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什么是結(jié)晶?
結(jié)晶是固體物質(zhì)以晶體狀態(tài)從蒸汽、溶液或熔融物中析出的過(guò)程。很多化工生產(chǎn)過(guò)程中都包含有結(jié)晶這一基本的單元操作。在液相工業(yè)結(jié)晶過(guò)程中,在溶液中建立一個(gè)適當(dāng)?shù)倪^(guò)飽和度并對(duì)其進(jìn)行控制,是結(jié)晶過(guò)程中z要的問(wèn)題。
以過(guò)飽和度的產(chǎn)生方式對(duì)結(jié)晶生產(chǎn)方法進(jìn)行簡(jiǎn)單分類:
(1)冷卻結(jié)晶
(2)蒸發(fā)結(jié)晶
(3)閃蒸結(jié)晶
(4)反應(yīng)結(jié)晶
(5)鹽析結(jié)晶
以生產(chǎn)的連續(xù)性對(duì)結(jié)晶生產(chǎn)方法進(jìn)行分類:
(1)間歇結(jié)晶
(2)連續(xù)結(jié)晶
(3)半連續(xù)結(jié)晶
連續(xù)結(jié)晶是現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)大生產(chǎn)時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì),系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中結(jié)晶裝置保持連續(xù)進(jìn)料并連續(xù)出料,流水線性質(zhì)的生產(chǎn)狀態(tài)避免了產(chǎn)品的批次差異,降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,特別適用于大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)。
我國(guó)是石油資源匱乏的國(guó)家,經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,使我國(guó)在短短的三十年變成了石油的純進(jìn)口國(guó),大約一半的石油來(lái)自進(jìn)口,給國(guó)家的能源安全帶來(lái)極大的隱患。
由于采用了上述的技術(shù)方案,本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:本實(shí)用新型通過(guò)冷凍器對(duì)廢水進(jìn)行冷d結(jié)晶,可以有效降低廢水中COD,鹽和氨氮濃度,通過(guò)分離洗滌裝置將濃縮液與冰晶有效分離,并通過(guò)對(duì)冰晶表面進(jìn)行洗滌,使得經(jīng)過(guò)處理后得到的純水能夠達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。(2)預(yù)熱升溫后進(jìn)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(nèi)的物料送入一效加熱器頂部形成膜狀向下流動(dòng),循環(huán)流動(dòng)過(guò)程中與管外熱交換,蒸發(fā)水分提升濃度。
脫硫廢水濃縮蒸發(fā)結(jié)晶鹽分離工藝
1.一種脫硫廢水濃縮蒸發(fā)、結(jié)晶、鹽分離工藝,其特征在于,包括以下步驟:
(1)原水通過(guò)進(jìn)料泵進(jìn)入冷凝水預(yù)熱器中,預(yù)熱升溫;
(2)預(yù)熱升溫后進(jìn)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(nèi)的物料送入一效加熱器頂部形成膜狀向下流動(dòng),循環(huán)流動(dòng)過(guò)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(lái)的物料通過(guò)所述一效循環(huán)泵進(jìn)入到四效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器中,在所述四效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的分離器中,由四效強(qiáng)制循環(huán)泵輸送物料經(jīng)過(guò)換熱器換熱交換,蒸發(fā)水分提升濃度;
(4)所述四效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器中出來(lái)的物料經(jīng)過(guò)四效轉(zhuǎn)料泵打入三效分離器內(nèi),由三效強(qiáng)制循環(huán)泵輸送物料經(jīng)換熱器交換熱量,蒸發(fā)水分提升濃度;
(5)物料由三效中轉(zhuǎn)泵打入二效分離器內(nèi),由二效強(qiáng)制循環(huán)泵輸送物料經(jīng)過(guò)換熱器交換熱量,蒸發(fā)水分提升濃度;
(6)經(jīng)過(guò)濃縮后的濃縮液進(jìn)入旋液器,再進(jìn)入離心機(jī)中,離心分離后獲得硫酸鈉晶體,硫酸鈉晶體進(jìn)行干燥包裝,分離后的母液進(jìn)入(7)中;
(7)將(6)中的母液輸送至冷凍d晶裝置冷凍,冷凍后的母液經(jīng)過(guò)預(yù)熱后進(jìn)入三效蒸發(fā)器,將氯化鈉進(jìn)行蒸發(fā)濃縮結(jié)晶;
(8)經(jīng)過(guò)濃縮結(jié)晶后的濃縮液進(jìn)入離心機(jī)中,氯化鈉離心分離,將氯化鈉結(jié)晶鹽進(jìn)行洗鹽提純和干燥,得到氯化鈉工業(yè)鹽,母液進(jìn)入(9)中;
(9)將(8)中的母液進(jìn)入單效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,濃縮液再進(jìn)行冷卻結(jié)晶分離,獲得雜鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫廢水濃縮蒸發(fā)、結(jié)晶、鹽分離工藝,其特征在于,(7)中將冷凍后的母液預(yù)熱進(jìn)行三效蒸發(fā)的步驟包括:
步驟一、冷凍后的母液進(jìn)入冷凝水預(yù)熱器中預(yù)熱,預(yù)熱后進(jìn)入一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器中,蒸發(fā)水分提升濃度;
