一种分质结晶技术处理含盐废水的系统的制作方法

本实用新型属于资源回收处理技术领域，具体涉及一种分质结晶技术处理含盐废水的系统。

背景技术：

近年来，我国煤化工发展迅速，煤化工为我国实施石油替代战略及化学工业结构调整起到了十分重要的积极意义。

煤化工产业通常含盐废水量大，且难以处理，煤化工行业的废水排放问题成为环保治理的重点。企业通常将含盐废水预处理后再采用蒸发结晶过程来减少含盐废水积聚量，结晶渣盐作为危险废物通常采用填埋手段进行处理。填埋渣盐占用土地的同时也浪费了结晶渣盐资源。

煤化工杂盐主要包含可溶性盐类(主要为Na⁺，C1^-，SO₄^2-等)，以及少量有机物，国家环保部门将煤化工蒸发结晶的杂盐列入危险废物严格管控。如何把危废杂盐减量化、资源化利用或者转变成具有高附加值相关盐化工产品的开发是充分实现化工企业零排放的关键。同时符合国家和地方政府的产业和技术政策，也是推动危险废物资源综合利用的必然要求。我国芒硝储量较大，但芒硝本身利用价值小低，市场容量小。同时煤化工产业每年产出相当量的硫酸钠，开发芒硝新的利用途径具有重要意义。

技术实现要素：

根据目前国内煤化工浓缩废水处理状况，结合国家环保政策要求，本实用新型提供了一种分质结晶技术处理含盐废水的系统，该系统以分质结晶盐硫酸钠为原料转化为硫酸铵，处理危废杂盐的同时又将危废杂盐变为附加值较高的化工产品，满足煤化工零排放目的。此系统既解决了化工浓盐水难以处理的问题，又实现了浓盐水中盐分的回收利用，满足可持续发展的要求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种分质结晶技术处理含盐废水的系统，所述的系统包括蒸发浓缩工段、分质结晶工段、混盐产盐工段和硝酸钠产盐工段；在蒸发浓缩工段中，料液在一定的温度压力条件下蒸发浓缩，产生的二次蒸汽通过蒸汽洗涤塔过滤冲洗后经压缩机升温升压再次作为热源，料液达到一定的固液比后通入后序分质结晶工段；分质结晶工段在一定的温度和压力下进行加热，加热的浓缩液经蒸发后析出的混盐（硫酸钠、氯化钠）排入至混盐产盐工段离心干燥得到混盐晶体并由包装机封包，剩余的浓缩液通入闪发装置；分质结晶工段中剩余浓缩液泵入闪发室减温减压后析出硝酸钠，硝酸钠盐浆排入硝酸钠产盐工段增稠离心干燥后得到硝酸钠高纯晶体。

所述的蒸发浓缩工段包括依次连接的原料桶、换热器和一次蒸发浓缩装置，一次蒸发浓缩装置通过管道连接蒸汽压缩再循环处理系统；所述的原料桶通过管道分别连接阻垢剂桶和消泡剂桶；所述的一次蒸发浓缩装置包括一次循环管、一次循环泵、一次加热室和一次蒸发室，一次循环管通过一次循环泵连接一次加热室的管程入口，一次加热室的管程出口连接一次蒸发室，一次蒸发室底端设置有一次盐腿；一次加热室的壳程入口连接减温器，一次加热室的壳程出口连接冷凝水桶；原料桶用于储存原料液，原料桶设计温度上限为80℃，耐腐蚀；换热器用来提高原料的温度；一次蒸发浓缩装置将原料和配好的阻垢剂和消泡剂打入至一次循环管中，由一次循环泵将料液打入至一次加热室中加热，在加热室中通入的饱和蒸汽温度上限为130℃，装置压力上限为0.27MPa，加热后的料液在一次蒸发室进行蒸发浓缩，一次蒸发室温度上限为115℃，装置压力上限为0.17MPa。蒸发浓缩后的料液从一次盐腿排出，固液比达到20-25%，上述压力为绝压。所述的蒸汽压缩再循环处理系统包括一次捕沫器、蒸汽洗涤器和压缩机；所述的一次蒸发室顶端的出气口通过一次捕沫器连接蒸汽洗涤器的进气口，蒸汽洗涤器的出气口连接压缩机，压缩机的出气口连接至减温器的进气口；所述的蒸汽洗涤器进水口通过管道连接冷凝水桶的出水口；一次捕沫器用来捕捉泡沫和较小液态水滴，避免泡沫和较小液态水滴进入到蒸汽洗涤器中；一次蒸发室所产二次蒸汽经一次捕沫器后进入蒸汽洗涤器内，蒸汽洗涤器自上而下的内部循环水对蒸汽进行洗涤，将蒸汽中微小水滴含有较高盐离子等洗出，防止其腐蚀压缩机、换热室等后续设备；二次蒸汽经蒸汽洗涤器洗涤后进入压缩机压缩，产生过热蒸汽通过减温室再次用于一次换热室，过热蒸汽通过减温室降温后得到一定温度饱和蒸汽。

