锂浓溶液重新返回吸收器5中，以维持连续吸收的过程。实际实施时，蒸发器8加热的热源为温度高于80°C的工业废热(如工业冷凝水)。蒸发产生的水蒸气通过冷凝器9冷凝后得到的冷凝水直接进入冷凝水储槽10储存以回收利用，真空泵11与冷凝水储槽10连接，由于系统各组成部分都是封闭连接，因此真空泵11能够将整个系统中的不凝气抽出形成真空；溴化锂稀溶液蒸发产生的水蒸气与溴化锂溶液吸收硫酸钠废水水蒸气维持平衡。
[0026]为维持热平衡，在吸收器5与蒸发器8之间设有换热器7，通过换热器7使溴化锂稀溶液和溴化锂浓溶液两者热交换，通过热交换，溴化锂稀溶液浓缩前预热，溴化锂浓溶液返回前得以冷却。
[0027]为了使结晶器内硫酸钠废水表面水蒸气压力比吸收器内溴化锂溶液表面水蒸气压力至少高80Pa，本方法吸收器中的溴化锂溶液初始温度不高于30°C，质量分数高于53% ;进入结晶器中的硫酸钠废水温度不低于15°C ;浓度不低于150g/L。
[0028]本发明的特点:
I)结晶器与吸收器气相相通，使结晶器中的硫酸钠废水上方的水蒸气压力至少高于吸收器中溴化锂溶液上方水蒸气压力80Pa，在此压差推动下，使得硫酸钠废水水分汽化成水蒸气并通过气相连接区向溴化锂溶液表面流动，从而使硫酸钠废水在低于10°C的条件下蒸发降温浓缩结晶。可能因为系统密封性问题，系统运行一段时间后会出现压力差达不到80Pa，这种情况下，可以再进行抽真空以恢复压力差的要求。
[0029]2)吸湿后的溴化锂稀溶液通过泵送至蒸发器中，利用温度高于80°C的工业废热(如工业冷凝水)加热蒸发浓缩后返回至吸收器中，以维持连续吸收的过程。
[0030]3)结晶器引出的晶浆通过离心分离出芒硝和母液，芒硝作为产品回收，母液经预热器回收冷量，并通过膜分离系统提浓后返回至蒸发结晶系统中，实现连续的母液提浓和淡水回用。
[0031]本发明的技术要点:
1)含硫酸钠高盐废水与提浓后的母液经预热器冷却到不低于15°c后，进入结晶器中；
2)硫酸钠废水上方的水蒸气压力至少高于吸收器中溴化锂溶液上方水蒸气压力80Pa，在此压差下，推动水蒸气连续从硫酸钠废水表面流动至溴化锂溶液表面，从而实现硫酸钠废水在低于10°C的条件下蒸发浓缩结晶；
3)吸收器中吸湿后的溴化锂稀溶液通过泵送至蒸发器中，利用温度高于80°C的工业废热(如工业冷凝水)加热蒸发浓缩后返回至吸收器中；
4)溴化锂稀溶液(冷)与溴化锂浓溶液(热)间通过换热器，实现溴化锂稀溶液浓缩前的预热和溴化锂浓溶液冷却；
5)蒸发器中产生的蒸汽通过冷凝器冷凝，冷凝水回用；
6)结晶器引出的晶浆通过离心分离器分离出芒硝后，母液经预热器回收冷量，并通过膜分离系统提浓后与含硫酸钠废水一起进入蒸发结晶系统，膜分离系统产的淡水回用。
[0032]实施例:含硫酸钠高盐废水处理项目，在吸收器中溴化锂溶液温度为20~30°C，质量分数为53%~57%的条件下，温度低于30°C、浓度为200g/L的硫酸钠废水，与提浓后的母液一起经预热器后，在结晶器中低于10°C的条件下蒸发浓缩结晶，得到产品芒硝，母液经膜分离后得到的浓缩母液浓度高于150g/L，产出电导率小于200iS/cm的淡水。
[0033]本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。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他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【主权项】
