申请日 20200916
公开（公告）日 20201124
IPC分类号 C02F1/04; C02F9/10; C01D3/06; C01D3/14; C01D5/00; C01D5/16; C02F101/10; C02F101/12
摘要
本申请公开一种高盐废水分质结晶回收盐或硝的成套装置及工艺。该成套装置运行时，其工艺采用以蒸发结晶、洗盐离心分离及冷冻结晶结合的硫酸钠回收系统，利用饱和的硫酸钠溶液或氯化钠溶液冲洗蒸发结晶的结晶盐，充分洗刷结晶盐表面残留的影响纯度的COD等杂质。通过这样的设计充分保证产盐的纯度及白度。成套装置可以回收高纯度、高回收率的盐或硝盐，作为元明粉行业原料或促染剂产品、并收集冷凝水回用于生产，并充分利用系统余热，最大程度减少运行能耗。
权利要求书
1.一种高盐废水分质结晶回收盐或硝的成套装置，其特征在于,包括：蒸发结晶组件，所述蒸发结晶组件包括：
高盐废水存储装置、第一预热器、第二预热器、蒸发结晶部件、离心装置及洗盐装置，
所述第一预热器经管道连接高盐废水存储装置，
所述第二预热器与所述第一预热器经管道连接，
所述蒸发结晶部件经管道分别连接第二预热器及离心装置，所述离心装置连接洗盐装置，所述洗盐装置，包括：
盐或硝洗盐罐，其进口经管道连接离心装置，经所述离心装置离心分离的结晶盐输送至所述盐或硝洗盐罐，利用饱和的硫酸钠溶液或氯化钠溶液冲洗所述结晶盐。
2.根据权利要求1所述的高盐废水分质结晶回收盐或硝的成套装置，其特征在于,所述第一预热器为污冷凝水预热器，其冷侧的进口通过管道和进料泵连接高盐废水存储装置，冷侧的出口通过管道连接第二预热器。
3.根据权利要求1所述的高盐废水分质结晶回收盐或硝的成套装置，其特征在于,还包括旋流器，其具有进口及出口，
所述进口连接盐或硝洗盐罐，
所述出口连接离心机，洗涤后的氯化钠盐或硫酸钠盐经所述旋流器输送至离心机，经所述离心机分离的氯化钠盐或硫酸钠盐输送至流化床干燥机进行干燥。
4.根据权利要求1所述的高盐废水分质结晶回收盐或硝的成套装置，其特征在于,还包括冷冻结晶组件，所冷冻结晶组件包括预冷器及与预冷器连接的冷冻结晶装置，所述预冷器经管道分别连接蒸发结晶部件及洗盐装置，所述蒸发结晶部件或洗盐装置产生的母液经所述预冷器预冷后流入冷冻结晶装置，利用冷冻机组将母液继续降温到预设温度，在冷冻结晶装置中析出芒硝晶体。
5.根据权利要求4所述的高盐废水分质结晶回收盐或硝的成套装置，其特征在于,所述冷冻结晶装置的出口通过管道与冷冻稠厚器进口连接，冷冻稠厚器出口与芒硝离心机的进口连接，增稠后的芒硝晶浆经过离心机进行固液分离。
6.根据权利要求1所述的高盐废水分质结晶回收盐或硝的成套装置，其特征在于,还包括：杂盐单效蒸发器、单效结晶器、杂盐稠厚罐及杂盐离心机，所述杂盐单效蒸发器具有进口，其经管道连接冷冻结晶装置，冷冻结晶装置的母液经所述杂盐单效蒸发器加热后进入单效结晶器结晶以产生杂盐；
出盐口，其通过管道与杂盐稠厚罐的进口连接，杂盐稠厚罐的出口与杂盐离心机的进口连接，增稠后的杂盐晶浆经过杂盐离心机进行固液分离；
二次蒸汽的出口，其通过蒸汽管道连接杂盐间接冷凝器。
7.根据权利要求1所述的高盐废水分质结晶回收盐或硝的成套装置，其特征在于,所述蒸发结晶组件包括盐或硝结晶器，其锥体的底部设有盐腿，原水/二级洗盐母液从盐腿的下部进入且沿所述盐腿的腿壁进行逆流淘洗。
8.一种高盐废水分质结晶回收盐或硝的工艺，其特征在于,所述工艺包括：
盐或硝蒸发结晶与洗盐分离段：其包括：
S11)预热待处理的高盐废水，即将高盐废水依次泵入第一预热器、第二预热器分别利用二次蒸汽冷凝水、生蒸汽冷凝水为热媒，预热至40～60℃；
S12)预热后的高盐废水进入盐或硝蒸发结晶设备，以获得硫酸钠或氯化钠固体，高盐废水蒸发结晶器经产出硫酸钠或氯化钠晶浆，经晶浆罐增稠与离心设备A固液分离得到硫酸钠或氯化钠固体，盐产率为80％～99％；
