CN105417601B - 一种煤化工高cod、高盐浓液结晶及干燥方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种煤化工高COD、高盐浓液结晶及干燥方法，该方法包括以下步骤：⑴将储存在储液罐中温度为常温的煤化工高COD、高盐浓液经进料泵送入到真空转鼓干燥机中；同时，加热介质送入真空转鼓干燥机的中心轴、底部料盘和顶部夹套中进行间接换热，分别得到固体盐、气态废水；⑵气态废水进入冷凝器中与冷却水进行换热，分别得到冷凝废水和不凝气；冷凝废水进入到废水收集罐；不凝气经真空泵抽出外排；⑶固体盐从真空转鼓干燥机刮出落入缓冲罐，再经双层锁气阀连续定量排出。本发明具有减少能耗、易清洗、降低所需干燥设备等级、同时解决了常规蒸发器中粘壁结垢的优势。

Description

一种煤化工高COD、高盐浓液结晶及干燥方法
技术领域
本发明涉及煤化工技术领域，尤其涉及一种煤化工高COD、高盐浓液结晶及干燥方法。
背景技术
全球范围内，煤炭储量比石油和天然气更为丰富，且价格相对较低，而石油短缺现象日益严重。一些富煤国家如美国、澳大利亚、印度、德国等，都在加紧研究或开发煤化工项目。我国近年也研究开发新型煤化工工艺，建立多个煤化工示范工程，并建立世界最大的煤制油项目。但对于煤炭资源丰富但水资源短缺地区的煤化工项目，在耗水量和污水排放量都大的情况下，急需切实可行的煤化工废水收集回用处理技术。
目前，煤化工工艺正在火热发展阶段，然而煤化工废水的处理工艺相对较落后，尤其是煤化工高COD、高盐废水采用膜分离或热浓缩工艺后产生的高COD、高盐浓液。此类高COD、高盐浓液的含盐量通常已达到饱和状态，且成分复杂，除含有Cl-、SO4 2-、Na+之外，还含有钙镁离子，在蒸发过程中，此类浓液中一些组分很难结晶析出（相对于主要组分氯化钠及硫酸钠），并且还会影响主要盐的析出，尤其是影响结晶盐的资源化问题，影响盐的品质；另外高COD在蒸发过程中容易富集，富集后对蒸发过程也产生影响，如使浓液容易起泡沫、粘度增大、传热系数下降等诸多不利影响；鉴于以上高COD、高盐浓液蒸发结晶出现的诸多问题以及国家对环保的日益重视，企业寻求一种有效简洁的方式处理煤化工高COD、高盐浓液已经迫在眉睫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能达到节能减排目的的煤化工高COD、高盐浓液结晶及干燥方法。
为解决上述问题，本发明所述的一种煤化工高COD、高盐浓液结晶及干燥方法，包括以下步骤：
⑴将储存在储液罐中温度为常温的煤化工高COD、高盐浓液经所述储液罐底部的进料泵送入到真空转鼓干燥机中；同时，温度为150~198℃的加热介质送入所述真空转鼓干燥机的中心轴、底部料盘和顶部夹套中，将热量间接传递给煤化工高COD、高盐浓液，使高盐浓液中水份蒸发，分别得到温度为40~60℃的固体盐、温度为50~90℃的气态废水；
⑵所述温度为50~90℃的气态废水进入冷凝器中，同时，冷却水经冷却进水管进入所述冷凝器进行换热，此时所述温度为50~90℃的气态废水经降温及水汽分离，分别得到温度小于40℃的冷凝废水和温度小于40℃的不凝气；所述温度小于40℃的冷凝废水进入到废水收集罐；所述温度小于40℃的不凝气经真空泵抽出外排；
⑶所述温度为40~60℃的固体盐利用刮刀从所述真空转鼓干燥机刮出落入缓冲罐，再经与所述缓冲罐底部相连的双层锁气阀连续定量排出。
所述步骤⑴中的煤化工高COD、高盐浓液是指煤化工COD含量为2000~5000mg/L、含盐质量分数通常在20%以上的浓液。
所述步骤⑴中的加热介质是指饱和蒸汽或导热油。
所述步骤⑵中的冷凝器的型式为管壳式、板式和翅片式中的任意一种。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用真空转鼓干燥机降低废水中溶剂的沸点，从而降低了所需干燥设备的等级。
2、本发明采用真空转鼓干燥机并利用刮刀将蒸发结晶在转鼓表面的盐份（NaCl和Na2SO4）薄片强制刮下，解决了盐分在常规蒸发器中粘壁结垢的问题。
3、本发明实现了工艺连续、长时间运行，免去传统蒸发除盐方式中需定期清洗设备的问题。
4、本发明为全密封体系，系统的泄漏小。
6、本发明占地面积小、节约投资、自动化程度高、处理效果明显，大大降低煤化工高COD、高盐浓液的处理难度。
7、本发明的二次蒸汽冷凝液满足回用指标，可作为冷却水系统的补充水回用。
8、本发明流程简单、工艺稳定，有利于广泛推广，可以在其他类似特种废水中应用。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明的工艺流程图。
图中：1—储液罐 2—进料泵 3—真空转鼓干燥机 4—冷凝器5—真空泵 6—缓冲罐 7—双层锁气阀 8—废水收集罐。
具体实施方式
如图1所示，一种煤化工高COD、高盐浓液结晶及干燥方法，包括以下步骤：
⑴将储存在储液罐1中温度为常温的煤化工高COD、高盐浓液经储液罐1底部的进料泵2送入到真空转鼓干燥机3中；同时，温度为150~198℃的加热介质送入真空转鼓干燥机3的中心轴、底部料盘和顶部夹套中，将热量间接传递给煤化工高COD、高盐浓液，使高盐浓液中水份蒸发，分别得到温度为40~60℃的固体盐、温度为50~90℃的气态废水。
其中：煤化工高COD、高盐浓液是指煤化工COD含量为2000~5000mg/L、含盐质量分数通常在20%以上的浓液。
加热介质是指饱和蒸汽或导热油。
⑵温度为50~90℃的气态废水进入冷凝器4中，同时，冷却水经冷却进水管进入冷凝器4进行换热，此时温度为50~90℃的气态废水经降温及水汽分离，分别得到温度小于40℃的冷凝废水和温度小于40℃的不凝气；温度小于40℃的冷凝废水进入到废水收集罐8；温度小于40℃的不凝气经真空泵5抽出外排。
其中：冷凝器4的型式为管壳式、板式和翅片式中的任意一种。
⑶温度为40~60℃的固体盐利用刮刀从真空转鼓干燥机3刮出落入缓冲罐6，再经与缓冲罐6底部相连的双层锁气阀7连续定量排出。

