一种含草酸及盐酸废水资源回收系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种含草酸及盐酸废水资源回收系统，用于废水处理领域，包括废水输送管路以及依次设在废水输送管路上的精馏单元和蒸发单元，精馏单元包括换热器和精馏塔，换热器和精馏塔间连接有二次蒸汽回用管路，二次蒸汽回用管路上设有蒸汽压缩机，蒸发单元包括加热室、气液分离室以及由气液分离室分别接出的盐酸冷凝器和草酸冷却结晶罐。本系统中，依靠设有二次蒸汽回用管路的精馏单元代替现有技术中的普通蒸馏方式，使得含草酸及盐酸废水在精馏塔内蒸发的蒸汽通过二次蒸汽回用管路上的蒸汽压缩机压缩升温后进入换热器，并对换热器内的含草酸及盐酸废水进行加热，节约能耗的同时，降低运行费用。
【专利说明】一种含草酸及盐酸废水资源回收系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉用于废水处理领域，特别是涉及一种含草酸及盐酸废水资源回收系统。
【背景技术】
[0002]沉淀母液废水是稀土湿法合成产生的一类工艺废水，由草酸溶液+稀土料液混合合成稀土草酸盐后产生的残液(水相)。该类废水中含有一定量的HC1，因为投入了过量的草酸，所以废水中含一定量的草酸，同时有极微量稀土料液以及其它微量元素。该类废水实际上由十多种不同产品的沉淀母液合成，因为其中的盐酸和草酸含量相当，故汇集在一起作为一种废水处理。这是比较难处理的一类废水，现有技术中大多采用普通蒸馏和传统蒸发得到15%盐酸溶液和草酸结晶，但是这种工艺蒸发I吨含5%盐酸的废水约需要I. I吨的加热蒸汽，能量消耗相当于O. 1023吨标准煤的热值，能耗较大，而且需要大量冷却水。
实用新型内容
[0003]为解决上述问题，本实用新型提供一种节约能耗、降低运行费用的含草酸及盐酸废水资源回收系统。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含草酸及盐酸废水资源回收系统，包括废水输送管路以及依次设在废水输送管路上的精馏单元和蒸发单元，精馏单元包括换热器和精馏塔，换热器和精馏塔间连接有二次蒸汽回用管路，二次蒸汽回用管路上设有蒸汽压缩机，蒸发单元包括加热室、气液分离室以及由气液分离室分别接出的盐酸冷凝器和草酸冷却结晶罐。
[0005]进一步作为本实用新型技术方案的改进，二次蒸汽回用管路上在蒸汽压缩机和精馏塔间设有洗涤塔。
[0006]进一步作为本实用新型技术方案的改进，换热器上设有冷凝水出口，精馏塔的顶端设有与冷凝水出口接通的第一冷凝水回流管路。
[0007]进一步作为本实用新型技术方案的改进，精馏单元还包括设在废水输送管路上且位于换热器前侧的预换热器，预换热器上设有出水口以及与冷凝水出口接通的第二冷凝水回流管路。
[0008]进一步作为本实用新型技术方案的改进，废水输送管路上在换热器和精馏塔间设有分离器，分离器上设有将液体泵至换热器内的回热管路。
[0009]进一步作为本实用新型技术方案的改进，预换热器为板式换热器，换热器为石墨换热器。
[0010]进一步作为本实用新型技术方案的改进，蒸发单元还包括与草酸冷却结晶罐接通的离心机。
[0011]进一步作为本实用新型技术方案的改进，离心机与加热室间连接有上清液回流管路，上清液回流管路上设有上清液储罐和回流泵。[0012]本实用新型的有益效果：本含草酸及盐酸废水资源回收系统中，依靠设有二次蒸汽回用管路的精馏单元代替现有技术中的普通蒸馏方式，使得含草酸及盐酸废水在精馏塔内蒸发的蒸汽通过二次蒸汽回用管路上的蒸汽压缩机压缩升温后进入换热器，并对换热器内的含草酸及盐酸废水进行加热，本实用新型通过将精馏塔内产生的二次蒸汽经过蒸汽压缩机升温后作为热源重新用于蒸发加热，节约能耗的同时，降低运行费用。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
[0014]图I是本实用新型实施例整体结构示意图；
[0015]图2是本实用新型中含草酸及盐酸废水处理流程图。
【具体实施方式】
[0016]参照图I、图2，本实用新型提供了一种含草酸及盐酸废水资源回收系统，包括废水输送管路I以及依次设在废水输送管路I上的精馏单元2和蒸发单元3，精馏单元2包括预换热器21、换热器22和精馏塔23，换热器22和精馏塔23间连接有二次蒸汽回用管路24，二次蒸汽回用管路24上设有蒸汽压缩机241以及位于蒸汽压缩机241和精馏塔23间的洗涤塔242，换热器22上设有冷凝水出口 221，精馏塔23的顶端设有与冷凝水出口 221接通的第一冷凝水回流管路231，预换热器21上设有出水口 211以及与冷凝水出口 221接通的第二冷凝水回流管路212，废水输送管路I上在换热器22和精馏塔23间设有分离器25，分离器25上设有将液体泵至换热器22内的回热管路251 ;蒸发单元3包括加热室31、气液分离室32以及由气液分离室32分别接出的盐酸冷凝器33和草酸冷却结晶罐34，与草酸冷却结晶罐34接通设有离心机35。离心机35与加热室31间连接有上清液回流管路36，上清液回流管路36上设有上清液储罐37和回流泵38。
