CN104386870B - 煤化工高浓盐水蒸发结晶资源回收工艺及专用系统 - Google Patents

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Abstract

一种煤化工高浓盐水蒸发结晶资源回收工艺的专用系统,将煤化工高盐浓水进行多效蒸发浓缩、结晶、增稠、离心分离、干燥、包装处理,得到Na2SO4和NaCl两种工业级结晶盐,可直接作为工业盐外售。整个工艺不仅降低了现有煤化工项目中高浓盐水处理对环境的污染,而且实现了系统产生结晶盐的资源化利用。

Description

煤化工高浓盐水蒸发结晶资源回收工艺及专用系统
技术领域
[0001]本发明属于煤化工废水处理技术领域,具体讲就是涉及一种煤化工高盐水纯化和蒸发结晶回收工艺及其专用设备。
背景技术
[0002]现代煤化工业是以煤为原料,经化学加工使煤转化为气体、液体和固体产品,并进一步加工成一系列化工产品的新型工业。它主要包括煤的气化、煤的液化、焦油化学、电石乙炔化学,近几年来,煤化工产业发展迅速,但是,由于煤化工产业需要消耗大量用水,随之带来的水资源再利用与环境保护问题日益突出,尤其是处于多旱少雨的地区较为突出。因此,煤化工的环保问题亟待需要解决。
[0003]要解决煤化工的环保问题,首先要解决煤化工高盐水处理与排放问题。煤化工高盐水中的盐分主要来自于循环水、除盐水制备过程带入和浓缩、以及工业废水处理与再利用过程中添加的各种药剂和产生的浓盐水。煤化工高盐水总体呈现排放量大、水质变化小、含盐量稳定且普遍较高,尤其是氯离子含量较高,其组成形式主要以有机物和无机盐类形式存在为主,其中,NH/-N含量较低,COD—般在200〜800mg/L,TDS可达到50000〜80000mg/L,水体感观性状良好,清澈透底、无明显异味,但色度较高,钙镁硅等含量高,且含有硫酸根、磷酸根、碳酸根等易结垢的离子。
[0004]蒸发结晶技术是煤化工高浓盐水常用处理技术,主要包括机械蒸汽压缩技术与多效蒸发技术。其中,机械蒸汽压缩技术低能耗、低成本,占地面积小,公用工程配套少,自动化程度高,但在首次启动时需要消耗较大量的蒸汽,在没有蒸汽来源的地区建设,需建设备用锅炉,增加了建设项目初投资;此外,机械蒸汽压缩系统调节负荷相对较小,仅为75〜105%,同时机械蒸汽压缩风机为较高转速的转动设备,故障率相对较高。而多效蒸发技术总体投资相对较低,供货周期短,蒸发设备加工制造难度小,系统调节负荷可达40〜110%,主设备多为罐体设备故障率较低;对于进水组分中有两种或三种主要盐分的盐水分离效果好,可以把废水中的不挥发性溶质和溶剂彻底分离;灵活应用,既能单独使用,也可以与其它方法联合使用;系统调节控制简单、操作安全可靠。但该技术需要依靠外来低压蒸汽作为系统热源,适用于有富裕低压蒸汽或电价较高的地区。
[0005]另一个方面,无论是机械蒸汽压缩技术还是多效蒸发结晶技术实现高浓盐水的“近零排放”,系统产生的浓缩液通常排至蒸发塘或结晶产生的“混盐变成危废”;而蒸发塘有限的蒸发能力和混盐作为危废处理会带来高昂的处理费用。因此,目前不管是传统的煤化工高盐废水的机械蒸汽压缩技术还是多效蒸发结晶处理技术,都无法做到真正的环保。
发明内容
[0006]本发明的目的是针对上述现有的煤化工高浓盐水处理过程中存在能耗大、成本高、产生的结晶盐为混盐,无法利用的技术难题,提供一种煤化工高浓盐水蒸发结晶资源回收工艺及专用系统,将煤化工高盐浓水进行多效蒸发浓缩、结晶、增稠、离心分离、干燥、包装处理,得到Na2SO4和NaCl两种工业级结晶盐,可直接作为工业盐外售。整个工艺不仅降低了现有煤化工项目中高浓盐水处理对环境的污染,而且实现了系统产生结晶盐的资源化利用。
[0007]技术方案
[0008]为了实现上述技术目的,设计一种煤化工高浓盐水蒸发结晶资源回收工艺,其特征在于,它包括以下几个步骤:
[0009] (I)将高浓盐水进行预热,实现系统热量的回收,减少系统能耗;
[0010] (2)将步骤(I)得到的预热后的高浓盐水进行蒸发浓缩、结晶,得到Na2SO4浆液和母液;
[0011] (3)步骤(2)得到的Na2SO4浆液进一步浓缩和晶体成长,得到上清液和浓缩后的Na2SO4楽液;将步骤(2)得到的母液浓缩、结晶,得到NaCl浆液;
[0012] (4)将步骤(3)得到的Na2SO4楽液,进行离心分离得到的Na2SO4晶体;NaCl浆液进一步浓缩和晶体成长,得到浓缩后的NaCl浆液和NaCl上清液;
[0013] (5)将步骤(4)得到的Na2SO4晶体进行干燥,得到合格的Na2SO4晶体,离心分离的母液和增稠得到的上清液一起进行多效蒸发循环处理;NaCl上清液进行生化处理,,NaCl浆液进行离心分离处理;
[0014] (6)将步骤(5)分离得到的NaCl结晶盐进行干燥合格的NaCl晶体,离心分离处理的母液和上清液一起结晶罐循环处理。
[0015] 所述步骤(2)蒸发与步骤(5)和(6)干燥过程所用热源为温度t<150°C的低压饱和蒸汽。
