一种资源化处置硫酸钠废液的装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种资源化清洁处置硫酸钠废液的装置，具体属于污水处理技术领域。


背景技术：

2.21世纪以来，我国冶炼工业得到了快速发展，冶炼企业在生产过程中产生大量的含铜、砷等离子的废液，国内不少学者和相关企业采用硫化氢气体对含铜、砷等离子的废液进行脱除处理。硫化氢的制备主要采用硫磺与氢气合成以及硫化钠（或硫氢化钠）酸分解制备两大类工艺。相对于硫磺与氢气合成工艺，硫化钠酸分解工艺具有流程短、设备投资小、操作安全等优势，受到国内冶炼企业的青睐。但是硫化钠酸分解制备硫化氢气体的同时，又带来了硫酸钠废液。对于硫酸钠废液的处置，通常采用多效蒸发或mvr蒸发技术对硫酸钠废液进行直接蒸发结晶，最终得到硫酸钠固体产物，然而该硫酸钠固体产物夹带较多的杂质，其中的钠和硫不能得到有效地资源化利用。夹带较多杂质的硫酸钠只能作为一般固废对待，随着冶炼企业的持续运行，带来了更多的硫酸钠固废，堆存与如何处理已成为冶炼企业面对的一大难题，而且硫酸钠废液蒸发结晶处理还要亏本运行，给企业带来不小的环保和经济负担。
3.本实用新型装置将冶炼企业硫酸钠废液进行资源化处置，将其转变为可作为漂白剂、污水处理剂、食品添加剂等的焦亚硫酸钠，以及可作为农用化肥的硫酸铵，具有良好的环境和经济效益，达到企业清洁生产的目的。


