一种混合废碱液的零排放处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种混合废碱液的零排放处理系统，包括蒸发浓缩装置、连续结晶装置以及结晶干燥系统，所述连续结晶装置包括结晶沉降器、离心分离器以及冷结晶器，结晶沉降器分别与蒸发浓缩装置、冷结晶器以及离心分离器相连，结晶干燥系统与离心分离器相连，本实用新型所述混合废碱液的零排放处理系统通过蒸发浓缩装置、连续结晶装置以及结晶干燥系统，并结合工业生产系统存在的大量蒸汽完成对混合废碱液中的水分以及可溶性盐的回收，与现有技术相比，具有回收率高、能源利用率高的优势，可以实现工业混合废碱液或其它含盐废/污水的零排放。
【专利说明】一种混合废碱液的零排放处理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于工业废水(包括混合废碱液或高含盐废/污水)处理领域，具体涉及一种混合废碱液的零排放处理系统。
【背景技术】
[0002]目前，工业混合废碱液或其它含盐废/污水的处理技术主要有反渗透法和电渗析法等。通过反渗透、电渗析技术处理混合废碱液或其它含盐废/污水，最终只能获得适量的产品水(回用水)和溶解性总固体含量很高的废碱/盐浓缩液，接着对废碱/盐浓缩液大多采取单独的未经脱盐的处理使其达标，进而与其它达标废水混匀后外排(因未脱盐，故含盐量很高)。由此可见，这种处理方法不但白白损失了大量工业用水，而且没有回收废碱/盐浓缩液中大量的无机盐。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种混合废碱液的零排放处理系统。
[0004]为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案。
[0005]包括蒸发浓缩装置、连续结晶装置以及结晶干燥系统，所述连续结晶装置包括结晶沉降器、离心分离器以及冷结晶器，结晶沉降器分别与蒸发浓缩装置、冷结晶器以及离心分离器相连，结晶干燥系统与离心分离器相连。
[0006]所述蒸发浓缩装置为多效蒸发器。
[0007]所述离心分离器的进口与设置于结晶沉降器下端的出料口相连，离心分离器的出口分别与结晶沉降器的进料口以及结晶干燥系统相连。
[0008]所述冷结晶器的进料口与设置于结晶沉降器上端的出料口相连。
[0009]所述结晶干燥系统包括与离心分离器的出口相连的流化床干燥器。
[0010]本实用新型所述混合废碱液的零排放处理系统通过蒸发浓缩装置、连续结晶装置以及结晶干燥系统，可以充分利用工业生产系统存在的大量蒸汽完成对混合废碱液中的水分以及可溶性盐的回收，与现有技术相比，具有回收率高、能源利用率高的优势，有利于实现工业混合废碱液或其它含盐废/污水的零排放。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为实施例中处理系统的工艺流程图；
[0012]图2为实施例中处理系统的结构示意图；
[0013]图中:1为一效蒸发器，2为二效蒸发器，3为三效蒸发器，4为结晶沉降器，5为离心分离器，6为冷结晶器。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。[0015]参见图2，本实用新型所述混合废碱液的零排放处理系统包括蒸发浓缩装置、连续结晶装置以及结晶干燥系统，所述连续结晶装置包括结晶沉降器4、离心分离器5以及冷结晶器6，结晶沉降器4分别与蒸发浓缩装置、冷结晶器6以及离心分离器5相连，结晶干燥系统与离心分离器5相连。所述蒸发浓缩装置为串联的多效蒸发器。所述离心分离器5的进口与设置于结晶沉降器4下端的出料口相连，离心分离器5的出口分别与结晶沉降器4的进料口以及结晶干燥系统相连。所述冷结晶器6的进料口与设置于结晶沉降器4上端的出料口相连。所述结晶干燥系统包括与离心分离器5的出口相连的流化床干燥器。
[0016]本实用新型的工作原理为:混合废碱液经过多效蒸发器进行初步浓缩后进入连续结晶装置，其中，根据不同可溶性盐的溶解度通过结晶沉降器进行可溶性盐类之间的分离，将分离后需要干燥为固体的盐类采用结晶干燥系统进行干燥，将可以回用于系统的可溶性盐进一步通过冷结晶器进行闪蒸后用于配置溶液，在多效蒸发器中用于蒸发的热源来自原本直接排入大气的蒸汽，混合废碱液蒸发后形成二次蒸汽用于进一步加热蒸发下一效蒸发器内的物料，最终二次蒸汽形成凝结水得到回收，在冷结晶器中闪蒸产生的蒸汽也以凝结水的形式得到回收。
[0017]现有水处理技术既不能获得工业混合废碱液或其它含盐废/污水中的有用无机盐类，也无法实现水资源的最大回用。为了实现工业混合废碱液或其它含盐废/污水的零排放(经处理合格后全部回用)目的，同时获得废液中的固体无机盐，本实用新型提供了一种混合废碱液的零排放处理系统，不但分离、回收了废碱液中的无机盐，同时最大限度地回用了水。
[0018]实施例
[0019]工业混合废碱液源于延长中煤榆林能化公司150万t/a渣油催化热裂解(DCC)装置的精制分离单元、60万t/a煤基甲醇取制低碳烯烃(DMTO)装置轻烯烃回收单元和少量炼油废碱液(来自外界)。工业混合废碱液具有无机盐、有机氧化物含量高且难于生物降解的特点，年需处理废碱液量高达20万t。