S13)清洗获得硫酸钠或氯化钠固体，即将硫酸钠盐或氯化钠盐送入洗盐罐中，利用饱和硫酸钠或氯化钠溶液来冲洗结晶盐；
S14)清洗后的结晶盐送入旋流器进行浓缩，再进入二级离心设备进行固液分离；
分离的母液再次回到洗盐罐，
分离产生的高纯度硫酸钠或氯化钠固体进入干燥系统。
9.如权利要求8所述的高盐废水分质结晶回收盐或硝的工艺，其特征在于,
还包括：冷冻结晶段，
S21)预冷却，即将蒸发结晶与洗盐分离段产生的母液经循环水冷至35～45℃，
S22)冷冻结晶，以获得芒硝晶体，即将冷至35～45℃的母液输送至冷冻结晶器，结晶温度为-10℃～5℃，形成芒硝晶浆，所述芒硝晶浆经冷冻稠厚器增稠、芒硝离心设备分离析出芒硝晶体，析出的芒硝晶体送入冷冻热熔槽进行回溶处理后，再输送至产品盐蒸发结晶器蒸发结晶，
S23)经芒硝分离机产生的冷冻结晶母液进入冷冻母液罐，基于抽取装置泵入杂盐蒸发结晶系统的原料罐。
10.如权利要求8或9所述的高盐废水分质结晶回收盐或硝的工艺，其特征在于,还包括：杂盐单效蒸发结晶段：
S31)基于单效蒸发结晶装置处理冷冻结晶母液，其中，结晶温度为60℃～110℃，出料经杂盐稠厚罐增稠、杂盐离心设备分离得到含水率低于5％的杂盐，
S32)经过杂盐离心设备分离的母液返回杂盐进料罐继续循环进行蒸发结晶，S33)利用流化床干燥设备干燥蒸发结晶段得到的硫酸钠或氯化钠盐，利用尾气洗涤塔，经净化流化床尾气。
说明书
一种高盐废水分质结晶回收盐或硝的成套装置及工艺
技术领域
本申请涉及高盐废水处理领域，具体地涉及一种高盐废水分质结晶回收高纯度盐或硝的成套装置及工艺。
背景技术
随着生态环境治理力度的加大把修复长江生态环境摆在压倒性位置。沿江企业发展惯性大，污染排放物基数大，废水排放量占全国总废水量的43％。为了保护好沿长江一带各省市民众的饮用水源，废水资源化利用减排项目势在必行。众多行业的废水处理已经在考虑近“零排放”的处理方式。国内外针对煤化工、石化、钢铁、造纸等行业的废水近零排放处理都有一些经验可以借鉴。目前使用的最多的处理工艺有膜法浓缩，将废水最大程度减量化，然后再通过热法蒸发，析出杂盐或分质盐。实际操作中杂盐大都数情况下被列为危废，分质盐需要被提上重要位置。分质盐要想产生经济效益，对盐的纯度、白度等都有很严格的要求。现有的工艺产出的分质盐纯度、白度等都达不到要求。
因此，需要改进现有的分质结晶回收盐或硝的装置及工艺。
发明内容
为克服上述缺点，本申请的目的在于提供一种高盐废水分质结晶回收高纯度盐或硝的成套装置，该成套装置产出的纯度及白度满足《煤化工副产工业氯化钠T-CCT002-2019》或《煤化工副产工业硫酸钠T-CCT001-2019》的要求。该工艺简单高效，充分利用系统余热，最大程度减少运行能耗。
为了达到以上目的，本申请采用如下技术方案：
一种高盐废水分质结晶回收盐或硝的成套装置，其特征在于,包括：蒸发结晶组件，所述蒸发结晶组件包括：
高盐废水存储装置、第一预热器、第二预热器、蒸发结晶部件、离心装置及洗盐装置，
所述第一预热器经管道连接高盐废水存储装置，
所述第二预热器与所述第一预热器经管道连接，
所述蒸发结晶部件经管道分别连接第二预热器及离心装置，所述离心装置连接洗盐装置，所述洗盐装置，包括：
盐或硝洗盐罐，其进口经管道连接离心装置，经所述离心装置离心分离的结晶盐输送至所述盐或硝洗盐罐，利用饱和的硫酸钠溶液或氯化钠溶液冲洗所述结晶盐。通过这样的设计，配置洗盐系统，充分保证产盐的纯度及白度。
在一实施方式中，该第一预热器为污冷凝水预热器，其冷侧的进口通过管道和进料泵连接高盐废水存储装置，冷侧的出口通过管道连接第二预热器。
在一实施方式中，该成套装置还包括旋流器，其具有进口及出口，
