CN110217934A - 一种泡菜盐水mvr蒸发结晶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种泡菜盐水MVR蒸发结晶的制备方法，属于化工应用领域，解决了现有的泡菜盐水不能充分浓缩饱和以及结晶析出，难以将结晶产品分离，不能够以最低的热消耗实现热蒸汽的循环利用，无法保证结晶后的含盐母液充分结晶处理的问题，其技术要点是：泡菜盐水通过进液泵进入调节罐中，经过化学调质及超滤，进入预热器中使盐水初步升温至60‑80℃，并加热升温至100℃‑110℃得到浓水，然后通入MVR蒸发器闪蒸，进入冷却结晶釜内进行冷却结晶得到料浆，导入到离心脱水器进行离心脱水，结晶打包，母液回收并进入MVR蒸发器连续蒸发浓缩结晶，蒸汽循环在利用，达到了减排的目的，实现了含盐废水的零排放。

Description

一种泡菜盐水MVR蒸发结晶的制备方法
技术领域
本发明涉及化工应用领域，具体是涉及一种泡菜盐水MVR蒸发结晶的制备方法。
背景技术
泡菜是众多家庭及餐馆中的爽口小菜，无论在哪个季节中，都受广泛受到人们的喜爱，可以称之为餐桌上的小佳品，泡菜是我国传统的生物发酵食品，千百年来畅销不衰，在泡菜的腌制过程中一般盐的用量可达到40％-60％，因在泡菜原料贮存过程中一般用盐量为14％—20％，盐渍水量达40％—60％，即一个加工蔬菜量为4万吨的工厂，最后出产泡菜约1万吨，留在蔬菜中的食盐量约300—800吨，在盐渍水和脱盐水中的食盐量约5000—6400吨，若没有食盐回收，这部分食盐将随着盐渍水的排放而流失，会对环境造成极大的危害，同时会给企业造成极大的经济损失，不仅是资源的严重浪费，而且对环境造成严重危害。
不可能得到纯净的氯化钠溶液，更不能直接将该氯化钠溶液重复利用。目前，虽然对泡菜盐水采用蒸发结晶的方式进行了一部分回收操作，但是，其中，针对如何实现盐水的多效蒸发结晶，保证快速保证盐水的浓缩饱和以及结晶析出，并将结晶产品如何分离，以最低的热消耗实现热蒸汽的循环利用，保证结晶后的含盐母液能够充分结晶处理是目前的处理方法所不具备的。因此，需要提供一种泡菜盐水MVR蒸发结晶的制备方法，旨在解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明实施例的目的在于提供一种泡菜盐水MVR蒸发结晶的制备方法，以解决上述背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种泡菜盐水MVR蒸发结晶的制备方法，包括以下步骤:
步骤一、泡菜盐水通过进液泵进入调节罐中，经过化学调质及超滤后，去除盐水中大部分的总硬度、总碱度和悬浮物以及部分二氧化硅、氟离子和有机物，调节罐与预热器连接，预处理后的盐水进入预热器中，使盐水初步升温至60-80℃，之后将预热器内的盐水通入到加热室内，升温至100℃-110℃，将盐水在预热器内浓缩，得到浓水；
步骤二、将浓水通入MVR蒸发器，蒸汽压缩机将热蒸汽通入MVR蒸发器继续闪蒸至浓水接近饱和状态，然后进入冷却结晶釜内进行冷却结晶得到料浆；
步骤三、经过冷却结晶釜冷却结晶后的料浆导入到离心脱水器进行离心脱水，离心后的结晶打包，母液回收并进入MVR蒸发器进行连续蒸发浓缩结晶，产生的固体结晶盐打包；
步骤四、MVR蒸发器及预热器内分离出来的蒸汽，进入蒸汽压缩机，蒸汽被压缩后，温度可升高到100℃左右，压缩后的蒸汽通过蒸汽循环泵再通入预热器以及MVR蒸发器加热浓盐水。
作为本发明进一步的方案：调节罐中化学调质的方法为投加石灰或碱水和絮凝剂以进行软化，除硬度及碱度，化学调质的效率保持在10t/h-30t/h，经软化澄清处理后，出水总硬度≤5.0mmol/L，碱度≤3mmol/L，悬浮物浓度低于20mg/L，化学调质的温度和压强为常温常压，絮凝剂使用现有的絮凝剂即可，投加石灰或碱水目的是去除浓盐水中的Ca2+、Mg2+、CO3 2-等离，石灰或碱水的投加量根据浓盐水的总碱度、浓盐水中游离CO2浓度、Ca2+和Mg2+硬度等参数计算确定。