1.一种含硫酸钠高盐废水零排放及资源化利用的方法，其特征在于:本方法预先设置气相连通的结晶器与吸收器，吸收器中加入有溴化锂溶液；步骤如下: 1)首先去除本方法涉及到的所有气相空间内的不凝气，以启动本方法；将浓度不低于150g/L的含硫酸钠高盐废水经冷却后引入结晶器中，由于溴化锂溶液的强吸湿性，使结晶器内硫酸钠废水表面水蒸气压力比吸收器内溴化锂溶液表面水蒸气压力至少高80Pa，在此压力差推动下，使得硫酸钠废水水分汽化成水蒸气并通过气相连通通道向溴化锂溶液表面流动，从而使含硫酸钠高盐废水表面蒸发、降温浓缩结晶，得到晶浆，硫酸钠废水蒸发所需的潜热由溶液自身释放的显热提供； 2)将结晶器下部的晶浆引出并通过离心分离出芒硝和母液，芒硝作为产品回收利用；母液通过预热器与第I)步进入结晶器前的含硫酸钠高盐废水进行热交换，使母液温度升高，含硫酸钠高盐废水降至需要温度；热交换后的母液再通过膜分离系统得到浓缩母液和淡水，浓缩母液中硫酸钠浓度控制在150g/L以上，淡水直接回收利用，浓缩母液与新进入待处理的含硫酸钠高盐废水一起通过预热器循环不断地与母液热交换降温，降温后再进入结晶器中重复步骤I)和2); 3)吸收硫酸钠废水水蒸气后的溴化锂溶液稀释形成溴化锂稀溶液，溴化锂稀溶液通过泵送至蒸发器中，通过加热蒸发浓缩后形成溴化锂浓溶液重新返回吸收器中，以维持连续吸收的过程，蒸发产生的水蒸气冷凝后得到的冷凝水直接回收利用；溴化锂稀溶液蒸发产生的水蒸气与溴化锂溶液吸收硫酸钠废水水蒸气维持平衡。
2.根据权利要求1所述的含硫酸钠高盐废水零排放及资源化利用的方法，其特征在于:在吸收器与蒸发器之间设有换热器，通过换热器使溴化锂稀溶液和溴化锂浓溶液两者热交换，通过热交换，溴化锂稀溶液浓缩前预热，溴化锂浓溶液返回前得以冷却。
3.根据权利要求1所述的含硫酸钠高盐废水零排放及资源化利用的方法，其特征在于:吸收器中的溴化锂溶液初始温度不高于30°C，质量分数高于53% ;进入结晶器中的硫酸钠废水温度不低于15°C ;浓度不低于150g/L。
4.根据权利要求1所述的含硫酸钠高盐废水零排放及资源化利用的方法，其特征在于:蒸发器加热的热源为温度高于80°C的工业废热。
【专利摘要】本发明公开了一种含硫酸钠高盐废水零排放及资源化利用的方法，1）首先去除气相空间内的不凝气，通过压力差使硫酸钠废水水分汽化并通过气相通道向溴化锂溶液表面流动，含硫酸钠高盐废水蒸发降温浓缩结晶；2）晶浆分离出芒硝和母液，母液依次经热交换和浓缩得到浓缩母液和淡水，浓缩母液与新进入的含硫酸钠废水一起进入结晶器中重复步骤1）和2）；3）溴化锂稀溶液泵送至蒸发器中，加热蒸发形成溴化锂浓溶液重新返回吸收器中。本发明在低温条件下实现蒸发结晶，无需低温冷源和间壁换热设备，节省能耗。本发明可实现结晶产品芒硝回收和淡水回用，进而达到含硫酸钠高盐废水零排放及资源化利用的目的，整个过程易于操作。
【IPC分类】C02F9-10, C02F101-10, C01D5-00, C02F1-04
【公开号】CN104628208
【申请号】CN201510074405
【发明人】张峰榛, 刘兴勇, 汤秀华, 王海, 杨郭, 袁基刚
【申请人】四川理工学院
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月12日