[0020]工业混合废碱液中可溶性无机盐的主要成分有碳酸钠(Na2C03)、硫酸钠(Na2SO4)和硫代硫酸钠(Na2S2O3)等，三者的浓度依次为80，333mg/L、37，117mg/L和5，034mg/L，可见其溶解性总固体(TDS)含量达到122，484mg/L。
[0021]本实施例采用蒸发浓缩与连续流化床结晶干燥相结合的工艺对混合废碱液进行处理。
[0022]在蒸发浓缩过程中，由于工业混合废碱液的盐度较高，故采用高速循环的外循环加热器，有利于蒸发浓缩系统的生产运行。
[0023]采用多效蒸发浓缩工艺，使得每级蒸汽的热量都得到了充分的利用，并且实现了蒸汽的多次被利用，这不但最大限度地节约了能源，而且符合节能减排、循环经济发展的原则。
[0024]干燥过程采用了先进的打散式流化床干燥工艺，利用现有的低压蒸汽作为干燥的热源，并不用引入其它热源，非常适合诸如碳酸钠和硫酸钠类无机盐的干燥。
[0025]参见图1以及图2，工艺流程及其特点具体介绍如下:
[0026](I)蒸发浓缩
[0027]混合废碱液(物料)以流量F、温度tQ、组成含量X。进入，蒸汽以流量D1、压力PO、温度Tl进入一效蒸发器。蒸发浓缩采用三效顺流流程，物料首先由泵输送到一效冷凝水预热器，达沸点时进入一效蒸发器。经一效蒸发后的二次蒸汽作为热源进入到二效蒸发器的加热室，经二效蒸发后的二次蒸汽作为热源进入到三效蒸发器的加热室。各效蒸出的蒸汽的温度为t/、t2'、t3'，蒸出的质量为W1、W2、W3，蒸出物质的质量分数为X1、X2、X3。各效蒸发器浓缩出来的浓缩液由泵送到连续结晶段。
[0028]三效蒸发出的蒸汽经过直冷器冷凝后，与工艺冷凝水混合。整个系统由蒸汽喷射泵保持负压状态。生蒸汽冷凝水(蒸汽凝结水)单独收集，回到厂区系统。由于系统含盐量较高，蒸发采用外置强制循环加热方式运行，避免结垢。从能耗的角度，采用外循环蒸发器，具有动力消耗低、清洗简单，便于操作的特点。混合废碱液首先经冷凝水预热后进蒸发器，充分利用了高温冷凝水的热量。其余冷凝水由泵排出。二次蒸汽被多次利用，达到了节能的目的。
[0029](2)连续结晶
[0030]结晶是热结晶与冷结晶的有机结合，并采用中间进水方式(结晶沉降器中部)，上部具有溢流装置，物料在结晶沉降器中，从上至下固体浓度增大，起到了对固液进行初步分离的作用，有效地减少了离心分离器的负荷，实现了离心后固体的含水率较低的目标。同时结晶系统还包括废气收集系统，并使废气按照一定的方式予以排放。
[0031](3)干燥
[0032]随着流化床干燥装置的不断改进，风量、风压均比以往减小，是较为节能的干燥设备。主要特点如下:
[0033]A.物料适用范围广，对于大颗粒、粉末状、具有一定粘性的物料均可使用。
[0034]B.流化床干燥装置传热系数大，生产能力大。
[0035]C.流化床干燥装置占地面积小，投资省，设备维修简单，设备容易清理。
[0036]D.物料的流化不以热风为主，只起带走水分的作用，捕集系统规模小，节约了投资。
[0037]干燥过程要求连续运行，采用工艺先进的打散式内加热流化床干燥工艺，利用厂区现有的低压蒸汽作为干燥的热源。经过离心处理的物料，由带式输送机运送到抛料加料机上，然后均匀地抛入流化床内，与热空气充分接触而被干燥，干燥后的物料由溢流口连续溢出。空气经鼓风机、加热器后进入筛板底部，并向上穿过筛板，使床层内的湿物料流化起来形成流化层。尾气进入旋风分离器，将所夹带的细粉与气体分离，然后由引风机排到大气。整个干燥在运行过程中，能根据离心物料的含水率进行调整。
[0038]经过处理后，可分离出工业混合废碱液中纯度高达95%以上的Na2CO3,每天约生产12吨，可作水处理合格药剂使用。同时,蒸出水中溶解性总固体(TDS)的含量可降低到8，000mg/L,工业混合废碱液中盐分的脱除率高达93.5%。只需进行进一步生化处理，便可达到回用水的标准要求。
【权利要求】
1.一种混合废碱液的零排放处理系统，其特征在于:包括蒸发浓缩装置、连续结晶装置以及结晶干燥系统，所述连续结晶装置包括结晶沉降器(4)、离心分离器(5)以及冷结晶器(6)，结晶沉降器(4)分别与蒸发浓缩装置、冷结晶器(6)以及离心分离器(5)相连，结晶干燥系统与尚心分尚器(5)相连。
2.根据权利要求1所述一种混合废碱液的零排放处理系统，其特征在于:所述蒸发浓缩装置为多效蒸发器。
3.根据权利要求1所述一种混合废碱液的零排放处理系统，其特征在于:所述离心分离器(5)的进口与设置于结晶沉降器(4)下端的出料口相连，离心分离器(5)的出口分别与结晶沉降器(4)的进料口以及结晶干燥系统相连。
4.根据权利要求1所述一种混合废碱液的零排放处理系统，其特征在于:所述冷结晶器(6)的进料口与设置于结晶沉降器(4)上端的出料口相连。
5.根据权利要求1所述一种混合废碱液的零排放处理系统，其特征在于:所述结晶干燥系统包括与离心分离器(5)的出口相连的流化床干燥器。
【文档编号】C02F9/10GK203411426SQ201320423738
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月17日 优先权日:2013年7月17日
【发明者】李证明, 原俊杰, 赵永全, 杨建军, 冯永成, 张小娟, 贺旺盛, 吉喆, 谢开, 董清锋, 齐永红, 郑先强 申请人:陕西延长中煤榆林能源化工有限公司