液相转化盐水浓缩方法，其包括如下步骤：

A、准备多个蓄冷容器，在蓄冷容器内储存有凝固点为0℃以下的蓄冷剂；

B、将多个蓄冷容器置于蓄冷池中，蓄冷池通过制冷系统降低蓄冷池内部的温度，冷冻蓄冷容器至蓄冷容器中的蓄冷剂的温度低于0℃；

C、将由步骤B得到的多个蓄冷容器置于结冰池内，将需要浓缩的盐水引入结冰池，让蓄冷容器浸泡在需要浓缩的盐水中；

D、当结冰池内的蓄冷容器的表面结冰后，从结冰池内取出表面结冰的蓄冷容器，将取出的表面结冰的蓄冷容器放入化冰池，未结冰的被浓缩后的盐水排出结冰池；

E、当放入化冰池内的蓄冷容器表面的冰融化或脱落后，将蓄冷容器取出化冰池，然后将蓄冷容器放入蓄冷池中；

F、所述制冷系统可提取化冰池内和/或被浓缩后的盐水中的冷能，并将提取的冷能输送至蓄冷池。

本发明的固液相转化盐水浓缩方法，其中所述蓄冷容器内储存的蓄冷剂的相变温度为0℃～-35℃，蓄冷剂为溶有盐的水。

本发明的固液相转化盐水浓缩方法，其中所述蓄冷容器内储存的蓄冷剂的相变温度为-5℃～-25℃，所述步骤D中还包括每次从结冰池内取出表面结冰的蓄冷容器后，会再向结冰池内需要浓缩的盐水中放入由步骤B得到的蓄冷容器。

本发明的固液相转化盐水浓缩方法，其中所述蓄冷容器内储存的蓄冷剂的相变温度为-10℃～-20℃，所述蓄冷容器呈棒状，蓄冷容器的横截面为圆形或椭圆形或矩形或正六边形或正八边形，蓄冷容器采用不锈钢或工程塑料或陶瓷或石墨或铜制成。

本发明的固液相转化盐水浓缩方法，其中所述蓄冷容器的一端或二端被安装在输送链上，蓄冷容器被连续运转或间歇运转的输送链依次输送至结冰池内、蓄冷池中和化冰池内。

本发明的固液相转化盐水浓缩方法，其中所述需要浓缩的盐水从结冰池的右端流入结冰池，从结冰池的左端流出结冰池，蓄冷容器被输送链从结冰池的左端输送进入结冰池，从结冰池的右端离开结冰池。

本发明的固液相转化盐水浓缩方法，其中所述化冰池的右端有化冰水流入，化冰水从化冰池的左端流出，蓄冷容器被输送链从化冰池的左端输送进入化冰池，从化冰池的右端离开化冰池。

本发明的固液相转化盐水浓缩方法，其蓄冷容器内储存有凝固点为0℃以下的蓄冷剂，在使用过程中，可通过蓄冷容器冷冻需要浓缩的盐水，并令需要浓缩的盐水中的水结冰凝结在蓄冷容器的外表面，然后再通过将蓄冷容器连带其表面的冰层移出需要浓缩的盐水的方式，来减少需要浓缩盐水中的含水量，提高需要浓缩盐水的浓度，再加上“所述制冷系统可提取化冰池内和/或被浓缩后的盐水中的冷能，并将提取的冷能输送至蓄冷池”的独特步骤，由此令本发明的固液相转化盐水浓缩方法具有生产工艺简单，在盐水浓缩处理过程不易产生结垢、腐蚀等问题，设备的使用寿命长，盐水浓缩的成本低，效率高，节能效果非常突出的特点。

下面对本发明固液相转化盐水浓缩方法作进一步说明。

附图说明

图1为典型的盐-水相图。

具体实施方式

本发明的固液相转化盐水浓缩方法，其包括如下步骤：

A、准备多个蓄冷容器，在蓄冷容器内储存有凝固点为0℃以下的蓄冷剂；

B、将多个蓄冷容器置于蓄冷池中，蓄冷池通过制冷系统降低蓄冷池内部的温度，冷冻蓄冷容器至蓄冷容器中的蓄冷剂的温度低于0℃；

C、将由步骤B得到的多个蓄冷容器置于结冰池内，将需要浓缩的盐水引入结冰池，让蓄冷容器浸泡在需要浓缩的盐水中；

D、当结冰池内的蓄冷容器的表面结冰后，从结冰池内取出表面结冰的蓄冷容器，将取出的表面结冰的蓄冷容器放入化冰池，未结冰的被浓缩后的盐水排出结冰池；

E、当放入化冰池内的蓄冷容器表面的冰融化或脱落后，将蓄冷容器取出化冰池，然后将蓄冷容器放入蓄冷池中；

F、所述制冷系统可提取化冰池内和/或被浓缩后的盐水中的冷能，并将提取的冷能输送至蓄冷池。

作为本发明的进一步改进，上述蓄冷容器内储存的蓄冷剂的相变温度为0℃～-35℃，蓄冷剂为溶有盐的水。

作为本发明的进一步改进，上述蓄冷容器内储存的蓄冷剂的相变温度为-5℃～-25℃，上述步骤D中还包括每次从结冰池内取出表面结冰的蓄冷容器后，会再向结冰池内需要浓缩的盐水中放入由步骤B得到的蓄冷容器。

作为本发明的进一步改进，上述蓄冷容器内储存的蓄冷剂的相变温度为-10℃～-20℃，上述蓄冷容器呈棒状，蓄冷容器的横截面为圆形或椭圆形或矩形或正六边形或正八边形，蓄冷容器采用不锈钢或工程塑料或陶瓷或石墨或铜制成。

作为本发明的进一步改进，上述蓄冷容器的一端或二端被安装在输送链上，蓄冷容器被连续运转或间歇运转的输送链依次输送至结冰池内、蓄冷池中和化冰池内。

作为本发明的进一步改进，上述需要浓缩的盐水从结冰池的右端流入结冰池，从结冰池的左端流出结冰池，蓄冷容器被输送链从结冰池的左端输送进入结冰池，从结冰池的右端离开结冰池。

作为本发明的进一步改进，上述化冰池的右端有化冰水流入，化冰水从化冰池的左端流出，蓄冷容器被输送链从化冰池的左端输送进入化冰池，从化冰池的右端离开化冰池。

本发明的固液相转化盐水浓缩方法，其蓄冷容器内储存有凝固点为0℃以下的蓄冷剂，在使用过程中，可通过蓄冷容器冷冻需要浓缩的盐水，并令需要浓缩的盐水中的水结冰凝结在蓄冷容器的外表面，然后再通过将蓄冷容器连带其表面的冰层移出需要浓缩的盐水的方式，来减少需要浓缩盐水中的含水量，提高需要浓缩盐水的浓度，再加上“所述制冷系统可提取化冰池内和/或被浓缩后的盐水中的冷能，并将提取的冷能输送至蓄冷池”的独特步骤，由此令本发明的固液相转化盐水浓缩方法具有生产工艺简单，在盐水浓缩处理过程不易产生结垢、腐蚀等问题，设备的使用寿命长，盐水浓缩的成本低，效率高，节能效果非常突出的特点。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。