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蒸汽消耗3.9噸/小時,用電功率200KW/h
蒸汽按200元/噸,電費按0.6元/kw
則每小時能耗消耗費用共計900元/h
約合每立方水消耗的費用為90元。(不含離心機)
設備投資
主體設備投資350萬元(不含安裝及離心機部分)
MVR熱泵蒸發(fā)器 多效蒸發(fā)器組合工藝
工藝流程及原理
作為一種節(jié)能的蒸發(fā)器,MVR熱泵蒸發(fā)器一般采用的換熱器形式為降膜式蒸發(fā)工藝,適用于濃度低、無結晶、不容易結壁的物料,所以對于本物料系統,在無結晶濃縮階段采用MVR蒸發(fā)器,在溶液結晶飽和的時候采用多效強制循環(huán)蒸發(fā)器組合工藝。
硫酸鈉的飽和濃度約為30%,因此采用MVR蒸發(fā)器需要控制出料濃度小于30%,即在濃度接近30%時須轉入多效蒸發(fā)結晶器繼續(xù)蒸發(fā)結晶。通過計算,在MVR蒸發(fā)器內蒸發(fā)出的水量要控制在2.2噸/小時左右,則在多效強制循環(huán)蒸發(fā)器內蒸發(fā)的水量約為2.5噸/小時左右。鹽水硫酸鈉廢水經過預熱冷凝水蒸發(fā)的過程,進入第y、第二效加熱器蒸發(fā)和冷凝。
(2)工藝特點
1)采用組合工藝可有效解決MVR蒸發(fā)器不能處理結晶物料的問題。
2)設備能耗較低,但設備投資相對較大。
(3)工藝能耗
1)第y級MVR濃縮4.4t/hr(蒸汽溫升8℃)蒸發(fā)器
設備成本:450萬元/套
運行成本:蒸汽消耗0.02噸/小時(機組密封補汽),蒸汽價格200元/噸,電耗220千瓦/時(主電機、循環(huán)泵、真空泵、凝水泵),平均電價0.6元/千瓦時;
每小時運行成本:0.04噸*200元/噸 220千瓦*0.6元/千瓦時=8 132=136元/小時;
約合處理每噸水的成本為32元。
2)第二級四效強制循環(huán)蒸發(fā)結晶器
運行成本:蒸汽消耗1.8噸/小時,電耗140KW/h
則每小時運行成本為1.8噸*200元/噸 140千瓦*0.6元/千瓦時=360 84=444元/小時;
約合處理每噸水的成本91元。
則每小時綜合成本為136 444=580元/小時,約合每立方水消耗的費用為58元(不含離心機能耗)。
高含鹽廢水結晶處理方法及其技術
一種高含鹽廢水的結晶處理方法,所處理的原水為高含鹽廢 水經過化學預處理、多級膜濃縮處理和高壓膜濃縮系統處理后所得的 氯化鈉濃水和硫酸鈉濃水,其特征在于:硫酸鈉濃水經過冷d結晶系 統處理后,產出工業(yè)級芒硝和母液A,產生的母液A需要從系統中 排出,排出的母液A接入MVR系統進行蒸發(fā)結晶;
根據權利要求1或2所述的一種高含鹽廢水的結晶處理方法, 其特征在于:所述的母液A與所述的氯化鈉濃水混合均勻后一同進 入MVR系統進行蒸發(fā)結晶處理。
根據權利要求2所述的一種高含鹽廢水的結晶處理方法,其 特征在于:所述的循環(huán)次數至少三次。