作为本发明进一步的方案：泡菜盐水进行超滤的方法为：1）预先采用微滤膜(MF)进行过滤处理，使微滤膜(MF)的额定孔径范围保持在0.02～5μm；将化学调质后的含盐废水中微生物（细菌、藻类）的杀灭，并将含盐废水中含有的悬浮物、胶体、微生物和其他杂质过滤，也有利于悬浮物和胶体物质的去除，并将絮凝沉降的可溶性有机物彻底去除，以降低水中的硬度、硅、重金属、碱度和悬浮物；2）采用超滤膜(UF)+反渗透膜(RO)的膜浓缩预处理工艺，盐水被浓缩约6%-8%后，将反渗透浓水进入浓盐水箱收集；其中，超滤膜(UF)的额定孔径范围为400～1000分子量。
作为本发明进一步的方案：经过预热器处理后的浓水导入到MVR蒸发器进行蒸发处理，MVR蒸发器为多效降膜蒸发器，其由两效（或多效）降膜蒸发器组成，预热器的出料口连接一效降膜蒸发器的进料口，一效降膜蒸发器的出料口连接二效降膜蒸发器的进料口，每效降膜蒸发器之间的料液依次连接，最后一效降膜蒸发器的出料口连接冷却结晶釜的进料口，每效降膜蒸发器均连接一个气液分离器，气液分离器连接蒸汽压缩机，蒸汽压缩机为高温升压缩机，可使进入蒸汽升温8-24℃。这样不仅利用了二次蒸汽所含热值，还更合理的分配了内部能源，使整个工艺更高效，更节能。
作为本发明进一步的方案：MVR蒸发器的一效降膜蒸发器中料液温度最高，为110-120℃，闪蒸效果最佳，当料液达到设定浓度值后，料液依次进入二效降膜蒸发器和后一效降膜蒸发器，二效降膜蒸发器中料液温度降低，为85-95℃，最后一效降膜蒸发器温度最低为55-75℃，依次进行并蒸发出水分，直到料液排中氯化钠含量为≤300mg/l，料液排出MVR蒸发器进入冷却结晶釜。
综上所述，本发明实施例与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明通过管道依次连接调节罐、预热器、MVR蒸发器、冷却结晶釜和离心脱水器，并将预热器、MVR蒸发器与蒸汽压缩机巧妙的结合在一起，对MVR蒸发器及预热器预热后的蒸汽进行压缩升温后，在由蒸汽循环泵重新进入MVR蒸发器及预热器，对蒸汽进行了升温再利用，减少了蒸汽的排放量，而且还利用了蒸汽的预热，降低了能耗，也达到了减排的目的；
其次，在调节罐化学调质及超滤后，将化学调质后的含盐废水中微生物（细菌、藻类）的杀灭，并将含盐废水中含有的悬浮物、胶体、微生物和其他杂质过滤，也有利于悬浮物和胶体物质的去除，并将絮凝沉降的可溶性有机物彻底去除，以降低水中的硬度、硅、重金属、碱度和悬浮物；而且，超滤膜(UF)+反渗透膜(RO)的膜浓缩预处理，利于反渗透浓水的收集，早调节罐预处理阶段，方便药剂精准加入，生成污泥量少；整个系统要求配备人员少，节约了人力成本；
本发明的泡菜盐水MVR蒸发结晶的制备方法，利用多效降膜的处理工艺，一效降膜蒸发器用前一效降膜蒸发器的二次蒸汽作为热源，温度依次降低，热源逐级利用，进一步节省能耗，最后析出结晶后的母液回收并进入MVR蒸发器进行连续蒸发浓缩结晶，实现了含盐废水的零排放。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1为发明实施例的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
参见图1所示，一种泡菜盐水MVR蒸发结晶的制备方法，包括以下步骤:
步骤一、泡菜盐水通过进液泵进入调节罐中，经过化学调质及超滤后，去除盐水中大部分的总硬度、总碱度和悬浮物以及部分二氧化硅、氟离子和有机物，调节罐与预热器连接，预处理后的盐水进入预热器中，使盐水初步升温至70℃，之后将预热器内的盐水通入到加热室内，升温至105℃，将盐水在预热器内浓缩，得到浓水；