所述进口连接盐或硝洗盐罐，
所述出口连接离心机，洗涤后的氯化钠盐或硫酸钠盐经所述旋流器输送至离心机，经所述离心机分离的氯化钠盐或硫酸钠盐输送至流化床干燥机进行干燥。
在一实施方式中，该成套装置，其特征在于,还包括冷冻结晶组件，所冷冻结晶组件包括预冷器及与预冷器连接的冷冻结晶装置，所述预冷器经管道分别连接蒸发结晶部件及洗盐装置，
所述蒸发结晶部件或洗盐装置产生的母液经所述预冷器预冷后流入冷冻结晶装置，利用冷冻机组将母液继续降温到预设温度，在冷冻结晶装置中析出芒硝晶体。
在一实施方式中，该冷冻结晶装置的出口通过管道与冷冻稠厚器进口连接，冷冻稠厚器出口与芒硝离心机的进口连接，增稠后的芒硝晶浆经过离心机进行固液分离。
在一实施方式中，该成套装置，其特征在于,还包括：杂盐单效蒸发器、单效结晶器、杂盐稠厚罐及杂盐离心机，
所述杂盐单效蒸发器具有进口，其经管道连接冷冻结晶装置，冷冻结晶装置的母液经所述杂盐单效蒸发器加热后进入单效结晶器结晶以产生杂盐；
出盐口，其通过管道与杂盐稠厚罐的进口连接，杂盐稠厚罐的出口与杂盐离心机的进口连接，增稠后的杂盐晶浆经过杂盐离心机进行固液分离；
二次蒸汽的出口，其通过蒸汽管道连接杂盐间接冷凝器。
在一实施方式中，该蒸发结晶组件包括盐或硝结晶器，其锥体的底部设有盐腿，原水/二级洗盐母液从盐腿的下部进入且沿所述盐腿的腿壁进行逆流淘洗。
本申请实施例提供一种高盐废水分质结晶回收盐或硝的工艺，其特征在于,所述工艺包括：
盐或硝蒸发结晶与洗盐分离段：其包括：
S11)预热待处理的高盐废水，即将高盐废水依次泵入第一预热器、第二预热器分别利用二次蒸汽冷凝水、生蒸汽冷凝水为热媒，预热至40～60℃；
S12)预热后的高盐废水进入盐或硝蒸发结晶设备，以获得硫酸钠或氯化钠固体，高盐废水蒸发结晶器经产出硫酸钠或氯化钠晶浆，经晶浆罐增稠与离心设备A固液分离得到硫酸钠或氯化钠固体，盐产率为80％～99％；
S13)清洗获得硫酸钠或氯化钠固体，即将硫酸钠盐或氯化钠盐送入洗盐罐中，利用饱和硫酸钠或氯化钠溶液来冲洗结晶盐；
S14)清洗后的结晶盐送入旋流器进行浓缩，再进入二级离心设备进行固液分离；
分离的母液再次回到洗盐罐，
分离产生的高纯度硫酸钠或氯化钠固体进入干燥系统。通过这样的工艺充分保证产盐的纯度及白度。
在一实施方式中，该工艺，其特征在于,还包括：冷冻结晶段，
S21)预冷却，即将蒸发结晶与洗盐分离段产生的母液经循环水冷至35～45℃，
S22)冷冻结晶，以获得芒硝晶体，即将冷至35～45℃的母液输送至冷冻结晶器，结晶温度为-10℃～5℃，形成芒硝晶浆，所述芒硝晶浆经冷冻稠厚器增稠、芒硝离心设备分离析出芒硝晶体，析出的芒硝晶体送入冷冻热熔槽进行回溶处理后，再输送至产品盐蒸发结晶器蒸发结晶，
S23)经芒硝分离机产生的冷冻结晶母液进入冷冻母液罐，基于抽取装置泵入杂盐蒸发结晶系统的原料罐。
在一实施方式中，该工艺，其特征在于,还包括：杂盐单效蒸发结晶段：
S31)基于单效蒸发结晶装置处理冷冻结晶母液，其中，结晶温度为60℃～110℃，出料经杂盐稠厚罐增稠、杂盐离心设备分离得到含水率低于5％的杂盐，
S32)经过杂盐离心设备分离的母液返回杂盐进料罐继续循环进行蒸发结晶，S33)利用流化床干燥设备干燥蒸发结晶段得到的硫酸钠或氯化钠盐，利用尾气洗涤塔，经净化流化床尾气。
在一实施方式中，该高浓盐水的含盐量≥18％(质量百分比)，盐硝比(氯化钠与硫酸钠的质量比)≥10:1或≤1:1。
有益效果
本申请提出的高盐废水分质结晶回收高纯度盐或硝的成套装置及工艺相对于现有技术，分盐结晶后回收的盐的纯度及白度满足要求，运行过程产生的冷凝水回用于生产，从而实现资源化利用减排的目的。装置运行时充分利用系统余热，最大程度减少运行能耗。（发明人 于春玲；袁蔚文；钱媛媛 ）