[0016]用于上述煤化工高浓盐水蒸发结晶资源回收工艺的专用系统,其特征在于:它包括原水池,所述原水池与预热设备连接,连接管路上装有第一进水栗,预热设备的输出端连接多效蒸发结晶罐,多效蒸发结晶罐的母液输出端连接NaCl结晶罐一,多效蒸发结晶罐的Na2SO4浆液输出端连接增稠器一,多效蒸发结晶罐的冷凝水输出端回预热设备,增稠器一的浓缩Na2SO4浆液输出端连接离心机,增稠器一的上清液输出端连接到中间水池,离心机母液输出端连接到中间水池,离心机的Na2SO4结晶盐输出端连接干燥器一;
[0017]所述NaCl结晶罐一输出端连接增稠器二,增稠器二上清液输出端连接到生化系统,增稠器二的母液输出端连接到NaCl结晶罐一,增稠器二的NaCl浆液输出端连接离心机二 ;离心机二母液输出端连接到NaCl结晶罐一,离心机二的NaCl结晶盐输出端连接干燥器
--O
[0018]进一步,所述中间水池输出端连接回多效蒸发结晶罐,连接管路上装有第二进水栗O
[0019] 进一步,所述干燥器一输出端连接包装机一,包装机一输出端连接Na2SO4盐包装袋,所述干燥器二输出端连接包装机二,包装机二输出端连接NaCl盐包装袋。
[0020]有益效果
[0021]本发明提供的煤化工高浓盐水蒸发结晶资源回收工艺及专用系统,将煤化工高浓盐水进行多效蒸发浓缩、结晶、增稠、离心分离、干燥、包装处理,得到Na2SO4和NaCl两种工业级结晶盐,可直接作为工业盐外售。整个工艺不仅降低了现有煤化工项目中高浓盐水处理对环境的污染,而且实现了系统产生结晶盐的资源化利用。
附图说明
[0022]附图1是本发明的工艺流程图。
[0023]附图2是本发明中专用系统的连接关系示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和实施例,对本发明做进一步说明。
[0025] 实施例
[0026]如附图2所示,煤化工高浓盐水蒸发结晶资源回收工艺的专用系统,它包括原水池I,所述原水池I与预热设备3连接,连接管路上装有第一进水栗2,预热设备3的输出端连接多效蒸发结晶罐4,多效蒸发结晶罐4的母液输出端连接NaCl结晶罐一 10,多效蒸发结晶罐4的Na2SO4浆液输出端连接增稠器一 5,多效蒸发结晶罐4的冷凝水输出端回预热设备3,增稠器一5的浓缩Na2SO4浆液输出端连接离心机6,增稠器一5的上清液输出端连接到中间水池17,离心机6母液输出端连接到中间水池17,离心机6的Na2SO4结晶盐输出端连接干燥器一 7,干燥器一 7输出端连接包装机一 8,包装机一 8输出端连接Na2SO4盐包装袋9,所述中间水池17输出端连接回多效蒸发结晶罐4,连接管路上装有第二进水栗18;所述NaCl结晶罐一 10输出端连接增稠器二 11,增稠器二 11上清液输出端连接到生化系统16,增稠器二 11的母液输出端连接到NaCl结晶罐一 10,增稠器二 11的NaCl浆液输出端连接离心机二 12 ;离心机二 12母液输出端连接到NaCl结晶罐一 10,离心机二 12的NaCl结晶盐输出端连接干燥器二 13,干燥器二 13输出端连接包装机二 14,包装机二 14输出端连接NaCl盐包装袋15。
[0027]如附图1所示,利用上述煤化工高浓盐水蒸发结晶资源回收工艺的专用系统进行煤化工高浓盐水蒸发结晶资源回收工艺过程如下:
[0028]第一步:将煤化工高浓盐水栗入预热系统,进行预热,得到过热高盐水;其中,预热过程产生的冷凝水换热后回系统循环利用。
[0029]第二步:将第一步得到的过热高浓盐水进入多效蒸发器,在t < 150 °C的低压饱和新蒸汽加热条件下,依次进行蒸发浓缩,得到Na2SO4浆液和母液,蒸发过程产生的冷凝水回预热系统进行热量回收。
[0030]第三步:将第二步得到的Na2SO4浆液进入增稠器一,进行结晶盐的浓缩,得到上清液和浓缩Na2SO4浆液,上清液回多效蒸发系统循环处理;第二步得到的母液进入结晶罐,进行结晶,得到NaCl浆液,结晶过程产生的冷凝水回预热系统进行热量回收。
[0031]第四步:将第三步增稠器一浓缩得到的浓缩Na2SO4楽液进入离心机一,进行离心分离,得到Na2SO4晶体和母液,母液回多效蒸发系统循环处理;第三步结晶罐一得到的NaCl浆液进入增稠器二,进行结晶盐的浓缩,得到母液和浓缩NaCl浆液。
[0032] 第五步:将第四步离心机一分离得到的Na2SO4晶体进入干燥器一,在t< 150 °C的低压饱和新蒸汽加热条件下,进行干燥,得到Na2SO4工业级结晶盐,该结晶盐为合格产品;增稠器二得到的上清液回生化系统,母液回NaCl结晶罐循环处理,浓缩NaCl浆液进入离心机二,进行离心分离,得到NaCl晶体盐和母液,母液回NaCl结晶罐循环处理。
[0033]第六步:第五步离心机Π分离得到的NaCl晶体进入干燥器二,在t< 150°C的低压饱和新蒸汽加热条件下,进行干燥,得到NaCl工业级结晶盐,该结晶盐为合格产品。
[0034] 第七步:第五步与第六步中得到的Na2SO4盐、NaCl盐分别进入包装机一、包装机二,进行包装,作为工业盐直接外售。