其中，调节罐中化学调质的方法为投加碱水和絮凝剂以进行软化，除硬度及碱度，化学调质的效率保持在20t/h，经软化澄清处理后，出水总硬度为3.0mmol/L，碱度为2mmol/L，悬浮物浓度为15mg/L，化学调质的温度和压强为常温常压，絮凝剂使用硫酸亚铁，投加絮凝剂后快速搅拌5～10min，具体为快速搅拌10min，静置沉降30min。
其中，泡菜盐水进行超滤的方法为：1）预先采用微滤膜(MF)进行过滤处理，使微滤膜(MF)的额定孔径范围保持在0.02～3μm；将化学调质后的含盐废水中微生物（细菌、藻类）的杀灭，并将含盐废水中含有的悬浮物、胶体、微生物和其他杂质过滤，也有利于悬浮物和胶体物质的去除，并将絮凝沉降的可溶性有机物彻底去除，以降低水中的硬度、硅、重金属、碱度和悬浮物；2）采用超滤膜(UF)+反渗透膜(RO)的膜浓缩预处理工艺，盐水被浓缩约7%后，将反渗透浓水进入浓盐水箱收集；其中，超滤膜(UF)的额定孔径范围为400～800分子量。
步骤二、将浓水通入MVR蒸发器，蒸汽压缩机将热蒸汽通入MVR蒸发器继续闪蒸至浓水接近饱和状态，然后进入冷却结晶釜内进行冷却结晶得到料浆；
步骤三、经过冷却结晶釜冷却结晶后的料浆导入到离心脱水器进行离心脱水，离心后的结晶打包，母液回收并进入MVR蒸发器进行连续蒸发浓缩结晶，产生的固体结晶盐打包；
其中，经过预热器处理后的浓水导入到MVR蒸发器进行蒸发处理，MVR蒸发器为多效降膜蒸发器，其由两效降膜蒸发器组成，预热器的出料口连接一效降膜蒸发器的进料口，一效降膜蒸发器的出料口连接二效降膜蒸发器的进料口，二效降膜蒸发器的出料口连接冷却结晶釜的进料口，每效降膜蒸发器均连接一个气液分离器，气液分离器连接蒸汽压缩机，蒸汽压缩机为高温升压缩机，可使进入蒸汽升温20℃。这样不仅利用了二次蒸汽所含热值，还更合理的分配了内部能源，使整个工艺更高效，更节能。
其中，MVR蒸发器的一效降膜蒸发器中料液温度最高，为120℃，闪蒸效果最佳，当料液达到设定浓度值后，料液依次进入二效降膜蒸发器和后一效降膜蒸发器，二效降膜蒸发器中料液温度降低，为90℃，依次进行并蒸发出水分，直到料液排中氯化钠含量为200mg/l，料液排出MVR蒸发器进入冷却结晶釜。
步骤四、MVR蒸发器及预热器内分离出来的蒸汽，进入蒸汽压缩机，蒸汽被压缩后，温度可升高到100℃左右，压缩后的蒸汽通过蒸汽循环泵再通入预热器以及MVR蒸发器加热浓盐水。
实施例2
参见图1所示，一种泡菜盐水MVR蒸发结晶的制备方法，包括以下步骤:
步骤一、泡菜盐水通过进液泵进入调节罐中，经过化学调质及超滤后，去除盐水中大部分的总硬度、总碱度和悬浮物以及部分二氧化硅、氟离子和有机物，调节罐与预热器连接，预处理后的盐水进入预热器中，使盐水初步升温至80℃，之后将预热器内的盐水通入到加热室内，升温至110℃，将盐水在预热器内浓缩，得到浓水；
其中，调节罐中化学调质的方法为投加石灰和絮凝剂以进行软化，除硬度及碱度，化学调质的效率保持在30t/h，经软化澄清处理后，出水总硬度为5.0mmol/L，碱度为3mmol/L，悬浮物浓度为18mg/L，化学调质的温度和压强为常温常压，絮凝剂使用明矾，快速搅拌10min，静置沉降30min。
其中，泡菜盐水进行超滤的方法为：1）预先采用微滤膜(MF)进行过滤处理，使微滤膜(MF)的额定孔径范围保持在3～5μm；将化学调质后的含盐废水中微生物（细菌、藻类）的杀灭，并将含盐废水中含有的悬浮物、胶体、微生物和其他杂质过滤，也有利于悬浮物和胶体物质的去除，并将絮凝沉降的可溶性有机物彻底去除，以降低水中的硬度、硅、重金属、碱度和悬浮物；2）采用超滤膜(UF)+反渗透膜(RO)的膜浓缩预处理工艺，盐水被浓缩6%后，将反渗透浓水进入浓盐水箱收集；其中，超滤膜(UF)的额定孔径范围为600～800分子量。
步骤二、将浓水通入MVR蒸发器，蒸汽压缩机将热蒸汽通入MVR蒸发器继续闪蒸至浓水接近饱和状态，然后进入冷却结晶釜内进行冷却结晶得到料浆；
步骤三、经过冷却结晶釜冷却结晶后的料浆导入到离心脱水器进行离心脱水，离心后的结晶打包，母液回收并进入MVR蒸发器进行连续蒸发浓缩结晶，产生的固体结晶盐打包；
