CN109467247A - 一种钛白酸性废水回收利用系统及工艺 - Google Patents

一种钛白酸性废水回收利用系统及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钛白酸性废水回收利用系统及工艺,一种钛白酸性废水回收利用系统,包括膜分离工段、蒸发浓缩工段、熟化过滤分离工段、真空系统;膜分离工段与蒸发浓缩工段相连接;蒸发浓缩工段与熟化过滤分离工段相连接。一种钛白酸性废水回收利用系统的工艺,工艺流程如下:酸性废水进行预处理初滤后,依次经过膜分离工段、蒸发浓缩工段、熟化过滤分离工段,最终得到纯净的成品酸。本发明不仅减少蒸汽消耗,降低蒸发工序运行费用,而且整个系统操作环境好,完全避免了酸性气体排放污染,达到了一个近“零排放”的效果,具有广泛的适用性。

Description

一种钛白酸性废水回收利用系统及工艺
技术领域
本发明涉及一种回收利用系统及工艺,尤其涉及一种钛白酸性废水回收利用系统及工艺。
背景技术
硫酸法钛白生产过程产生大量的含硫酸的酸性废水或称稀废酸。由于生产品种的不同和所用设备不同,吨成品产生的酸性废水量在50~100m3,其中以偏钛酸水洗工序产生的稀废酸占绝大部分。通常这部分稀废酸经CN过滤器过滤后送至废水中和处理。
酸性废水具有较强的腐蚀性,如不加治理直接排出,会腐蚀管道和构筑物;排入水体,会改变水体PH值,影响水生生物和渔业生产;排入农田,会改变土壤的性质,使土壤酸化,危害农作物。另外如直接排放,也造成了酸原料的流失和浪费,所以需要处理并回收利用。
现有稀废酸处理技术,通常采用中和处理,通过石灰石或电石渣等将稀废酸PH值调节至中性,再通过板框过滤,分离石膏渣,分离后的净水再送至污水处理站处理后排放。但是现有的酸性废水处理需要采用大量石灰石或电石渣等中和处理,同时产生大量的石膏渣,会造成酸性废水处理费用高昂的问题。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处,本发明提供了一种钛白酸性废水回收利用系统及工艺。
为了解决以上技术问题,本发明采用的技术方案是:一种钛白酸性废水回收利用系统,包括膜分离工段、蒸发浓缩工段、熟化过滤分离工段、真空系统;膜分离工段与蒸发浓缩工段相连接;蒸发浓缩工段与熟化过滤分离工段相连接;
膜分离工段包括原料输送泵、原料储槽、浓水储槽;原料输送泵的一端与原料储槽相连接、另一端与一级纳滤膜相连接;一级纳滤膜通过二级纳滤膜与一级反渗透膜相连接;一级反渗透膜与净水储槽相连接;净水储槽与净水输送泵相连接;浓水储槽的一端与一级纳滤膜相连接、另一端与浓水输送泵相连接;
膜分离工段通过浓水输送泵与蒸发浓缩工段相连接;蒸发浓缩工段通过二级蒸发罐与熟化过滤分离工段相连接;
熟化过滤分离工段包括一级熟化槽、二级熟化槽、三级熟化槽、板框过滤机、成品酸输送泵;一级熟化槽、二级熟化槽、三级熟化槽串联相接;三级熟化槽通过过滤压料泵与板框过滤机相连接;板框过滤机通过成品酸储槽与成品酸输送泵相连接。
进一步地,蒸发浓缩工段为多级蒸发浓缩工段;多级蒸发浓缩工段包括一级蒸发浓缩工段、二级蒸发浓缩工段;一级蒸发浓缩工段包括一级蒸发罐、一级加热器、一级强制循环泵;一级蒸发罐、一级加热器、一级强制循环泵之间均通过管道连接;一级蒸发浓缩工段通过一级蒸发罐与二级蒸发浓缩工段相连接;二级蒸发浓缩工段包括二级蒸发罐、二级加热器、二级强制循环泵、冷凝器;二级蒸发罐、二级加热器、二级强制循环泵之间均通过管道连接;二级蒸发罐的一端与冷凝器相连接、另一端与真空系统相连接;二级加热器、冷凝器分别与液封系统相连接。
进一步地,蒸发浓缩工段包括MVR蒸发浓缩工段、单效或多效蒸发浓缩工段;MVR蒸发浓缩工段包括一级蒸发罐、一级加热器、一级强制循环泵、气体洗涤塔、蒸汽压缩机;一级蒸发罐、一级加热器、一级强制循环泵之间均通过管道相连接;气体洗涤塔的一端与一级蒸发罐相连接、另一端与蒸汽压缩机相连接;蒸汽压缩机与一级加热器相连接;MVR蒸发浓缩工段通过一级蒸发罐与单效或多效蒸发浓缩工段相连接;单效或多效蒸发浓缩工段包括二级蒸发罐、二级加热器、二级强制循环泵、冷凝器;二级蒸发罐、二级加热器、二级强制循环泵之间均通过管道相连接;冷凝器的一端与二级蒸发罐相连接、另一端与液封系统相连接。
进一步地,真空系统选自真空泵或水力真空机组或雾化喷射冷凝器中的任意一个;真空系统与蒸发浓缩工段中的冷凝器相连接;真空系统的材料为工程塑料或者玻璃钢或者耐酸金属。
进一步地,膜分离工段与蒸发浓缩工段之间的管道上串联设置有两个预热器;其中一个预热器接收加热器壳层冷凝下来的纯蒸汽冷凝水,另一个预热器接收加热器壳层冷凝下来的酸性冷凝水。
进一步地,一级蒸发罐、二级蒸发罐的内部顶端均设置有除沫器,用于减少二次蒸汽雾沫夹带。
进一步地,物料输送泵选自衬氟塑料泵或耐酸碱金属泵中的任意一个。
进一步地,强制循环泵选自高硅铸铁轴流泵或者合金泵或者衬氟塑料轴流泵中的任意一个。
一种钛白酸性废水回收利用系统的工艺,工艺流程如下:
膜分离工段的工艺流程为:酸性废水进行预处理初滤后,从原料储槽中通过原料输送泵输送至一级纳滤膜进行过滤分离,一级纳滤膜出来的一级净水进入到二级纳滤膜中,二级纳滤膜出来的二级净水进入到一级反渗透膜中,一级反渗透膜出来的净水进入到净水储槽中,通过净水输送泵送至其它工段回收利用,一级反渗透膜出来的浓水进入到二级纳滤膜再次过滤分离,二级纳滤膜出来的浓水返回到一级纳滤膜再次过滤分离,一级纳滤膜出来的浓水进入到浓水储罐中,通过浓水输送泵送至蒸发浓缩工段;
多级蒸发浓缩工段的工艺流程为:经过膜过滤分离得到的8%~12%稀酸中含大量硫酸亚铁盐,首先进入到一级蒸发浓缩工段,稀酸通过一级强制循环泵在一级蒸发罐、一级加热器之间循环,一级加热器通过新鲜蒸汽给稀酸加热,升温后的稀酸在一级蒸发罐内蒸发脱除水份,从而稀酸浓度得到提高,提高浓度后的稀酸进入二级蒸发浓缩工段,稀酸通过二级强制循环泵在二级蒸发罐、二级加热器之间循环,二级加热器的热源来自一级蒸发罐蒸发的二次蒸汽,稀酸在二级蒸发罐中在一定的真空度下进一步蒸发脱除水份,从而稀酸浓度得到进一步的提高,提高浓度后的稀酸进入到后续熟化过滤分离工段;二级蒸发罐蒸发的二次蒸汽进入到冷凝器冷凝,同时提供系统所需要的真空度,不凝性气体通过真空系统抽出,冷凝器冷凝下的酸性水进入液封系统,二级加热器壳层冷凝下来的酸性水进入到液封系统,一级加热器壳层冷凝下来的纯蒸汽冷凝水送出界外回收利用;
MVR蒸发浓缩工段、单效或多效蒸发浓缩工段的工艺流程为:经过膜过滤分离得到的8%~12%稀酸中含大量硫酸亚铁盐,首先进入到MVR蒸发浓缩工段,稀酸通过一级强制循环泵在一级蒸发罐、一级加热器之间循环,一级蒸发罐蒸发出来的二次蒸汽通过气体洗涤塔进行洗涤,再进入蒸汽压缩机中进行压缩,提高二次蒸汽温度和压力,再供给一级加热器作为热源给稀酸加热,升温后的稀酸在一级蒸发罐内蒸发脱除水份,从而稀酸浓度得到提高,提高浓度后的稀酸进入单效或多效蒸发浓缩工段,稀酸通过二级强制循环泵在二级蒸发罐、二级加热器之间循环,二级加热器的热源来自新鲜饱和蒸汽,稀酸在二级蒸发罐中在一定的真空度下进一步蒸发脱除水份,从而稀酸浓度得到进一步的提高,提高浓度后的稀酸进入到后续熟化过滤分离工段;二级蒸发罐蒸发的二次蒸汽进入到冷凝器冷凝,同时提供系统所需要的真空度,不凝性气体通过真空系统抽出,冷凝器冷凝下的酸性水进入液封系统,二级加热器壳层冷凝下来的纯蒸汽冷凝水送出界外回收利用,一级加热器壳层冷凝下来的酸性冷凝水送出界外回收利用;
熟化过滤分离工段的工艺流程为:通过蒸发浓缩工段的稀酸浓度为50%~60%,稀酸中大量硫酸亚铁盐因过饱和而析出,依次进入一级熟化槽、二级熟化槽、三级熟化槽中,根据停留时间和熟化槽容积确定熟化槽台数,在熟化槽内,硫酸亚铁盐晶体不断熟化长大,通过低转速不断搅拌防止晶体沉积;从三级熟化槽出来通过过滤压料泵将物料送至板框过滤机进行过滤分离,分离后得到纯净的成品酸,进入到成品酸储槽,再通过成品酸输送泵送至其它工序回收利用;板框过滤机分离下来的硫酸亚铁盐晶体,经过包装后外卖。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1)采用高效膜分离技术,能将原料中稀酸及硫酸亚铁提浓,减少能量消耗;采用多效蒸发浓缩工段或MVR+单效或多效蒸发浓缩工段,可以减少蒸汽消耗,降低蒸发工序运行费用;
2)蒸发浓缩工段均采用强制循环,可以避免在浓缩过程中因盐析出晶体而导致加热器堵塞;
3)真空系统采用防腐材料制成,可以避免因吸入酸性气体腐蚀真空系统而导致真空破坏;
4)采用多效蒸发浓缩工艺或MVR+单效或多效蒸发浓缩工艺,与其它浓缩方法相比有明显优势,整个系统操作环境好,完全避免了酸性气体排放污染,达到了一个近“零排放”的效果;
5)可根据实际要求,在蒸发浓缩工段中增加内置或外置除沫器,减少雾沫夹带,保证二次蒸汽品质。
附图说明
图1为本发明的第一系统的流程简图。
图2为本发明的第二系统的流程简图。
图3为膜分离工段的工艺流程图。
图4为多级蒸发浓缩工段的工艺流程图。
图5为MVR+单效或多效蒸发浓缩工段的工艺流程图。
图6为熟化过滤分离工段的工艺流程图。
图中:111、原料储槽;112、浓水储槽;113、净水储槽;114、一级纳滤膜;115、二级纳滤膜;116、一级反渗透膜;117、原料输送泵;118、浓水输送泵;119、净水输送泵;121、一级蒸发罐;122、一级加热器;123、一级强制循环泵;131、二级蒸发罐;132、二级加热器;133、二级强制循环泵;134、液封系统;135、冷凝器;136、真空系统;221、一级蒸发罐;222、一级加热器;223、一级强制循环泵;224、气体洗涤塔;225、蒸汽压缩机;231、二级蒸发罐;232、二级加热器;233、二级强制循环泵;234、液封系统;235、冷凝器;236、真空系统;141、一级熟化槽;142、二级熟化槽;143、三级熟化槽;144、过滤压料泵;145、板框过滤机;146、成品酸储槽;147、成品酸输送泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1~6所示的一种钛白酸性废水回收利用系统,包括膜分离工段、蒸发浓缩工段、熟化过滤分离工段、真空系统;膜分离工段与蒸发浓缩工段相连接;蒸发浓缩工段与熟化过滤分离工段相连接;
膜分离工段包括原料输送泵117、原料储槽111、浓水储槽112;原料输送泵117的一端与原料储槽111相连接、另一端与一级纳滤膜114相连接;一级纳滤膜114通过二级纳滤膜115与一级反渗透膜116相连接;一级反渗透膜116与净水储槽113相连接;净水储槽113与净水输送泵119相连接;浓水储槽112的一端与一级纳滤膜114相连接、另一端与浓水输送泵118相连接;原料储槽111、浓水储槽112、净水储槽113可以采用玻璃钢材质,也可以使用钢衬四氟或钢衬胶材质。原料输送泵117、浓水输送泵118、净水输送泵119可以采用氟塑料材质或者工程塑料材质或者耐酸金属材质中的任意一种。
膜分离工段通过浓水输送泵118与蒸发浓缩工段相连接;蒸发浓缩工段通过二级蒸发罐与熟化过滤分离工段相连接;
熟化过滤分离工段包括一级熟化槽141、二级熟化槽142、三级熟化槽143、板框过滤机145、成品酸输送泵147;一级熟化槽141、二级熟化槽142、三级熟化槽143串联相接;三级熟化槽143通过过滤压料泵144与板框过滤机145相连接;板框过滤机145通过成品酸储槽146与成品酸输送泵147相连接。一级熟化槽141、二级熟化槽142、三级熟化槽143可以采用钢衬石墨或者钢衬瓷砖或者内衬其它防腐蚀材料,熟化槽搅拌系统可采用搪瓷或者衬玻璃钢等材料,板框过滤机145可采用PP塑料或者其它非金属材料,成品酸储槽146可采用玻璃钢或者钢衬橡胶或者其它防腐蚀材料,过滤压料泵144、成品酸泵147可以采用工程塑料或者其它耐腐蚀非金属材料。
蒸发浓缩工段为多级蒸发浓缩工段;多级蒸发浓缩工段包括一级蒸发浓缩工段、二级蒸发浓缩工段;一级蒸发浓缩工段包括一级蒸发罐、一级加热器、一级强制循环泵;一级蒸发罐、一级加热器、一级强制循环泵之间均通过管道连接;一级蒸发浓缩工段通过一级蒸发罐与二级蒸发浓缩工段相连接;二级蒸发浓缩工段包括二级蒸发罐、二级加热器、二级强制循环泵、冷凝器;二级蒸发罐、二级加热器、二级强制循环泵之间均通过管道连接;二级蒸发罐的一端与冷凝器相连接、另一端与真空系统相连接;二级加热器、冷凝器分别与液封系统相连接。一级蒸发罐121、二级蒸发罐131可以采用玻璃钢材质或者钢衬高温胶板或者内衬其它防腐材料等。一级加热器122、二级加热器132、冷凝器135可以采用浸渍石墨材质或者耐酸金属材质或者其它非金属耐腐蚀材质。一级强制循环泵123、二级强制循环泵133可以采用高硅铸铁材质或者衬四氟材质或者衬PFA材质。液封系统134可以采用玻璃钢材质或者内衬耐腐蚀材料。
为避免热量浪费,可以在稀酸进入一级蒸发浓缩工段前通过增加预热器来提高稀酸温度,可以利用的热源有一级加热器122壳层冷凝下来的纯蒸汽冷凝水,二级加热器132壳层冷凝下来的酸性冷凝水。
蒸发浓缩工段包括MVR蒸发浓缩工段、单效或多效蒸发浓缩工段;MVR蒸发浓缩工段包括一级蒸发罐、一级加热器、一级强制循环泵、气体洗涤塔、蒸汽压缩机;一级蒸发罐、一级加热器、一级强制循环泵之间均通过管道相连接;气体洗涤塔的一端与一级蒸发罐相连接、另一端与蒸汽压缩机相连接;蒸汽压缩机与一级加热器相连接;MVR蒸发浓缩工段通过一级蒸发罐与单效或多效蒸发浓缩工段相连接;单效或多效蒸发浓缩工段包括二级蒸发罐、二级加热器、二级强制循环泵、冷凝器;二级蒸发罐、二级加热器、二级强制循环泵之间均通过管道相连接;冷凝器的一端与二级蒸发罐相连接、另一端与液封系统相连接。MVR是机械式蒸汽再压缩技术的简称,是利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽及其能量,将低品位的蒸汽经压缩机的机械做功提升为高品位的蒸汽热源。其具有以下优点:由于二次蒸汽不断被压缩循环作为加热热源,使单位吨耗降低,节能效果明显;由于蒸发温度低,产品停留时间短,常被用于热敏物料的蒸发浓缩;整体占地面积少,自动化程度高,操作成本低;工艺简单,容易检修;公用配套工程少,工程投资小。
一级蒸发罐221、二级蒸发罐231可以采用玻璃钢材质或者钢衬高温胶板或者内衬防腐蚀材料等。一级加热器222、二级加热器232、冷凝器235可以采用浸渍石墨材质或者耐酸金属材质或者其它非金属耐腐蚀材质。一级强制循环泵223、二级强制循环泵233可以采用高硅铸铁材质或者衬四氟材质或者衬PFA材质。液封系统234可以采用玻璃钢材质或者内衬耐腐蚀材料。气体洗涤塔224可以采用玻璃钢材质或者内衬防腐蚀材料等。蒸汽压缩机225可以采用耐酸金属材料或者其它非金属防腐蚀材料等。
为避免热量浪费,可以在稀酸进入MVR蒸发浓缩工段前通过增加预热器来提高稀酸温度,可以利用的热源有一级加热器222壳层冷凝下来的酸性冷凝水,二级加热器232壳层冷凝下来的纯蒸汽冷凝水,蒸汽压缩机225压缩后的饱和二次蒸汽。
真空系统选自真空泵或水力真空机组或雾化喷射冷凝器中的任意一个;真空系统与蒸发浓缩工段中的冷凝器相连接;真空系统的材料为工程塑料或者玻璃钢或者耐酸金属。
膜分离工段与蒸发浓缩工段之间的管道上串联设置有两个预热器;其中一个预热器接收加热器壳层冷凝下来的纯蒸汽冷凝水,另一个预热器接收加热器壳层冷凝下来的酸性冷凝水。根据实际的使用需求,选择使用一个或两个预热器。当系统的温度达到所需要的工艺参数时,则只启用其中一个预热器,另一个预热器收集的水送出外界回收利用,反之则同时启用了两个预热器。
一级蒸发罐、二级蒸发罐的内部顶端均设置有除沫器,用于减少二次蒸汽雾沫夹带。
物料输送泵117选自衬氟塑料泵或耐酸碱金属泵中的任意一个。
强制循环泵选自高硅铸铁轴流泵或者合金泵或者衬氟塑料轴流泵中的任意一个。
一种钛白酸性废水回收利用系统的工艺,工艺流程如下:
膜分离工段的工艺流程为:酸性废水进行预处理初滤后,从原料储槽111中通过原料输送泵117输送至一级纳滤膜114进行过滤分离,一级纳滤膜114出来的一级净水进入到二级纳滤膜115中,二级纳滤膜115出来的二级净水进入到一级反渗透膜116中,一级反渗透膜116出来的净水进入到净水储槽113中,通过净水输送泵119送至其它工段回收利用,一级反渗透膜116出来的浓水进入到二级纳滤膜115再次过滤分离,二级纳滤膜115出来的浓水返回到一级纳滤膜114再次过滤分离,一级纳滤膜114出来的浓水进入到浓水储罐112中,通过浓水输送泵118送至蒸发浓缩工段;
多级蒸发浓缩工段的工艺流程为:经过膜过滤分离得到的8%~12%稀酸中含大量硫酸亚铁盐,首先进入到一级蒸发浓缩工段,稀酸通过一级强制循环泵在一级蒸发罐、一级加热器之间循环,一级加热器通过新鲜蒸汽给稀酸加热,升温后的稀酸在一级蒸发罐内蒸发脱除水份,从而稀酸浓度得到提高,提高浓度后的稀酸进入二级蒸发浓缩工段,稀酸通过二级强制循环泵在二级蒸发罐、二级加热器之间循环,二级加热器的热源来自一级蒸发罐蒸发的二次蒸汽,稀酸在二级蒸发罐中在一定的真空度下进一步蒸发脱除水份,从而稀酸浓度得到进一步的提高,提高浓度后的稀酸进入到后续熟化过滤分离工段;二级蒸发罐蒸发的二次蒸汽进入到冷凝器冷凝,同时提供系统所需要的真空度,不凝性气体通过真空系统抽出,冷凝器冷凝下的酸性水进入液封系统,二级加热器壳层冷凝下来的酸性水进入到液封系统,一级加热器壳层冷凝下来的纯蒸汽冷凝水送出界外回收利用;
MVR蒸发浓缩工段、单效或多效蒸发浓缩工段的工艺流程为:经过膜过滤分离得到的8%~12%稀酸中含大量硫酸亚铁盐,首先进入到MVR蒸发浓缩工段,稀酸通过一级强制循环泵在一级蒸发罐、一级加热器之间循环,一级蒸发罐蒸发出来的二次蒸汽通过气体洗涤塔进行洗涤,再进入蒸汽压缩机中进行压缩,提高二次蒸汽温度和压力,再供给一级加热器作为热源给稀酸加热,升温后的稀酸在一级蒸发罐内蒸发脱除水份,从而稀酸浓度得到提高,提高浓度后的稀酸进入单效或多效蒸发浓缩工段,稀酸通过二级强制循环泵在二级蒸发罐、二级加热器之间循环,二级加热器的热源来自新鲜饱和蒸汽,稀酸在二级蒸发罐中在一定的真空度下进一步蒸发脱除水份,从而稀酸浓度得到进一步的提高,提高浓度后的稀酸进入到后续熟化过滤分离工段;二级蒸发罐蒸发的二次蒸汽进入到冷凝器冷凝,同时提供系统所需要的真空度,不凝性气体通过真空系统抽出,冷凝器冷凝下的酸性水进入液封系统,二级加热器壳层冷凝下来的纯蒸汽冷凝水送出界外回收利用,一级加热器壳层冷凝下来的酸性冷凝水送出界外回收利用;
熟化过滤分离工段的工艺流程为:通过蒸发浓缩工段的稀酸浓度为50%~60%,稀酸中大量硫酸亚铁盐因过饱和而析出,依次进入一级熟化槽141、二级熟化槽142、三级熟化槽143中,根据停留时间和熟化槽容积确定熟化槽台数,在熟化槽内,硫酸亚铁盐晶体不断熟化长大,通过低转速不断搅拌防止晶体沉积;从三级熟化槽143出来通过过滤压料泵144将物料送至板框过滤机145进行过滤分离,分离后得到纯净的成品酸,进入到成品酸储槽146,再通过成品酸输送泵147送至其它工序回收利用;板框过滤机145分离下来的硫酸亚铁盐晶体,经过包装后外卖。物料在熟化槽内熟化,使得晶体长大,再通过板框压滤机145过滤分离,得到纯净的硫酸回用。固体渣硫酸亚铁包装后可外卖,或干燥后掺入硫铁矿制酸系统回收硫资源。
根据实际的生产需求,选择使用第一系统或者第二系统。
本发明第一系统的工艺流程为:
酸性废水进行预处理初滤后,从原料储槽111中通过原料输送泵117输送至一级纳滤膜114进行过滤分离,一级纳滤膜114出来的一级净水进入到二级纳滤膜115中,二级纳滤膜115出来的二级净水进入到一级反渗透膜116中,一级反渗透膜116出来的净水进入到净水储槽113中,通过净水输送泵119送至其它工段回收利用,一级反渗透膜116出来的浓水进入到二级纳滤膜115再次过滤分离,二级纳滤膜115出来的浓水返回到一级纳滤膜114再次过滤分离,一级纳滤膜114出来的浓水进入到浓水储罐112中,通过浓水输送泵118送至蒸发浓缩工段;
经过膜过滤分离得到的8%~12%稀酸中含大量硫酸亚铁盐,首先通过浓水输送泵118进入到一级蒸发浓缩工段,稀酸通过一级强制循环泵123在一级蒸发罐121、一级加热器122之间循环,一级加热器122通过新鲜蒸汽给稀酸加热,升温后的稀酸在一级蒸发罐121内蒸发脱除水份,从而稀酸浓度得到提高,提高浓度后的稀酸进入二级蒸发浓缩工段,稀酸通过二级强制循环泵133在二级蒸发罐131、二级加热器132之间循环,二级加热器132的热源来自一级蒸发罐121蒸发的二次蒸汽,稀酸在二级蒸发罐131中在一定的真空度下进一步蒸发脱除水份,从而稀酸浓度得到进一步的提高,提高浓度后的稀酸进入到后续熟化过滤分离工段;二级蒸发罐131蒸发的二次蒸汽进入到冷凝器135冷凝,同时提供系统所需要的真空度,不凝性气体通过真空系统136抽出,冷凝器135冷凝下的酸性水进入液封系统134,二级加热器132壳层冷凝下来的酸性水进入到液封系统134,一级加热器122壳层冷凝下来的纯蒸汽冷凝水送出界外回收利用;
通过蒸发浓缩工段的稀酸浓度为50%~60%,稀酸中大量硫酸亚铁盐因过饱和而析出,依次进入一级熟化槽141、二级熟化槽142、三级熟化槽143中,根据停留时间和熟化槽容积确定熟化槽台数,在熟化槽内,硫酸亚铁盐晶体不断熟化长大,通过低转速不断搅拌防止晶体沉积;从三级熟化槽143出来通过过滤压料泵144将物料送至板框过滤机145进行过滤分离,分离后得到纯净的成品酸,进入到成品酸储槽146,再通过成品酸输送泵147送至其它工序回收利用;板框过滤机145分离下来的硫酸亚铁盐晶体,经过包装后外卖。
本发明第二系统的工艺流程为:
酸性废水进行预处理初滤后,从原料储槽111中通过原料输送泵117输送至一级纳滤膜114进行过滤分离,一级纳滤膜114出来的一级净水进入到二级纳滤膜115中,二级纳滤膜115出来的二级净水进入到一级反渗透膜116中,一级反渗透膜116出来的净水进入到净水储槽113中,通过净水输送泵119送至其它工段回收利用,一级反渗透膜116出来的浓水进入到二级纳滤膜115再次过滤分离,二级纳滤膜115出来的浓水返回到一级纳滤膜114再次过滤分离,一级纳滤膜114出来的浓水进入到浓水储罐112中,通过浓水输送泵118送至蒸发浓缩工段;
经过膜过滤分离得到的8%~12%稀酸中含大量硫酸亚铁盐,首先浓水输送泵118进入到MVR蒸发浓缩工段,稀酸通过一级强制循环泵223在一级蒸发罐221、一级加热器222之间循环,一级蒸发罐221蒸发出来的二次蒸汽通过气体洗涤塔224进行洗涤,再进入蒸汽压缩机225中进行压缩,提高二次蒸汽温度和压力,再供给一级加热器222作为热源给稀酸加热,升温后的稀酸在一级蒸发罐221内蒸发脱除水份,从而稀酸浓度得到提高,提高浓度后的稀酸进入单效或多效蒸发浓缩工段,稀酸通过二级强制循环泵233在二级蒸发罐231、二级加热器232之间循环,二级加热器232的热源来自新鲜饱和蒸汽,稀酸在二级蒸发罐231中在一定的真空度下进一步蒸发脱除水份,从而稀酸浓度得到进一步的提高,提高浓度后的稀酸进入到后续熟化过滤分离工段;二级蒸发罐231蒸发的二次蒸汽进入到冷凝器235冷凝,同时提供系统所需要的真空度,不凝性气体通过真空系统236抽出,冷凝器235冷凝下的酸性水进入液封系统234,二级加热器232壳层冷凝下来的纯蒸汽冷凝水送出界外回收利用,一级加热器222壳层冷凝下来的酸性冷凝水送出界外回收利用;
通过蒸发浓缩工段的稀酸浓度为50%~60%,稀酸中大量硫酸亚铁盐因过饱和而析出,依次进入一级熟化槽141、二级熟化槽142、三级熟化槽143中,根据停留时间和熟化槽容积确定熟化槽台数,在熟化槽内,硫酸亚铁盐晶体不断熟化长大,通过低转速不断搅拌防止晶体沉积;从三级熟化槽143出来通过过滤压料泵144将物料送至板框过滤机145进行过滤分离,分离后得到纯净的成品酸,进入到成品酸储槽146,再通过成品酸输送泵147送至其它工序回收利用;板框过滤机145分离下来的硫酸亚铁盐晶体,经过包装后外卖。
上述实施方式并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种钛白酸性废水回收利用系统,其特征在于:包括膜分离工段、蒸发浓缩工段、熟化过滤分离工段;所述膜分离工段与蒸发浓缩工段相连接;所述蒸发浓缩工段与熟化过滤分离工段相连接;
所述膜分离工段包括原料输送泵(117)、原料储槽(111)、浓水储槽(112);所述原料输送泵(117)的一端与原料储槽(111)相连接、另一端与一级纳滤膜(114)相连接;所述一级纳滤膜(114)通过二级纳滤膜(115)与一级反渗透膜(116)相连接;所述一级反渗透膜(116)与净水储槽(113)相连接;所述净水储槽(113)与净水输送泵(119)相连接;所述浓水储槽(112)的一端与一级纳滤膜(114)相连接、另一端与浓水输送泵(118)相连接;
所述膜分离工段通过浓水输送泵(118)与蒸发浓缩工段相连接;所述蒸发浓缩工段通过二级蒸发罐与熟化过滤分离工段相连接;
所述熟化过滤分离工段包括一级熟化槽(141)、二级熟化槽(142)、三级熟化槽(143)、板框过滤机(145)、成品酸输送泵(147);所述一级熟化槽(141)、二级熟化槽(142)、三级熟化槽(143)串联相接;所述三级熟化槽(143)通过过滤压料泵(144)与板框过滤机(145)相连接;所述板框过滤机(145)通过成品酸储槽(146)与成品酸输送泵(147)相连接。
2.根据权利要求1所述的钛白酸性废水回收利用系统,其特征在于:所述蒸发浓缩工段为多级蒸发浓缩工段;所述多级蒸发浓缩工段包括一级蒸发浓缩工段、二级蒸发浓缩工段;所述一级蒸发浓缩工段包括一级蒸发罐、一级加热器、一级强制循环泵;所述一级蒸发罐、一级加热器、一级强制循环泵之间均通过管道连接;一级蒸发浓缩工段通过一级蒸发罐与二级蒸发浓缩工段相连接;所述二级蒸发浓缩工段包括二级蒸发罐、二级加热器、二级强制循环泵、冷凝器;所述二级蒸发罐、二级加热器、二级强制循环泵之间均通过管道连接;二级蒸发罐的一端与冷凝器相连接、另一端与真空系统相连接;所述二级加热器、冷凝器分别与液封系统相连接。
3.根据权利要求1所述的钛白酸性废水回收利用系统,其特征在于:所述蒸发浓缩工段包括MVR蒸发浓缩工段、单效或多效蒸发浓缩工段;所述MVR蒸发浓缩工段包括一级蒸发罐、一级加热器、一级强制循环泵、气体洗涤塔、蒸汽压缩机;所述一级蒸发罐、一级加热器、一级强制循环泵之间均通过管道相连接;气体洗涤塔的一端与一级蒸发罐相连接、另一端与蒸汽压缩机相连接;所述蒸汽压缩机与一级加热器相连接;MVR蒸发浓缩工段通过一级蒸发罐与单效或多效蒸发浓缩工段相连接;所述单效或多效蒸发浓缩工段包括二级蒸发罐、二级加热器、二级强制循环泵、冷凝器;所述二级蒸发罐、二级加热器、二级强制循环泵之间均通过管道相连接;所述冷凝器的一端与二级蒸发罐相连接、另一端与液封系统相连接。
4.根据权利要求2或3所述的钛白酸性废水回收利用系统,其特征在于:还包括真空系统;所述真空系统选自真空泵或水力真空机组或雾化喷射冷凝器中的任意一个;所述真空系统与蒸发浓缩工段中的冷凝器相连接;真空系统的材料为工程塑料或者玻璃钢或者耐酸金属。
5.根据权利要求4所述的钛白酸性废水回收利用系统,其特征在于:所述膜分离工段与蒸发浓缩工段之间的管道上串联设置有两个预热器;其中一个预热器接收加热器壳层冷凝下来的纯蒸汽冷凝水,另一个预热器接收加热器壳层冷凝下来的酸性冷凝水。
6.根据权利要求5所述的钛白酸性废水回收利用系统,其特征在于:所述一级蒸发罐、二级蒸发罐的内部顶端均设置有除沫器,用于减少二次蒸汽雾沫夹带。
7.根据权利要求6所述的钛白酸性废水回收利用系统,其特征在于:所述物料输送泵(117)选自衬氟塑料泵或耐酸碱金属泵中的任意一个。
8.根据权利要求7所述的钛白酸性废水回收利用系统,其特征在于:所述强制循环泵选自高硅铸铁轴流泵或者合金泵或者衬氟塑料轴流泵中的任意一个。
9.一种根据权利要求1所述的钛白酸性废水回收利用系统的工艺,其特征在于:所述工艺流程如下:
所述膜分离工段的工艺流程为:酸性废水进行预处理初滤后,从原料储槽(111)中通过原料输送泵(117)输送至一级纳滤膜(114)进行过滤分离,一级纳滤膜(114)出来的一级净水进入到二级纳滤膜(115)中,二级纳滤膜(115)出来的二级净水进入到一级反渗透膜(116)中,一级反渗透膜(116)出来的净水进入到净水储槽(113)中,通过净水输送泵(119)送至其它工段回收利用,一级反渗透膜(116)出来的浓水进入到二级纳滤膜(115)再次过滤分离,二级纳滤膜(115)出来的浓水返回到一级纳滤膜(114)再次过滤分离,一级纳滤膜(114)出来的浓水进入到浓水储罐(112)中,通过浓水输送泵(118)送至蒸发浓缩工段;
所述多级蒸发浓缩工段的工艺流程为:经过膜过滤分离得到的8%~12%稀酸中含大量硫酸亚铁盐,首先进入到一级蒸发浓缩工段,稀酸通过一级强制循环泵在一级蒸发罐、一级加热器之间循环,一级加热器通过新鲜蒸汽给稀酸加热,升温后的稀酸在一级蒸发罐内蒸发脱除水份,从而稀酸浓度得到提高,提高浓度后的稀酸进入二级蒸发浓缩工段,稀酸通过二级强制循环泵在二级蒸发罐、二级加热器之间循环,二级加热器的热源来自一级蒸发罐蒸发的二次蒸汽,稀酸在二级蒸发罐中在一定的真空度下进一步蒸发脱除水份,从而稀酸浓度得到进一步的提高,提高浓度后的稀酸进入到后续熟化过滤分离工段;二级蒸发罐蒸发的二次蒸汽进入到冷凝器冷凝,同时提供系统所需要的真空度,不凝性气体通过真空系统抽出,冷凝器冷凝下的酸性水进入液封系统,二级加热器壳层冷凝下来的酸性水进入到液封系统,一级加热器壳层冷凝下来的纯蒸汽冷凝水送出界外回收利用;
所述MVR蒸发浓缩工段、单效或多效蒸发浓缩工段的工艺流程为:经过膜过滤分离得到的8%~12%稀酸中含大量硫酸亚铁盐,首先进入到MVR蒸发浓缩工段,稀酸通过一级强制循环泵在一级蒸发罐、一级加热器之间循环,一级蒸发罐蒸发出来的二次蒸汽通过气体洗涤塔进行洗涤,再进入蒸汽压缩机中进行压缩,提高二次蒸汽温度和压力,再供给一级加热器作为热源给稀酸加热,升温后的稀酸在一级蒸发罐内蒸发脱除水份,从而稀酸浓度得到提高,提高浓度后的稀酸进入单效或多效蒸发浓缩工段,稀酸通过二级强制循环泵在二级蒸发罐、二级加热器之间循环,二级加热器的热源来自新鲜饱和蒸汽,稀酸在二级蒸发罐中在一定的真空度下进一步蒸发脱除水份,从而稀酸浓度得到进一步的提高,提高浓度后的稀酸进入到后续熟化过滤分离工段;二级蒸发罐蒸发的二次蒸汽进入到冷凝器冷凝,同时提供系统所需要的真空度,不凝性气体通过真空系统抽出,冷凝器冷凝下的酸性水进入液封系统,二级加热器壳层冷凝下来的纯蒸汽冷凝水送出界外回收利用,一级加热器壳层冷凝下来的酸性冷凝水送出界外回收利用;
所述熟化过滤分离工段的工艺流程为:通过蒸发浓缩工段的稀酸浓度为50%~60%,稀酸中大量硫酸亚铁盐因过饱和而析出,依次进入一级熟化槽(141)、二级熟化槽(142)、三级熟化槽(143)中,根据停留时间和熟化槽容积确定熟化槽台数,在熟化槽内,硫酸亚铁盐晶体不断熟化长大,通过低转速不断搅拌防止晶体沉积;从三级熟化槽(143)出来通过过滤压料泵(144)将物料送至板框过滤机(145)进行过滤分离,分离后得到纯净的成品酸,进入到成品酸储槽(146),再通过成品酸输送泵(147)送至其它工序回收利用;板框过滤机(145)分离下来的硫酸亚铁盐晶体,经过包装后外卖。
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