公布日：2022.07.29
申请日：2022.04.22
分类号：C02F9/10(2006.01)I;C01D3/06(2006.01)I;C01D5/16(2006.01)I;C02F103/36(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种焦化废水结晶盐的分类提取装置及提取工艺，其至少包括能够对完成过滤和浓缩后的焦化废水进行成分分离的分离组件(3)，所分离组件(3)至少包括外套管(31)和通过支撑结构(33)悬置于所述外套管(31)管腔内部的分离滤透结构(32)，所述分离滤透结构(32)能够提供改变焦化废水液流的流速和/或液压的流道，使得焦化废水通过选择性地透过流道的流道壁的方式完成焦化废水的成分分离处理，其中，呈流线型的流道内设置有至少一个能够改变焦化废水液流的流道状态的混流结构(321)。本发明还涉及一种焦化废水结晶盐的分类提取工艺。
权利要求书
1.一种焦化废水结晶盐的分类提取装置，其至少包括能够对完成过滤和浓缩后的焦化废水进行成分分离的分离组件（3），其特征在于，所述分离组件（3）至少包括外套管（31）和通过支撑结构（33）悬置于所述外套管（31）管腔内部的分离滤透结构（32），所述分离滤透结构（32）能够提供改变焦化废水液流的运动状态的流道，使得焦化废水通过选择性地透过流道的流道壁的方式完成焦化废水的成分分离处理，其中，呈流线型的流道内设置有至少一个能够改变焦化废水液流的运动状态的混流结构（321）；相邻的两个所述混流结构（321）之间的混流段以流道宽度变窄的趋势进行设置，在流道内的焦化废水基于所述混流结构（321）的流线型轮廓发生至少一次分流和混流的情况下，液流的运动状态随流道区段结构的改变而发生改变；在所述混流结构（321）的下游设置有与其连通且呈流线型的至少两个子流道（322），其中，所述子流道（322）是按照能够加大相同流量下液流与流道壁之间的接触面积的方式进行设置的；所述子流道（322）上还设置有至少一条能够与其连通的微流道（323），使得所述微流道（323）能够增加所述子流道（322）的两个端部之间的导通通道，从而通过将部分焦化废水液流引入所述微流道（323）的方式弥补焦化废水液流流经所述子流道（322）的两端时产生的液流压力差；透过所述分离滤透结构（32）的流道壁的过滤液能够与未透过所述分离滤透结构（32）的流道壁的截留液分别选择性地流向不同的结晶组件（4），从而生成不同的结晶盐。
2.如权利要求1所述的焦化废水结晶盐的分类提取装置，其特征在于，所述结晶组件（4）至少包括能够分别对不同盐分的焦化废水进行二效或三效蒸发结晶的第一结晶组件（41）和第二结晶组件（42）。
3.如权利要求1所述的焦化废水结晶盐的分类提取装置，其特征在于，所述分离组件（3）的上游还设置有能够对焦化废水进行过滤的过滤组件（1）和进行浓缩减量处理的浓缩单元（2），其中，所述浓缩单元（2）至少包括能够对焦化废水进行浓缩减量的中压膜浓缩单元（21）和高压膜浓缩单元（22）。
4.如权利要求3所述的焦化废水结晶盐的分类提取装置，其特征在于，所述过滤组件（1）至少包括能够设置多种杂质分类过滤结构的过滤箱体（11），所述过滤箱体（11）的轴向上端连通有能够接收焦化废水的进液管（12）；所述过滤箱体（11）的轴向下端连通有将完成过滤处理的焦化废水输送至所述浓缩单元（2）的出液管（13）。