所述的分质结晶工段包括依次连接的二次蒸发浓缩装置和硝酸钠闪发装置；所述的二次蒸发浓缩装置包括二次循环管、二次循环泵、二次加热室和二次蒸发室，二次循环管通过二次循环泵连接二次加热室的管程入口，二次加热室的管程出口连接二次蒸发室，二次蒸发室底端设置有二次盐腿；所述的二次蒸发室顶端的出气口通过二次捕沫器连接蒸汽喷射泵，蒸汽喷射泵的出气口通过管道连接二次加热室的壳程入口；所述的硝酸钠闪发装置包括闪发循环管、闪发循环泵和闪发室，闪发循环管通过闪发循环泵连接闪发室的入口，闪发室底端设置有闪发盐腿，闪发室中部通过管道连接至液体收集室；由一次盐腿和一次蒸发室排出的浓缩盐进入二次蒸发浓缩装置的二次循环管中，经二次循环泵将浓缩液打入至二次加热室中加热，通入的饱和蒸汽温度上限为120℃，装置压力上限为0.1MPa，加热后的料液在二次蒸发室进行蒸发浓缩，二次蒸发室温度上限为115℃，装置压力上限为0.17MPa。蒸发浓缩后的料液从二次盐腿排入至混盐产盐工段，固液比达到40-45%。蒸发过程中产生的二次蒸汽通过蒸汽喷射泵加压后再次通入二次加热室作为热源，上述压力为绝压。二次蒸发室剩余蒸发液，进入硝酸钠闪发装置，经过减温减压后，硝酸钠晶体析出，闪蒸温度为105℃，蒸发室装置设计压力上限为0.17 MPa。硝酸钠盐浆由闪发盐腿排出至硝酸钠产盐工段，固液比为40-45%，上述压力为绝压。

所述的混盐产盐工段包括依次连接的混盐浆桶、混盐增稠器、混盐离心机、混盐螺旋加料器、混盐圆盘干燥床和混盐吨袋包装机；所述的混盐增稠器和混盐离心机的排液口通过管道连接至混盐浆桶和混盐甩后液桶；所述的混盐圆盘干燥床的进气口连接混盐空气预热器；混盐浆桶用于储存混盐盐浆，当混盐盐浆品质不达标时可以向此罐中加入少量混盐溶液进行淘洗；混盐增稠器中，盐浆在混盐增稠器中增稠后，颗粒在增稠器下部沉积输送至混盐离心机，上清液在增稠器富集溢流至混盐甩后液桶；混盐离心机中，混盐晶浆在离心力的作用下去除母液，母液排入至混盐甩后液桶后可得到含水率8-12%的混盐晶体，再被输送机输送至干燥器，工作压力0.08-0.12MPa，工作温度：20-40℃；混盐空气预热器中，空气进入空气预热器预热后进入圆盘干燥床，作为干燥固体盐热源；混盐圆盘干燥床中，混盐晶体进入干燥机，经蒸汽换热后的热空气通入干燥盘，将混盐晶体的水分干燥至0.3-1.0%；混盐吨袋包装机中，经干燥后的混盐经包装机包装后外运。