MVR技術是通過蒸發(fā)的方法將廢水的溫度提升至水的沸點溫度,通過對廢水中水分的蒸發(fā),使的廢水中物質從廢水中析出的一種技術。MVR技術的離心母液理論上可以在系統內實現全部的循環(huán),但是由于廢水中含有的離子成分復雜,并不是單一組分,如果母液全部循環(huán),終產生的結晶鹽雜志過多,可利用價值幾乎為零,另外能耗一直是制約蒸發(fā)技術成本的一個重要因素,母液采取全部循環(huán)處理會大大增加系統的能耗,增加運行成本。發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于克服現有技術中的不足之處,提供一種高含鹽廢水的結晶處理方法及其裝置。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現有技術中的不足之處,提供一種高含鹽廢水的結晶處理方法及其裝置。
MVR技術的母液理論上可以在系統內實現全部的循環(huán),但是由于廢水中含有的離子成分復雜,并不是單一組分,如果母液全部循環(huán),終產生的結晶鹽雜志過多,可利用價值幾乎為零,另外能耗一直是制約蒸發(fā)技術成本的一個重要因素,母液采取全部循環(huán)處理會大大增加系統的能耗,增加運行成本。為此,采用蒸發(fā)濃縮技術和冷卻結晶技術處理廢水,同時獲得附加值副產品硫酸鈉晶體。
冷卻結晶技術在廢水處理領域的應用
工業(yè)廢水中往往含有大量的鹽分,廢水成分復雜。各組分的飽和濃度也不同。因此,傳統的蒸發(fā)結晶方法不能分離晶體產品中的組分鹽。換言之,所得的結晶產物不能作為終產品獲得。它仍然花費金錢和人力來處理。
該化工廠產生的廢水的主要成分是Na2SO4。根據廢水處理的要求,有必要從溶液中提取硫酸鈉。為此,采用蒸發(fā)濃縮技術和冷卻結晶技術處理廢水,同時獲得附加值副產品硫酸鈉晶體。鹽水硫酸鈉廢水經過預熱冷凝水蒸發(fā)的過程,進入第y、第二效加熱器蒸發(fā)和冷凝。達到飽和濃度后,硫酸鈉是通過冷d結晶分離和冷凍裝置。離心分離后含有少量硫酸鈉的母液,可以被其它廢水處理方法處理。分離后的晶漿主要由水硫酸鈉晶體,并含有少量的有機物和其他雜質。這需要提煉成無s硫酸鈉。首先,硫酸鈉十水進入溶解槽得到硫酸鈉漿。然后,它進入MVR蒸發(fā)器進行蒸發(fā)結晶。操作、調整難度大且蒸發(fā)熱效率有提升空間,造成資源浪費成本增加。硫酸鈉晶體是由于高溫產生。通過離心作用固液分離后,液體在流化床結晶硫酸鈉干燥也產生。后,得到符合標準的硫酸鈉。
脫硫廢水濃縮蒸發(fā)、結晶、鹽分離工藝
蒸發(fā)結晶設備是化工行業(yè)、金s冶煉行業(yè)、食品行業(yè)、制藥行業(yè)、飼料發(fā)酵業(yè)、鋼廠電廠銨法脫硫、油氣田等行業(yè)的廢水治理和綜合利用大型蒸發(fā)(濃縮)結晶設備,將簡單的環(huán)保治理、達標排放上升為環(huán)保治理加綜合利用。將廢水中的氯化銨、氯h鉀、硫酸銨、硫酸鉀等回收制成復混肥料;將廢水中的氯化鋁、氯化鋅、氯化亞鐵、硫酸錳、硫酸x等貴重金s回收再利用、蒸發(fā)出的冷凝水達到國家允許的排放標準、將蒸發(fā)器應用到傳統高耗能化工產品如硫化堿、硫q化鈉、氯h鋇、氫氧h鋇、氯化鈣等生產中、極大降低蒸汽能耗、為企業(yè)節(jié)省成本、提高競爭力。在雜鹽蒸發(fā)時,鈣鎂濃度高,管內流速慢,容易堵管,影響濃縮蒸發(fā)、結晶、鹽分離工藝的效率。