5.如权利要求4所述的焦化废水结晶盐的分类提取装置，其特征在于，所述过滤箱体（11）内按照能够对接收到的焦化废水进行粗过滤和缓冲分流的方式在其腔壁上间隔布设有多个滤流板（111），使得流入过滤箱体（11）的焦化废水能够按照依次流经多个有序排列的滤流板（111）的方式完成粗过滤。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明的技术方案提供的是一种焦化废水结晶盐的分类提取装置，其至少包括能够对完成过滤和浓缩后的焦化废水进行成分分离的分离组件，所述分离组件至少包括外套管和通过支撑结构悬置于所述外套管管腔内部的分离滤透结构，所述分离滤透结构能够提供改变焦化废水液流的运动状态的流道，使得焦化废水通过选择性地透过流道的流道壁的方式完成焦化废水的成分分离处理，其中，呈流线型的流道内设置有至少一个能够改变焦化废水液流的流道状态的混流结构。其优势在于，焦炭工业生产过程中产生的大量焦化废水普遍含有大量的氨、氰化物、硫氰酸盐、酚类和其他有机物，其大体表现为具有复合毒性效应、污染物浓度高、内含能高、可降解性差以及成分复杂等特点，为了满足化工行业的“零排放”要求，一般需要采用预处理、生物处理和深度处理的耦合工艺对焦化废水进行处理，其中，对焦化废水进行脱盐处理是焦化废水处理过程中必不可少的环节。针对现有技术中，脱盐工业无法在对焦化废水含有的盐分进行有效分离，尤其是结晶盐的形成机制尚不明确，无法根据盐分的组成不同分离结晶出不同用途的结晶盐的弊端，本申请通过设置具有混流结构的分离滤透结构，使得分离滤透结构构建出的流道能够使得焦化废水以流动状态不断变化的方式流过分离组件，大大提高了焦化废水在脱盐处理过程中盐分的提取效率，使得焦化废水中的不同盐分能够在分离滤透结构中完成成分分离，并且输送至不同的结晶组件中进行液体结晶处理，最后，从结晶组件中分别产出成分单一且纯度高的氯化钠结晶盐和硫酸钠结晶盐。本申请的混流结构能够将液流进行分流，使得液流与流道壁的接触面积增大，从而液流中的氯化钠成分能够更快且更容易地透过流道壁，进而实现不同成分的分离。
根据一种优选的实施方式，两个相邻设置的所述混流结构之间的混流段以流道宽度变窄的趋势进行设置，在流道内的焦化废水基于所述混流结构的流线型轮廓发生至少一次分流和混流的情况下，液流的运动状态随流道区段结构的改变而发生改变。
根据一种优选的实施方式，在所述混流结构的下游设置有与其连通且呈流线型的至少两个子流道，其中，所述子流道是按照能够加大相同流量下液流与流道壁之间的接触面积的方式进行设置的。
根据一种优选的实施方式，所述子流道上还设置有至少一条能够与其连通的微流道，使得所述微流道能够增加所述子流道的两个端部之间的导通通道，从而通过将部分焦化废水液流引入所述微流道的方式弥补焦化废水液流流经所述子流道的两端时产生的液流压力差。
根据一种优选的实施方式，透过所述分离滤透结构的流道壁的过滤液能够与未透过所述分离滤透结构的流道壁的截留液分别选择性地流向不同的结晶组件，从而生成不同的结晶盐。
根据一种优选的实施方式，所述结晶组件至少包括能够分别对不同盐分的焦化废水进行二效或三效蒸发结晶的第一结晶组件和第二结晶组件。
根据一种优选的实施方式，所述分离组件的上游还设置有能够对焦化废水进行过滤的过滤组件和进行浓缩减量处理的浓缩单元，其中，所述浓缩单元至少包括能够对焦化废水进行浓缩减量的中压膜浓缩单元和高压膜浓缩单元。
根据一种优选的实施方式，所述过滤组件至少包括能够设置多种杂质分类过滤结构的过滤箱体，所述过滤箱体的轴向上端连通有能够接收焦化废水的进液管；所述过滤箱体的轴向下端连通有将完成过滤处理的焦化废水输送至浓缩单元的出液管。
根据一种优选的实施方式，所述过滤箱体内按照能够对接收到的焦化废水进行粗过滤和缓冲分流的方式在其腔壁上间隔布设有多个滤流板，使得流入过滤箱体的焦化废水能够按照依次流经多个有序排列的滤流板的方式完成粗过滤。
本申请还提供一种焦化废水结晶盐的分类提取工艺，至少包括以下步骤：
通过预处理过滤的方式完成焦化废水中杂质的过滤；
对完成杂质过滤的焦化废水进行水的减量化处理；
利用具有分离组件的循环式纳滤装置完成硫酸钠浓水和氯化钠浓水的分离；
利用提盐蒸发结晶装置分别对分离出的硫酸钠浓水和氯化钠浓水进行蒸发结晶获取结晶盐；
将蒸发结晶后的剩余母液放入混盐结晶装置产出混盐，将得到的混盐进行回溶并重新输送至循环式纳滤装置继续进行分盐处理。
（发明人：权秋红;张建飞;元西方;胡俊宽）