所述的硝酸钠产盐工段硝酸钠浆罐、硝酸钠增稠器、硝酸钠离心机、硝酸钠螺旋加料器、硝酸钠圆盘干燥床和硝酸钠吨袋包装机；所述的硝酸钠增稠器和硝酸钠离心机的排液口通过管道连接至硝酸钠浆桶和硝酸钠甩后液桶；所述的硝酸钠圆盘干燥床的进气口连接硝酸钠空气预热器；硝酸钠盐浆桶用于储存硝酸钠盐浆，当硝酸钠盐浆品质不达标时可以向此罐中加入少量硝酸钠溶液进行淘洗；硝酸钠增稠器中，盐浆在硝酸钠增稠器中增稠后，颗粒在硝酸钠增稠器下部沉积输送至硝酸钠离心机，上清液在硝酸钠增稠器富集溢流至硝酸钠盐甩后液桶；硝酸钠离心机中，硝酸钠晶浆在离心力的作用下去除母液，母液排入至硝酸钠甩后液桶，离心后可得到含水率8-12%的硝酸钠晶体，再被输送机输送至干燥器，工作压力0.08-0.12MPa，工作温度为20-40℃；硝酸钠甩后液桶用于储存硝酸钠增稠器中溢流的富集液和离心后去除的母液，随后排入硝酸钠闪发盐腿继续蒸发或外排；硝酸钠空气预热器作为干燥固体盐热源，空气进入空气预热器预热后进入圆盘干燥床；硝酸钠圆盘干燥床将硝酸钠晶体的水分干燥至0.3-1.0%，再送入包装机进行包装；混盐吨袋包装机将干燥后的硝酸钠经包装机包装后外运。

所述的一次盐腿通过管道连接至二次循环管，所述的二次盐腿通过管道连接混盐浆桶，所述的闪发盐腿和液体收集室分别通过管道连接至硝酸钠浆罐，通过上述连接将蒸发浓缩工段、分质结晶工段、混盐产盐工段和硝酸钠产盐工段连接起来。

优选的，所述的混盐圆盘干燥床的出气口沿空气前进方向依次设置有混盐旋风除尘器、混盐引风机和混盐水膜除尘器；所述的硝酸钠圆盘干燥床的出气口沿空气前进方向依次设置有硝酸钠旋风除尘器、硝酸钠引风机和硝酸钠水膜除尘器，防止干燥过程中产生的烟尘污染空气。

本实用新型的优点是：本实用新型解决了化工浓盐水的难处理的问题，实现了浓盐水中盐分的回收利用，且无废液排出，满足可持续发展要求。同时，与食盐法制取小苏打相比，利用此法可以降低设备的防腐要求，节省制小苏打的工程投资，副产的硫酸铵的价值也高于氯化铵，在经济效益上有明显优势。

附图说明

图1为本实用新型所述系统的流程示意图；

图2为本实用新型中蒸发浓缩工段的结构示意图；

图3为本实用新型中分质结晶工段的结构示意图；

图4为本实用新型中混盐产盐工段的结构示意图；

图5为本实用新型中硝酸钠产盐工段的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明：

如图1所示，为本实用新型所述的一种分质结晶技术处理含盐废水的系统中的流程示意图，所述的系统包括蒸发浓缩工段1、分质结晶工段2、混盐产盐工段3和硝酸钠产盐工段4。在蒸发浓缩工段1中，料液在一定的温度压力条件下蒸发浓缩，料液达到一定的固液比后通入后序分质结晶工段2；分质结晶工段2在一定的温度和压力下进行加热，加热的浓缩液经蒸发后析出的混盐（硫酸钠、氯化钠）排入至混盐产盐工段3离心干燥得到混盐晶体并由包装机封包，剩余的浓缩液通入闪发装置；分质结晶工段2中剩余浓缩液泵入闪发室减温减压后析出硝酸钠，硝酸钠盐浆排入硝酸钠产盐工段4增稠离心干燥后得到硝酸钠高纯晶体。