其中，经过预热器处理后的浓水导入到MVR蒸发器进行蒸发处理，MVR蒸发器为多效降膜蒸发器，其由三效降膜蒸发器组成，预热器的出料口连接一效降膜蒸发器的进料口，一效降膜蒸发器的出料口连接二效降膜蒸发器的进料口，二效降膜蒸发器的出料口连接三效降膜蒸发器的进料口，三效降膜蒸发器的出料口连接冷却结晶釜的进料口，每效降膜蒸发器均连接一个气液分离器，气液分离器连接蒸汽压缩机，蒸汽压缩机为高温升压缩机，可使进入蒸汽升温24℃。这样不仅利用了二次蒸汽所含热值，还更合理的分配了内部能源，使整个工艺更高效，更节能。
其中，MVR蒸发器的一效降膜蒸发器中料液温度最高，为120℃，闪蒸效果最佳，当料液达到设定浓度值后，料液依次进入二效降膜蒸发器和后一效降膜蒸发器，二效降膜蒸发器中料液温度降低，为95℃，三效降膜蒸发器温度最低为75℃，依次进行并蒸发出水分，直到料液排中氯化钠含量为300mg/l，料液排出MVR蒸发器进入冷却结晶釜。
步骤四、MVR蒸发器及预热器内分离出来的蒸汽，进入蒸汽压缩机，蒸汽被压缩后，温度可升高到100℃，压缩后的蒸汽通过蒸汽循环泵再通入预热器以及MVR蒸发器加热浓盐水。
实施例3
参见图1所示，一种泡菜盐水MVR蒸发结晶的制备方法，包括以下步骤:
步骤一、泡菜盐水通过进液泵进入调节罐中，经过化学调质及超滤后，去除盐水中大部分的总硬度、总碱度和悬浮物以及部分二氧化硅、氟离子和有机物，调节罐与预热器连接，预处理后的盐水进入预热器中，使盐水初步升温至60℃，之后将预热器内的盐水通入到加热室内，升温至100℃，将盐水在预热器内浓缩，得到浓水；
其中，调节罐中化学调质的方法为投加碱水和絮凝剂以进行软化，除硬度及碱度，化学调质的效率保持在10t/h，经软化澄清处理后，出水总硬度为3.0mmol/L，碱度为2mmol/L，悬浮物浓度位15mg/L，化学调质的温度和压强为常温常压，絮凝剂使用聚丙烯酸钠，快速搅拌2min，静置沉降20min。
其中，泡菜盐水进行超滤的方法为：1）预先采用微滤膜(MF)进行过滤处理，使微滤膜(MF)的额定孔径范围保持在3～5μm；将化学调质后的含盐废水中微生物（细菌、藻类）的杀灭，并将含盐废水中含有的悬浮物、胶体、微生物和其他杂质过滤，也有利于悬浮物和胶体物质的去除，并将絮凝沉降的可溶性有机物彻底去除，以降低水中的硬度、硅、重金属、碱度和悬浮物；2）采用超滤膜(UF)+反渗透膜(RO)的膜浓缩预处理工艺，盐水被浓缩8%后，将反渗透浓水进入浓盐水箱收集；其中，超滤膜(UF)的额定孔径范围为700～1000分子量。
步骤二、将浓水通入MVR蒸发器，蒸汽压缩机将热蒸汽通入MVR蒸发器继续闪蒸至浓水接近饱和状态，然后进入冷却结晶釜内进行冷却结晶得到料浆；
步骤三、经过冷却结晶釜冷却结晶后的料浆导入到离心脱水器进行离心脱水，离心后的结晶打包，母液回收并进入MVR蒸发器进行连续蒸发浓缩结晶，产生的固体结晶盐打包；
其中，经过预热器处理后的浓水导入到MVR蒸发器进行蒸发处理，MVR蒸发器为多效降膜蒸发器，其由四效降膜蒸发器组成，预热器的出料口连接一效降膜蒸发器的进料口，一效降膜蒸发器的出料口连接二效降膜蒸发器的进料口，二效降膜蒸发器的出料口连接三效降膜蒸发器的进料口，三效降膜蒸发器的出料口连接四效降膜蒸发器的进料口，四效降膜蒸发器的出料口连接冷却结晶釜的进料口，每效降膜蒸发器均连接一个气液分离器，气液分离器连接蒸汽压缩机，蒸汽压缩机为高温升压缩机，可使进入蒸汽升温8℃。这样不仅利用了二次蒸汽所含热值，还更合理的分配了内部能源，使整个工艺更高效，更节能。
其中，MVR蒸发器的一效降膜蒸发器中料液温度最高，为120℃，闪蒸效果最佳，当料液达到设定浓度值后，料液依次进入二效降膜蒸发器和后一效降膜蒸发器，二效降膜蒸发器中料液温度降低为95℃，三效降膜蒸发器中料液温度降低为75℃，四效降膜蒸发器温度最低为55℃，依次进行并蒸发出水分，直到料液排中氯化钠含量为250mg/l，料液排出MVR蒸发器进入冷却结晶釜。