[0017]本含草酸及盐酸废水资源回收系统的工作流程为：含草酸及盐酸废水经过除杂预处理后常温进入预换热器21并在预换热器21内被加热，得到温度接近沸点的盐酸废水，再进入换热器22，并在换热器22内被蒸汽加热，这时部分盐酸废水蒸发得到含少量盐酸的蒸汽，盐酸废水从换热器22流出后为汽水混合物。这些汽水混合物经过分离器25后从精馏塔23的下半部分进入，通过对水蒸发量的控制，得到盐酸浓度在15%以上的出料。
[0018]从精馏塔23顶部排出的二次蒸汽通过洗涤塔242用碱水净化，去除其中的盐酸蒸汽，净化后的蒸汽经过蒸汽压缩机241压缩升温，高温蒸汽然后进入换热器22加热含草酸及盐酸废水的进料。加热过程中二次蒸汽降温冷凝，得到高温的冷凝水，这些冷凝水一部分从精馏塔23顶部回流进精馏塔23 ;—部分进入预换热器21加热含草酸及盐酸废水进料，并最终从预换热器21的出水口 211排出系统。
[0019]盐酸浓度在15%以上的出料进入加热室31，进一步将盐酸和水份加热，在气液分离室32内盐酸和水分以蒸汽的形式排除得到15%盐酸蒸汽，而余下的则为草酸结晶。草酸结晶经过冷却结晶罐34和离心机35冷冻离心分离得到草酸晶体，草酸结晶得到的上清液则用回流泵38泵送回加热室；15%盐酸蒸汽通过冷凝器33冷凝得到15%盐酸溶液。
[0020]本含草酸及盐酸废水资源回收系统中，依靠设有二次蒸汽回用管路24的精馏单元2代替现有技术中的普通蒸馏方式，使得含草酸及盐酸废水在精馏塔内蒸发的蒸汽通过二次蒸汽回用管路24上的蒸汽压缩机241压缩升温后进入换热器22，并对换热器22内的含草酸及盐酸废水进行加热，本实用新型通过将精馏塔23内产生的二次蒸汽经过蒸汽压缩机升温后作为热源重新用于蒸发加热，节约能耗的同时，降低运行费用。本系统中将I吨含5%盐酸的废水利用精馏单元2浓缩至含15%盐酸的废水只需50度电，相当于O. 006吨标煤的热值；再将15%盐酸与草酸的废水(共O. 34吨)利用蒸发单元分离需要蒸汽量为O. 34t，相当于O. 003吨标煤的热值。故本发明消耗的热值总量为O. 009吨标煤。与现有技术相比较，现有的工艺能耗为本系统能耗的11.4倍。本系统的运行费用包括精馏单元2蒸汽压缩机241运行耗电费用和蒸发单元消耗蒸汽费用，按照O. 7元/度电计算，运行电费为35元/吨水。蒸汽按照200元/t计算,运行蒸汽费用为68元/吨水。总运行费用为103元/吨水。节约能耗的同时，降低运行费用。而现有技术中运行成本包括蒸汽费用和冷却水费用，仅蒸汽运行费用就达220元/吨水。由此可见本发明运行费用仅为现有工艺运行给用的一半，降低运行费用。
[0021]作为本实用新型优选的实施方式，预换热器21为板式换热器，换热器22为石墨换热器。
[0022]当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【权利要求】
1.一种含草酸及盐酸废水资源回收系统，其特征在于：包括废水输送管路以及依次设在所述废水输送管路上的精馏单元和蒸发单元，所述精馏单元包括换热器和精馏塔，所述换热器和精馏塔间连接有二次蒸汽回用管路，所述二次蒸汽回用管路上设有蒸汽压缩机，所述蒸发单元包括加热室、气液分离室以及由所述气液分离室分别接出的盐酸冷凝器和草酸冷却结晶罐。
2.根据权利要求I所述的含草酸及盐酸废水资源回收系统，其特征在于：所述二次蒸汽回用管路上在蒸汽压缩机和精馏塔间设有洗涤塔。
3.根据权利要求2所述的含草酸及盐酸废水资源回收系统，其特征在于：所述换热器上设有冷凝水出口，所述精馏塔的顶端设有与冷凝水出口接通的第一冷凝水回流管路。
4.根据权利要求3所述的含草酸及盐酸废水资源回收系统，其特征在于：所述精馏单元还包括设在所述废水输送管路上且位于所述换热器前侧的预换热器，所述预换热器上设有出水口以及与所述冷凝水出口接通的第二冷凝水回流管路。
5.根据权利要求4所述的含草酸及盐酸废水资源回收系统，其特征在于：所述废水输送管路上在换热器和精馏塔间设有分离器，所述分离器上设有将液体泵至换热器内的回热管路。
6.根据权利要求5所述的含草酸及盐酸废水资源回收系统，其特征在于：所述预换热器为板式换热器，所述换热器为石墨换热器。
7.根据权利要求I?6任一项所述的含草酸及盐酸废水资源回收系统，其特征在于：所述蒸发单元还包括与草酸冷却结晶罐接通的离心机。
8.根据权利要求7所述的含草酸及盐酸废水资源回收系统，其特征在于：所述离心机与加热室间连接有上清液回流管路，所述上清液回流管路上设有上清液储罐和回流泵。
【文档编号】C02F1/16GK203558880SQ201320661036
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】何睦盈, 冀肖雪 申请人:广州新普利节能环保科技有限公司