脫硫廢水含有雜鹽體系,主要含有氯化鈉、硫酸鈉、硝s鈉,在雜鹽體系中,硫酸根的濃度是硝s根和氯離子濃度的40倍,是氯離子濃度的15倍,因此,要將氯化鈉、硫酸鈉和硝s鈉分開的難度較大,比較理想的方式就是得到硫酸鈉純品,其他的為雜鹽。
在脫硫廢水蒸發(fā)、結晶、鹽分離工藝中,蒸發(fā)器的設計以及工藝條件的設計,制約著硫酸鈉蒸發(fā)結晶的品質,例如,當硝s根 氯離子的濃度大于50g/L時,硫酸鈉的品質會受到影響,故當硝s根 氯離子的濃度大于50g/L時,就需要排出硫酸鈉蒸發(fā)器,此時濾液為飽和硫酸鈉溶液 不飽和氯化鈉硝s鈉溶液,此時蒸發(fā)量約為72噸。(5)物料由三效中轉泵打入二效分離器內,由二效強制循環(huán)泵輸送物料經過換熱器交換熱量,蒸發(fā)水分提升濃度。
飽和硫酸鈉溶液 不飽和氯化鈉、硝s鈉溶液中主要含有硫酸鈉,從溶解度曲線來看,硫酸在溫度較低時,其溶解度較小,故需要冷卻結晶得到。當冷卻到0℃時,硫酸鈉的濃度約為10g/L,氯化鈉 硝s鈉的濃度約為80g/L,此時大部分硫酸鈉從濾液中結晶成十水硫酸鈉,此十水硫酸鈉過濾出來,得到約8噸濾液。得到的十水硫酸鈉熱融后,回到硫酸鈉蒸發(fā)系統繼續(xù)蒸發(fā),此時需要額外蒸發(fā)約1噸水,硫酸鈉蒸發(fā)系統需要蒸發(fā)73噸水。9噸/小時,用電功率200KW/h蒸汽按200元/噸,電費按0。
在雜鹽蒸發(fā)時,鈣鎂濃度高,管內流速慢,容易堵管,影響濃縮蒸發(fā)、結晶、鹽分離工藝的效率。
本發(fā)明的目的在于克服現有技術存在的以上問題,提供一種脫硫廢水濃縮蒸發(fā)、結晶、鹽分離工藝,本發(fā)明的工藝能夠將脫硫廢水中的硫酸鈉成功分離,并且將氯化鈉進行蒸發(fā)濃縮結晶,得到氯化鈉結晶鹽作為工業(yè)原料,氯化鈉蒸發(fā)器產生的母液進入單效蒸發(fā)器,得到雜鹽晶體,有效的將硫酸鈉和氯化鈉分離出來。6元/kw則每小時能耗消耗費用共計900元/h約合每立方水消耗的費用為90元。
為實現上述技術目的,達到上述技術效果,本發(fā)明通過以下技術方案實現:
一種脫硫廢水濃縮蒸發(fā)、結晶、鹽分離工藝,包括以下步驟:
(1)原水通過進料泵進入冷凝水預熱器中,預熱升溫;
(2)預熱升溫后進入一效降膜蒸發(fā)器的分離器中,一效循環(huán)泵將一效分離器內的物料送入一效加熱器頂部形成膜狀向下流動,循環(huán)流動過程中與管外熱交換,蒸發(fā)水分提升濃度;
(3)所述一效降膜蒸發(fā)器中出來的物料通過所述一效循環(huán)泵進入到四效強制循環(huán)蒸發(fā)器中,在所述四效強制循環(huán)蒸發(fā)器的分離器中,由四效強制循環(huán)泵輸送物料經過換熱器換熱交換,蒸發(fā)水分提升濃度;
(4)所述四效強制循環(huán)蒸發(fā)器中出來的物料經過四效轉料泵打入三效分離器內,由三效強制循環(huán)泵輸送物料經換熱器交換熱量,蒸發(fā)水分提升濃度;
(5)物料由三效中轉泵打入二效分離器內,由二效強制循環(huán)泵輸送物料經過換熱器交換熱量,蒸發(fā)水分提升濃度;
(6)經過濃縮后的濃縮液進入旋液器,再進入離心機中,離心分離后獲得硫酸鈉晶體,硫酸鈉晶體進行干燥包裝,分離后的母液進入(7)中;