步骤四、MVR蒸发器及预热器内分离出来的蒸汽，进入蒸汽压缩机，蒸汽被压缩后，温度可升高到100℃，压缩后的蒸汽通过蒸汽循环泵再通入预热器以及MVR蒸发器加热浓盐水。
在本发明中，所述絮凝剂还可以使用现有的硫酸氯化铁、硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁或硫酸铝等。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，仅是本发明的优选实施方式。本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种泡菜盐水MVR蒸发结晶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
步骤一、泡菜盐水通过进液泵进入调节罐中，进行化学调质及超滤后，调节罐与预热器连接，预处理后的盐水进入预热器中，使盐水初步升温至60-80℃，之后将预热器内的盐水通入到加热室内，升温至100℃-110℃，将盐水在预热器内浓缩，得到浓水；
步骤二、将浓水通入MVR蒸发器，蒸汽压缩机将热蒸汽通入MVR蒸发器继续闪蒸至浓水接近饱和状态，然后进入冷却结晶釜内进行冷却结晶得到料浆；
步骤三、经过冷却结晶釜冷却结晶后的料浆导入到离心脱水器进行离心脱水，离心后的结晶打包，母液回收并进入MVR蒸发器进行连续蒸发浓缩结晶，产生的固体结晶盐打包；
步骤四、MVR蒸发器及预热器内分离出来的蒸汽，进入蒸汽压缩机，蒸汽被压缩后，温度可升高到100℃左右，压缩后的蒸汽通过蒸汽循环泵再通入预热器以及MVR蒸发器加热浓盐水。
2.根据权利要求1所述的泡菜盐水MVR蒸发结晶的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，调节罐中化学调质的方法为投加石灰或碱水和絮凝剂以进行软化，化学调质的效率保持在10t/h-30t/h，经软化澄清处理后，出水总硬度≤5.0mmol/L，碱度≤3mmol/L，悬浮物浓度低于20mg/L，化学调质的温度和压强为常温常压。
3.根据权利要求1所述的泡菜盐水MVR蒸发结晶的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，泡菜盐水进行超滤的方法为：1）预先采用微滤膜(MF)进行过滤处理；2）采用超滤膜(UF)和反渗透膜(RO)的膜浓缩预处理工艺，得到反渗透浓水。
4.根据权利要求3所述的泡菜盐水MVR蒸发结晶的制备方法，其特征在于，微滤膜(MF)的额定孔径范围保持在0.02～5μm。
5.根据权利要求4所述的泡菜盐水MVR蒸发结晶的制备方法，其特征在于，超滤膜(UF)和反渗透膜(RO)的膜浓缩预处理工艺中，盐水被浓缩约6%-8%后，将反渗透浓水进入浓盐水箱收集。
6.根据权利要求5所述的泡菜盐水MVR蒸发结晶的制备方法，其特征在于，超滤膜(UF)的额定孔径范围为400～1000分子量。
7.根据权利要求1-6任一所述的泡菜盐水MVR蒸发结晶的制备方法，其特征在于，MVR蒸发器为多效降膜蒸发器，其由至少两效的降膜蒸发器组成，预热器的出料口连接一效降膜蒸发器的进料口，一效降膜蒸发器的出料口连接二效降膜蒸发器的进料口，每效降膜蒸发器之间的料液依次连接，最后一效降膜蒸发器的出料口连接冷却结晶釜的进料口，每效降膜蒸发器均连接一个气液分离器，气液分离器连接蒸汽压缩机，蒸汽压缩机为高温升压缩机。
8.根据权利要求7所述的泡菜盐水MVR蒸发结晶的制备方法，其特征在于，MVR蒸发器的一效降膜蒸发器中料液温度为110-120℃，二效降膜蒸发器中料液温度为85-95℃，最后一效降膜蒸发器温度最低为55-75℃，依次进行并蒸发出水分，直到料液排中氯化钠含量为≤300mg/l，料液排出MVR蒸发器进入冷却结晶釜。
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