如图2所示，所述的蒸发浓缩工段包括依次连接的原料桶10、换热器11和一次蒸发浓缩装置，一次蒸发浓缩装置通过管道连接蒸汽压缩再循环处理系统；所述的原料桶10通过管道分别连接阻垢剂桶111和消泡剂桶112；所述的一次蒸发浓缩装置包括一次循环管121、一次循环泵122、一次加热室123和一次蒸发室124，一次循环管121通过一次循环泵122连接一次加热室123的管程入口，一次加热室123的管程出口连接一次蒸发室124，一次蒸发室124底端设置有一次盐腿125；一次加热室123的壳程入口连接减温器13，一次加热室123的壳程出口连接冷凝水桶14；所述的蒸汽压缩再循环处理系统包括一次捕沫器15、蒸汽洗涤器16和压缩机17；所述的一次蒸发室124顶端的出气口通过一次捕沫器15连接蒸汽洗涤器16的进气口，蒸汽洗涤器16的出气口连接压缩机17，压缩机17的出气口连接至减温器13的进气口；所述的蒸汽洗涤器16进水口通过管道连接冷凝水桶14的出水口。

如图3所示，所述的分质结晶工段包括依次连接的二次蒸发浓缩装置和硝酸钠闪发装置；所述的二次蒸发浓缩装置包括二次循环管211、二次循环泵212、二次加热室213和二次蒸发室214，二次循环管211通过二次循环泵212连接二次加热室213的管程入口，二次加热室213的管程出口连接二次蒸发室214，二次蒸发室214底端设置有二次盐腿215；所述的二次蒸发室214顶端的出气口通过二次捕沫器216连接蒸汽喷射泵217，蒸汽喷射泵217的出气口通过管道连接二次加热室213的壳程入口；所述的硝酸钠闪发装置包括闪发循环管221、闪发循环泵222和闪发室223，闪发循环管221通过闪发循环泵222连接闪发室223的入口，闪发室223底端设置有闪发盐腿224，闪发室223中部通过管道连接至液体收集室225。

如图4所示，所述的混盐产盐工段包括依次连接的混盐浆桶30、混盐增稠器31、混盐离心机32、混盐螺旋加料器33、混盐圆盘干燥床34和混盐吨袋包装机35；所述的混盐增稠器31和混盐离心机32的排液口通过管道连接至混盐浆桶30和混盐甩后液桶36；所述的混盐圆盘干燥床34的进气口连接混盐空气预热器38。

如图5所示，所述的硝酸钠产盐工段硝酸钠浆罐40、硝酸钠增稠器41、硝酸钠离心机42、硝酸钠螺旋加料器43、硝酸钠圆盘干燥床44和硝酸钠吨袋包装机45；所述的硝酸钠增稠器41和硝酸钠离心机42的排液口通过管道连接至硝酸钠浆桶40和硝酸钠甩后液桶46；所述的硝酸钠圆盘干燥床44的进气口连接硝酸钠空气预热器47。

为了使得整个系统连接起来，所述的一次盐腿125通过管道连接至二次循环管211，所述的二次盐腿215通过管道连接混盐浆桶36，所述的闪发盐腿224和液体收集室225分别通过管道连接至硝酸钠浆罐40。

为了防止干燥过程中产生的烟尘污染空气，所述的混盐圆盘干燥床34的出气口沿空气前进方向依次设置有混盐旋风除尘器50、混盐引风机51和混盐水膜除尘器52；所述的硝酸钠圆盘干燥床44的出气口沿空气前进方向依次设置有硝酸钠旋风除尘器53、硝酸钠引风机54和硝酸钠水膜除尘器55。

通过以上系统，本实用新型能够达到以下效果：

（1）、该系统以化工浓盐水为原料生产小苏打和硫酸铵产品，实现了对硫酸钠的有效利用，节省了企业危废杂盐处置费用的支出，同时产生了可观的经济效益；

（2）、通过此杂盐资源化技术，避免了危废杂盐填埋对土地资源的占用，将环境污染程度降低到最低；

（3）、制小苏打反应时间较短，生产工艺简单。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。