技术实现要素：

4.针对上述现状，本实用新型的目的在于提供一种资源化处置硫酸钠废液的装置。本实用新型装置结构设计新颖，运行工艺简单，不产生新的废液与固废，综合回收了钠资源与硫资源，副产物焦亚硫酸钠与硫酸铵易于储存，且具有一定市场需求与经济效益。
5.本实用新型一种资源化处置硫酸钠废液的装置由反应结晶器1、1号离心机2、尾气吸收塔3、溶解槽4、反应釜5、风机6、加热器7、2号离心机8、1号干燥器9、ph调节槽10、一效蒸发结晶器11、3号离心机12、冷冻结晶器13、4号离心机14、二效蒸发结晶器15、5号离心机16和2号干燥器17组成；
6.所述的反应结晶器1分别设有硫酸钠废液和碳酸氢铵进料口，并通过管道与1号离心机2相连，借助输送皮带与3号离心机12相连；1号离心机2借助输送皮带与溶解槽4相连，通过管道与尾气吸收塔3相连；溶解槽4设有进水口，并通过管道分别与反应釜中5、2号离心机8相连；反应釜5通过管道分别与尾气吸收塔3、加热器7和2号离心机8相连；风机6设有so2进气口，并通过管道与加热器7相连；2号离心机8借助输送皮带与1号干燥器9相连；1号干燥器9设有焦亚硫酸钠出料口；ph调节槽10设有硫酸进料口，并通过管道分别与一效蒸发结晶器11、尾气吸收塔3相连，借助输送皮带与4号离心机14相连；一效蒸发结晶器11通过管道与3号离心机12相连；3号离心机12通过管道与冷冻结晶器13相连；冷冻结晶器13通过管道与4
号离心机14相连；4号离心机14通过管道与二效蒸发结晶器15相连；二效蒸发结晶器15通过两路管道与5号离心机16相连；5号离心机16借助输送皮带与干燥器17相连；干燥器17设有硫酸铵出料口。
7.所述的尾气吸收塔3的塔身顶部设有除沫器18，中部分别有第一段喷淋装置19和第二段喷淋装置20，底部为切向进气口21。
8.所述的反应釜5的入口原料采取文丘里混合器混合的方式进料。
9.本实用新型运行过程的反应原理：
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本实用新型有益效果：
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1）本实用新型装置结构设计新颖，工艺适应性强，不产生新废液与固废，能够变废为宝，实现企业清洁生产，具有明显的环保优势；
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2）本实用新型装置充分利用了冶炼企业拥有的二氧化硫气体资源，将硫酸钠转换成具有工业利用价值的焦亚硫酸钠，以及有农业应用价值的硫酸铵，在有效回收利用硫酸钠废液中的钠与硫资源同时，并一定程度上降低了冶炼企业浓硫酸产能，优化了冶炼企业的硫酸相关产品结构。
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3）本实用新型装置中，加热器的加热方式是利用冶炼企业自有的so3高温气体作为热源加热二氧化硫气体，降低了能耗；二氧化硫气体来自于冶炼企业含硫烟气有机胺脱硫工段或离子液脱硫工段，纯度不低于90%，通过本实用新型得到有效利用。
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4）传统直接蒸发结晶处置1吨硫酸钠废液 (硫酸钠质量百分数14%)的运行成本约150元，产生的硫酸钠固废仓库堆存费用约100元。而采用本实用新型装置生产的副产物焦亚硫酸钠与硫酸铵产生的经济效益与运行成本大体持平，相对于传统直接蒸发工艺装置，处置每吨硫酸钠废液节省了约250元，经济效益明显。
附图说明
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图1：本实用新型资源化处置硫酸钠废液的装置组成图；
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图中：1、反应结晶器；2、1号离心机；3、尾气吸收塔；4、溶解槽；5、反应釜；6、风机；7、加热器；8、2号离心机；9、1号干燥器；10、ph调节槽；11、一效蒸发结晶器；12、3号离心机；13、冷冻结晶器；14、4号离心机；15、二效蒸发结晶器；16、5号离心机；17、2号干燥器；
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图2：本实用新型尾气吸收塔结构示意图；
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图中：18、除沫器；19、第一段喷淋装置；20、第二段喷淋装置；21、切向进气口。
具体实施方式
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下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
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实施例1
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本实用新型一种资源化处置硫酸钠废液的装置由反应结晶器1、1号离心机2、尾气吸收塔3、溶解槽4、反应釜5、风机6、加热器7、2号离心机8、1号干燥器9、ph调节槽10、一效蒸发结晶器11、3号离心机12、冷冻结晶器13、4号离心机14、二效蒸发结晶器15、5号离心机16和2号干燥器17组成。
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反应结晶器1分别设有硫酸钠废液和碳酸氢铵进料口，并通过管道与1号离心机2相连，借助输送皮带与3号离心机12相连；1号离心机2借助输送皮带与溶解槽4相连，通过管道与尾气吸收塔3相连；溶解槽4设有进水口，并通过管道分别与反应釜5、2号离心机8相连；反应釜5通过管道分别与尾气吸收塔3、加热器7和2号离心机8相连；风机6设有so2进气口，并通过管道与加热器7相连；2号离心机8借助输送皮带与1号干燥器9相连；1号干燥器9设有焦亚硫酸钠出料口；ph调节槽10设有硫酸进料口，并通过管道分别与一效蒸发结晶器11、尾气吸收塔3相连，借助输送皮带与4号离心机14相连；一效蒸发结晶器11通过管道与3号离心机12相连；3号离心机12通过管道与冷冻结晶器13相连；冷冻结晶器13通过管道与4号离心机14相连；4号离心机14通过管道与二效蒸发结晶器15相连；二效蒸发结晶器15通过两路管道与5号离心机16相连；5号离心机16借助输送皮带与2号干燥器17相连；干燥器17设有硫酸铵出料口。
[0024]
尾气吸收塔3的塔身顶部设有除沫器18，中部分别有第一段喷淋装置19和第二段喷淋装置20，底部为切向进气口21。
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实施例2
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本实用新型一种资源化处置硫酸钠废液的装置运行过程：
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硫酸钠废液和碳酸氢铵分别通过进料口进入反应结晶器1中，与来自3号离心机12的硫酸钠一并在反应结晶器1中反应，生成的碳酸氢钠产物通过管道进入1号离心机2中，经离心分离，碳酸氢钠晶体借助输送皮带输送到溶解槽4中，碳酸氢钠母液通过管道进入尾气吸收塔3中；在溶解槽4中，碳酸氢钠晶体溶解到来自2号离心机8的焦亚硫酸钠母液和进水口的进水中，得到的碳酸氢钠溶液进入反应釜5；二氧化硫气体通过风机6进入加热器7预热后，再进入反应釜5，二氧化硫与碳酸氢钠反应，反应过程逸出的含硫尾气经管道进入尾气吸收塔3，得到的焦亚硫酸钠反应产物经过管道进入2号离心机8中，经离心分离，滤饼焦亚硫酸钠借助输送皮带输送到1号干燥器9中，经干燥得到焦亚硫酸钠；在尾气吸收塔3中的碳酸氢钠母液与含硫尾气反应后，经过管道进入ph调节槽10中，溶解硫酸钠和硫酸铵复盐，并经硫酸调节酸度后，进入一效蒸发结晶器11浓缩结晶，得到的结晶浓缩液通过管道进入3号离心机12中；经3号离心机12离心分离处理，剩下的硫酸钠母液通过管道进入冷冻结晶器13，经冷却结晶处理后再进入4号离心机14；经4号离心机14分离处理，剩下的复盐母液通过管道进入二效蒸发结晶器15中，得到的结晶浓缩液通过管道进入5号离心机16；经5号离心机16离心分离处理，剩下的硫酸铵母液通过管道返回二效蒸发结晶器15，滤饼硫酸铵借助输送皮带输送到2号干燥器17中干燥，得到硫酸铵。