Claims (3)

1.煤化工高浓盐水蒸发结晶资源回收工艺的专用系统,其特征在于:它包括原水池(I),所述原水池(I)与预热设备(3)连接,连接管路上装有第一进水栗(2),预热设备(3)的输出端连接多效蒸发结晶罐(4),多效蒸发结晶罐(4)的母液输出端连接NaCl结晶罐一(10),多效蒸发结晶罐(4)的Na2SO4浆液输出端连接增稠器一 (5),多效蒸发结晶罐(4)的冷凝水输出端回预热设备(3),增稠器一 (5)的浓缩Na2SO4浆液输出端连接离心机(6),增稠器一(5)的上清液输出端连接到中间水池(I7),离心机(6)母液输出端连接到中间水池(I7),离心机(6)的Na2S04结晶盐输出端连接干燥器一 (7); 所述NaCl结晶罐一(10)输出端连接增稠器二(11),增稠器二(11)上清液输出端连接到生化系统(16),增稠器二(11)的母液输出端连接到NaCl结晶罐一(10),增稠器二(11)的NaCI浆液输出端连接离心机二(I2),离心机二(I2)母液输出端连接到NaCI结晶罐一(1),离心机二( 12)的NaCl结晶盐输出端连接干燥器二(13)。
2.如权利要求1所述的煤化工高浓盐水蒸发结晶资源回收工艺的专用系统,其特征在于:所述中间水池(17)输出端连接回多效蒸发结晶罐(4),连接管路上装有第二进水栗(18)。
3.如权利要求1所述的煤化工高浓盐水蒸发结晶资源回收工艺的专用系统,其特征在于:所述干燥器一(7)输出端连接包装机一(8),包装机一(8)输出端连接Na2SO4盐包装袋(9),所述干燥器二( 13)输出端连接包装机二(14),包装机二(14)输出端连接NaCl盐包装袋(15)。
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