Claims (4)

1.一种煤化工高COD、高盐浓液结晶及干燥方法，包括以下步骤：
⑴将储存在储液罐（1）中温度为常温的煤化工高COD、高盐浓液经所述储液罐（1）底部的进料泵（2）送入到真空转鼓干燥机（3）中；同时，温度为150~198℃的加热介质送入所述真空转鼓干燥机（3）的中心轴、底部料盘和顶部夹套中，将热量间接传递给煤化工高COD、高盐浓液，使高盐浓液中水份蒸发，分别得到温度为40~60℃的固体盐、温度为50~90℃的气态废水；
⑵所述温度为50~90℃的气态废水进入冷凝器（4）中，同时，冷却水经冷却进水管进入所述冷凝器（4）进行换热，此时所述温度为50~90℃的气态废水经降温及水汽分离，分别得到温度小于40℃的冷凝废水和温度小于40℃的不凝气；所述温度小于40℃的冷凝废水进入到废水收集罐（8）；所述温度小于40℃的不凝气经真空泵（5）抽出外排；
⑶所述温度为40~60℃的固体盐利用刮刀从所述真空转鼓干燥机（3）刮出落入缓冲罐（6），再经与所述缓冲罐（6）底部相连的双层锁气阀（7）连续定量排出。
2.如权利要求1所述的一种煤化工高COD、高盐浓液结晶及干燥方法，其特征在于：所述步骤⑴中的煤化工高COD、高盐浓液是指煤化工COD含量为2000~5000mg/L、含盐质量分数在20%以上的浓液。
3.如权利要求1所述的一种煤化工高COD、高盐浓液结晶及干燥方法，其特征在于：所述步骤⑴中的加热介质是指饱和蒸汽或导热油。
4.如权利要求1所述的一种煤化工高COD、高盐浓液结晶及干燥方法，其特征在于：所述步骤⑵中的冷凝器（4）的型式为管壳式、板式和翅片式中的任意一种。
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