步驟二、步驟一中獲得的物料經(jīng)過(guò)一效中轉(zhuǎn)泵輸送至三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶裝置的分離器中,由三效強(qiáng)制循環(huán)泵輸送物料經(jīng)換熱器交換熱量,蒸發(fā)水分提升濃度;
步驟三、步驟二中獲得的物料經(jīng)過(guò)三效轉(zhuǎn)料泵打入二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶裝置的分離器中,由二效強(qiáng)制循環(huán)泵輸送物料經(jīng)過(guò)換熱器交換熱量,蒸發(fā)水分提升濃度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫廢水濃縮蒸發(fā)、結(jié)晶、鹽分離工藝,其特征在于,(7)中將(6)中的母液輸送至冷d結(jié)晶裝置冷凍的步驟還包括:
第y步、(6)中的母液通過(guò)進(jìn)料泵進(jìn)入攪拌罐中,由強(qiáng)制循環(huán)泵輸送物料經(jīng)過(guò)冷凝器換熱交換,進(jìn)行物理急凍;
第二步、冷d結(jié)晶設(shè)兩級(jí)處理,末效溫度為-5℃,硫酸鈉以十水硫酸鈉和七水硫酸鈉的混合鹽結(jié)晶存在,結(jié)晶鹽再與原液進(jìn)行稀釋升溫,結(jié)晶鹽呈熔融狀態(tài),再經(jīng)過(guò)水泵轉(zhuǎn)至(5)中的二效分離器中進(jìn)行再濃縮,提高純度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫廢水濃縮蒸發(fā)、結(jié)晶、鹽分離工藝,其特征在于,在(2)、(3)、(4)、(5)中的蒸發(fā)工藝中,pH為5-6。
脫硫廢水濃縮蒸發(fā)、結(jié)晶、鹽分離工藝
蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)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(jié)晶設(shè)備,將簡(jiǎn)單的環(huán)保治理、達(dá)標(biāo)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(fù)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(dá)到國(guó)家允許的排放標(biāo)準(zhǔn)、將蒸發(fā)器應(yīng)用到傳統(tǒng)高耗能化工產(chǎn)品如硫化堿、硫q化鈉、氯h鋇、氫氧h鋇、氯化鈣等生產(chǎn)中、極大降低蒸汽能耗、為企業(yè)節(jié)省成本、提高競(jìng)爭(zhēng)力。所述冷卻結(jié)晶器和廢水排放端之間還設(shè)有預(yù)冷裝置,所述預(yù)冷裝置通過(guò)冷卻水、冰水或鹽水將廢水冷卻至冰點(diǎn)。
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(kāi)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(jié)晶、鹽分離工藝中,蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)以及工藝條件的設(shè)計(jì),制約著硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶的品質(zhì),例如,當(dāng)硝s根 氯離子的濃度大于50g/L時(shí),硫酸鈉的品質(zhì)會(huì)受到影響,故當(dāng)硝s根 氯離子的濃度大于50g/L時(shí),就需要排出硫酸鈉蒸發(fā)器,此時(shí)濾液為飽和硫酸鈉溶液 不飽和氯化鈉硝s鈉溶液,此時(shí)蒸發(fā)量約為72噸。CN201410532180高硝鹽水冷凍脫硝連續(xù)生產(chǎn)方法等,這些方法可能主要適用于氯堿行業(yè)鹽鹵的提純分離,并不適用污水回用中的工況與運(yùn)行,為此我們開(kāi)發(fā)了一種用于污水處理中的鹽硝分離過(guò)程中的冷凍j晶提純方法。
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(lái)看,硫酸在溫度較低時(shí),其溶解度較小,故需要冷卻結(jié)晶得到。當(dāng)冷卻到0℃時(shí),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(shí)大部分硫酸鈉從濾液中結(jié)晶成十水硫酸鈉,此十水硫酸鈉過(guò)濾出來(lái),得到約8噸濾液。02噸/小時(shí)(機(jī)組密封補(bǔ)汽),蒸汽價(jià)格200元/噸,電耗220千瓦/時(shí)(主電機(jī)、循環(huán)泵、真空泵、凝水泵),平均電價(jià)0。得到的十水硫酸鈉熱融后,回到硫酸鈉蒸發(fā)系統(tǒng)繼續(xù)蒸發(fā),此時(shí)需要額外蒸發(fā)約1噸水,硫酸鈉蒸發(fā)系統(tǒng)需要蒸發(fā)73噸水。
在雜鹽蒸發(fā)時(shí),鈣鎂濃度高,管內(nèi)流速慢,容易堵管,影響濃縮蒸發(fā)、結(jié)晶、鹽分離工藝的效率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問(wèn)題,提供一種脫硫廢水濃縮蒸發(fā)、結(jié)晶、鹽分離工藝,本發(fā)明的工藝能夠?qū)⒚摿驈U水中的硫酸鈉成功分離,并且將氯化鈉進(jìn)行蒸發(fā)濃縮結(jié)晶,得到氯化鈉結(jié)晶鹽作為工業(yè)原料,氯化鈉蒸發(fā)器產(chǎn)生的母液進(jìn)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(lái)。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,達(dá)到上述技術(shù)效果,本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種脫硫廢水濃縮蒸發(fā)、結(jié)晶、鹽分離工藝,包括以下步驟:(1)原水通過(guò)進(jìn)料泵進(jìn)入冷凝水預(yù)熱器中,預(yù)熱升溫。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,達(dá)到上述技術(shù)效果,本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種脫硫廢水濃縮蒸發(fā)、結(jié)晶、鹽分離工藝,包括以下步驟: