CN110028189A - 浓盐水分盐装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种浓盐水分盐装置。该浓盐水分盐装置包括依次连通的除硬预处理装置、换热器、除氧器、蒸发器、盐分结晶离心脱水组件以及干燥组件。首先将膜系统浓缩后的浓盐水输送至除硬预处理装置中，将浓盐水中的硬性物质去除，然后进入换热器中进行升温操作，再进入除氧器，出去浓盐水中的二氧化、氧气和不凝气，防止浓盐水分盐装置的后续结构被腐蚀，除氧后的水由泵送至蒸发器内进行蒸发。蒸发器产生的浓盐液进入盐分结晶离心脱水组件之后，能够结晶得到浓盐液中的盐分，最后通过干燥组件干燥得到盐分。通过上述浓盐水分盐装置的处理，便于将浓盐水中的盐分分离出来，降低企业运行成本。

Description

浓盐水分盐装置

技术领域

本发明涉及分离装置技术领域，具体而言，涉及一种浓盐水分盐装置。

背景技术

煤化工属于资源密集型行业，水资源消耗大、排污量大。煤化工高含盐废水的成分复杂，除大量氯盐、硫酸盐、硝酸盐外，还含有其他有机、无机成分，处理难度大。

由于煤化工附产结晶盐成分复杂、易溶难固化，填埋后容易出现淋溶、渗透等现象，是潜在的二次污染源。混盐的处理费用高，加重了企业的运行负担。因此，急需要提供一种成本低廉的浓盐水分盐装置以满足煤化工行业的使用需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种浓盐水分盐装置，便于将浓盐水中的盐分分离出来，结构简单，成本低廉。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种浓盐水分盐装置，包括依次连通的除硬预处理装置、换热器、除氧器、蒸发器、盐分结晶离心脱水组件以及干燥组件。

进一步地，所述除硬预处理装置的顶部设置有氢氧化钙、碳酸钠、硫酸镁投放装置。

进一步地，所述换热器和所述除硬预处理装置之间设置有蒸发器给水罐。

进一步地，所述蒸发器上设置有除雾器和蒸汽压缩机，所述除雾器用于除去所述蒸发器周围的雾气，所述蒸汽压缩机将所述除雾器处的蒸汽压缩之后用于对所述蒸发器进行换热。

进一步地，所述蒸发器和所述盐分结晶离心脱水组件之间设置有结晶器给料箱。

进一步地，所述盐分结晶离心脱水组件包括：硫酸钠结晶器，所述硫酸钠结晶器与所述结晶器给料箱连接；第一离心脱水机，所述第一离心脱水机与所述硫酸钠结晶器连接；反应罐，所述反应罐与所述第一离心脱水机连接；氯化钠结晶器，所述氯化钠结晶器与所述反应罐连接；第二离心脱水机，所述第二离心脱水机与所述氯化钠结晶器连接。

进一步地，所述干燥组件包括：硫酸钠干燥机，所述硫酸钠干燥机与所述第一离心脱水机连接；氯化钠干燥机，所述氯化钠干燥机与所述第二离心脱水机连接；喷雾干燥机，所述喷雾干燥机与所述第二离心脱水机连接。

进一步地，所述浓盐水分盐装置还包括结晶器冷凝器，所述结晶器冷凝器与所述硫酸钠结晶器和所述氯化钠结晶器连接。

进一步地，所述浓盐水分盐装置还包括混合蒸馏箱，所述混合蒸馏箱连接在所述蒸发器和所述换热器之间，所述结晶器冷凝器连接至所述混合蒸馏箱。

进一步地，所述浓盐水分盐装置还包括产水箱，所述产水箱与所述换热器连接。

应用本发明的技术方案，首先将膜系统浓缩后的浓盐水输送至除硬预处理装置中，将浓盐水中的硬性物质去除，然后进入换热器中进行升温操作，再进入除氧器，出去浓盐水中的二氧化、氧气和不凝气，防止浓盐水分盐装置的后续结构被腐蚀，除氧后的水由泵送至蒸发器内进行蒸发。蒸发器产生的浓盐液进入盐分结晶离心脱水组件之后，能够结晶得到浓盐液中的盐分，最后通过干燥组件干燥得到盐分。通过上述浓盐水分盐装置的处理，便于将浓盐水中的盐分分离出来，降低企业运行成本，从而实现煤化工行业的可持续化发展。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明的浓盐水分盐装置的连接关系图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、除硬预处理装置；2、换热器；3、除氧器；4、蒸发器；5、氢氧化钙、碳酸钠、硫酸镁投放装置；6、蒸发器给水罐；7、除雾器；8、蒸汽压缩机；9、结晶器给料箱；10、硫酸钠结晶器；11、第一离心脱水机；12、反应罐；13、氯化钠结晶器；14、第二离心脱水机；15、硫酸钠干燥机；16、氯化钠干燥机；17、喷雾干燥机；18、结晶器冷凝器；19、混合蒸馏箱；20、产水箱。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

参见图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种浓盐水分盐装置，该浓盐水分盐装置包括依次连通的除硬预处理装置1、换热器2、除氧器3、蒸发器4、盐分结晶离心脱水组件以及干燥组件。

实际进行浓盐水分盐操作时，首先将膜系统浓缩后的浓盐水输送至除硬预处理装置1中，将浓盐水中的硬性物质去除，然后进入换热器2中进行升温操作，再进入除氧器3，出去浓盐水中的二氧化、氧气和不凝气，防止浓盐水分盐装置的后续结构被腐蚀，除氧后的水由泵送至蒸发器4内进行蒸发。蒸发器4产生的浓盐液进入盐分结晶离心脱水组件之后，能够结晶得到浓盐液中的盐分，最后通过干燥组件干燥得到盐分。通过上述浓盐水分盐装置的处理，便于将浓盐水中的盐分分离出来，降低企业运行成本，从而实现煤化工行业的可持续化发展。

优选地，本实施例中的除硬预处理装置1的顶部设置有氢氧化钙、碳酸钠、硫酸镁投放装置5，通过该氢氧化钙、碳酸钠、硫酸镁投放装置5的作用，便于向除硬预处理装置1内投放氢氧化钙、碳酸钠、硫酸镁，通过投加氢氧化钙、碳酸钠将水中的硬度去除，通过投加硫酸镁将水中的硅去除，便于将浓盐水中的大量硬性物质去除。

本实施例中的换热器2和除硬预处理装置1之间设置有蒸发器给水罐6。实际使用时，在蒸发器给水罐6中添加硫酸用于调节来水中的PH值，添加阻垢剂用于防止设备结垢，保证整个浓盐水分盐装置能够顺利进行分盐操作。

通过上述装置的处理，不仅便于将浓盐水中的水分全部回收，同时还可以将浓盐水中的盐分进行分离，产出高品质的盐分，可以资源化利用，降低企业运行成本，从而实现可持续化发展。

蒸发器4上设置有除雾器7和蒸汽压缩机8，除雾器7用于除去蒸发器4周围的雾气，蒸汽压缩机8用于将除雾器7处的蒸汽压缩之后用于对所述蒸发器4进行换热，蒸发器4循环泵通过布水器进行循环蒸发，产生的蒸汽凝液换热后作为优质再生水，实现水分的充分利用。

蒸发器4和盐分结晶离心脱水组件之间设置有结晶器给料箱9，便于在合适的时机给盐分结晶离心脱水组件供给对应的浓盐液，便于进行盐分的合理快速分离。

具体来说，本实施例中的盐分结晶离心脱水组件包括硫酸钠结晶器10、第一离心脱水机11、反应罐12、氯化钠结晶器13以及第二离心脱水机14。

其中，硫酸钠结晶器10与结晶器给料箱9连接；第一离心脱水机11与硫酸钠结晶器10连接；反应罐12与第一离心脱水机11连接；氯化钠结晶器13与反应罐12连接；第二离心脱水机14与氯化钠结晶器13连接。

工作时，结晶器给料箱9通过循环泵进行循环与蒸汽换热，硫酸钠结晶器10蒸发室内的水分蒸发产生蒸汽。当硫酸钠结晶器10蒸发室内料液浓度达到一定值时，可开启第一离心脱水机11进行脱盐，进而产生硫酸钠固体盐，再经过干燥组件产生硫酸钠产品。第一离心脱水机11分离的水进入反应罐12，通过投加氯化钙、混凝剂将分离母液中的残余硫酸根、硅及部分COD去除，母液进入到氯化钠结晶器13，氯化钠结晶器13产生的产品水可作为优质再生水回用。氯化钠结晶器13处通过循环泵进行循环与蒸汽换热。当氯化钠结晶器13蒸发室内料液浓度达到一定值时，可开启第二离心脱水机14进行脱盐，其产品是氯化钠固体盐，再经过干燥组件干燥后产生氯化钠产品。剩余少量的氯化钠母液，因其含有硝酸盐、COD等物质，进入干燥组件产出杂盐，作为危废处置。

具体来说，本实施例中的干燥组件包括硫酸钠干燥机15、氯化钠干燥机16以及喷雾干燥机17，其中，硫酸钠干燥机15与第一离心脱水机11连接，便于对硫酸钠固体盐进行干燥；氯化钠干燥机16与第二离心脱水机14连接，便于对氯化钠固体盐进行干燥；喷雾干燥机17与第二离心脱水机14连接，将剩余少量的氯化钠母液中的硝酸盐、COD等物质，进行干燥，产出杂盐。

优选地，本实施例中的浓盐水分盐装置还包括结晶器冷凝器18，结晶器冷凝器18与硫酸钠结晶器10和氯化钠结晶器13连接。浓盐水分盐装置还包括混合蒸馏箱19，该混合蒸馏箱19连接在蒸发器4和换热器2之间，结晶器冷凝器18连接至混合蒸馏箱19。氯化钠结晶器13蒸发室内的水分蒸发产生蒸汽，经过结晶器冷凝器18及换热器2后产生合格的产品水作为优质再生水回用。

本实施例中的浓盐水分盐装置还包括产水箱20，产水箱20与换热器2连接，经过换热器2后产生合格的产品水作为优质再生水回用。

通过上述装置处理，不仅将浓盐水中的水分全部回收，同时将浓盐水中的盐分进行分离，产出高品质的硫酸钠、氯化钠及杂盐，硫酸钠、氯化钠满足国标，可以资源化利用，仅产生少量杂盐，降低企业运行成本，从而实现可持续化发展。

下面以某项目膜系统产出的浓盐水进入分盐装置后的分盐过程具体介绍本实施例中浓盐水分盐装置的分盐过程，该膜系统产出的浓缩后的浓水水质如下：

该浓水首先进入到除硬预处理装置1，通过投加氢氧化钙、碳酸钠将水中的硬度去除，保证残留总硬≤15mg/l，通过投加硫酸镁将水中的硅去除，保证残留总硅≤200mg/l，然后进入到蒸发器给水罐6，在蒸发器给水罐6中添加硫酸用于调节来水中的PH值至10-11，添加阻垢剂用于防止设备结垢。蒸发器给水罐6出水通过换热器2由泵打至除氧器3，除去水中的二氧化碳，氧气和不凝气，防止设备腐蚀。除氧后的水由泵打至蒸发器4内，蒸发器4循环泵通过布水器进行循环蒸发，产生的蒸汽凝液换热后作为优质再生水，底槽内的蒸汽经过除雾器7进入蒸汽压缩机8。压缩蒸汽进入蒸发器4(换热管的外面)进行换热。蒸发器4产生的浓盐液组分为硫酸钠与氯化钠质量比大于2：1；总溶解性固体含量在100000mg/L～180000mg/L，温度在90℃～100℃，含有少量杂质离子，不含有有毒有害重金属离子，CODcr含量小于2000mg/L。蒸发器4处排出的浓液首先进入结晶器给料箱9，通过循环泵进行循环与蒸汽换热，硫酸钠结晶器10蒸发室内的水分蒸发产生蒸汽，经过结晶器冷凝器18及换热器2后产生合格的产品水作为优质再生水回用。当硫酸钠结晶器10蒸发室内料液浓度达到一定值时，即在悬浮固体达到10％-15％时排入第一离心脱水机11中分离出含水率不超过10％的硫酸钠盐，再经过硫酸钠干燥机15产生含水率≤0.05的硫酸钠产品。第一离心脱水机11分离的水进入反应罐12，通过投加氯化钙、混凝剂将分离母液中的残余硫酸根、硅及部分COD去除，母液进入到氯化钠结晶器13，氯化钠结晶器13产生的产品水可作为优质再生水回用。通过循环泵进行循环与蒸汽换热，氯化钠结晶器13蒸发室内的水分蒸发产生蒸汽，经过结晶器冷凝器18及换热器2后产生合格的产品水作为优质再生水回用。当氯化钠结晶器13蒸发室内料液浓度达到一定值时，即在悬浮固体达到10％-15％时排入第二离心脱水机14中分离出含水率不超过10％的氯化钠盐，再经过氯化钠干燥机16产生含水率≤0.3的氯化钠产品。另外还有少量的氯化钠母液，因其含有硝酸盐、COD等物质，进入喷雾干燥机17产出杂盐，作为危废处置。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明浓盐水分盐装置不仅将浓盐水中的水分全部回收，同时将浓盐水中的盐分进行分离，产出高品质的硫酸钠、氯化钠及杂盐，硫酸钠、氯化钠满足国标，可以资源化利用，降低企业运行成本，从而实现可持续化发展。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种浓盐水分盐装置，其特征在于，包括依次连通的除硬预处理装置(1)、换热器(2)、除氧器(3)、蒸发器(4)、盐分结晶离心脱水组件以及干燥组件。

2.根据权利要求1所述的浓盐水分盐装置，其特征在于，所述除硬预处理装置(1)的顶部设置有氢氧化钙、碳酸钠、硫酸镁投放装置(5)。

3.根据权利要求1所述的浓盐水分盐装置，其特征在于，所述换热器(2)和所述除硬预处理装置(1)之间设置有蒸发器给水罐(6)。

4.根据权利要求1所述的浓盐水分盐装置，其特征在于，所述蒸发器(4)上设置有除雾器(7)和蒸汽压缩机(8)，所述除雾器(7)用于除去所述蒸发器(4)周围的雾气，所述蒸汽压缩机(8)将所述除雾器(7)处的蒸汽压缩之后用于对所述蒸发器(4)进行换热。

5.根据权利要求1所述的浓盐水分盐装置，其特征在于，所述蒸发器(4)和所述盐分结晶离心脱水组件之间设置有结晶器给料箱(9)。

6.根据权利要求5所述的浓盐水分盐装置，其特征在于，所述盐分结晶离心脱水组件包括：

硫酸钠结晶器(10)，所述硫酸钠结晶器(10)与所述结晶器给料箱(9)连接；

第一离心脱水机(11)，所述第一离心脱水机(11)与所述硫酸钠结晶器(10)连接；

反应罐(12)，所述反应罐(12)与所述第一离心脱水机(11)连接；

氯化钠结晶器(13)，所述氯化钠结晶器(13)与所述反应罐(12)连接；

第二离心脱水机(14)，所述第二离心脱水机(14)与所述氯化钠结晶器(13)连接。

7.根据权利要求6所述的浓盐水分盐装置，其特征在于，所述干燥组件包括：

硫酸钠干燥机(15)，所述硫酸钠干燥机(15)与所述第一离心脱水机(11)连接；

氯化钠干燥机(16)，所述氯化钠干燥机(16)与所述第二离心脱水机(14)连接；

喷雾干燥机(17)，所述喷雾干燥机(17)与所述第二离心脱水机(14)连接。

8.根据权利要求6所述的浓盐水分盐装置，其特征在于，所述浓盐水分盐装置还包括结晶器冷凝器(18)，所述结晶器冷凝器(18)与所述硫酸钠结晶器(10)和所述氯化钠结晶器(13)连接。

9.根据权利要求8所述的浓盐水分盐装置，其特征在于，所述浓盐水分盐装置还包括混合蒸馏箱(19)，所述混合蒸馏箱(19)连接在所述蒸发器(4)和所述换热器(2)之间，所述结晶器冷凝器(18)连接至所述混合蒸馏箱(19)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的浓盐水分盐装置，其特征在于，所述浓盐水分盐装置还包括产水箱(20)，所述产水箱(20)与所述换热器(2)连接。