CN112661339A - 一种碱厂碱液循环利用工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碱厂碱液循环利用工艺,包括以下步骤:(1)碱厂碱液固液分离:对碱厂碱液进行固液分离,分离出的固体残渣留存另做他用,过滤后的滤液收集后待处置;(2)调节滤液pH:将氨碱厂工艺中产生的大量废气体二氧化碳通入步骤(1)所得滤液中,搅拌反应,将步骤(1)所得滤液pH调节至6~9;(3)MVR蒸发浓缩:将步骤(2)所得调节pH后的滤液,进入MVR蒸发浓缩系统,使其减量浓缩,蒸发后母液即为卤水,留存另做他用,蒸出液可回用。与现有技术相比,本发明工艺安全可靠、设备成熟稳定、可操作性强、分离效果好、处置成本低,且真正实现了自产自销、循环经济的理念,彻底解决了碱液直排的困境,大大减轻了环境压力。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术领域,尤其是涉及一种碱厂碱液循环利用工艺。
背景技术
氨碱厂在生产纯碱的过程中,会产生大量的废液,每生产1吨纯碱,会产生9~11m3的蒸氨废液,其主要成分是水、氯化钙和氯化钠,pH为9~11,温度为92℃,固体含量在4~5%,如果不经过处理直接排放,将会对环境产生严重污染,且极大程度影响氨碱厂的建设和发展,因此蒸氨废液的处理是氨碱法生产急需解决的问题。
为了处置这些废液,大多数氨碱厂将生产基地建在海边,在海边筑起围坝,废液就排放进围坝里,由于产生的废液体积很大,待自然静置沉降至废液的pH等指标合格后就会排入大海中。然而,这需要很大面积的渣场,同时会造成严重的污染;综合利用碱厂废液制氯化钙等产品虽有一定的发展,但由于排放量大,回收的产品不能全部回收利用;也有走盐碱联合循环生产的工艺路线,但近年来收到盐厂使用和越来越严格的环保要求的限制。因此彻底解决碱厂碱液的问题迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种碱厂碱液循环利用工艺。
本发明工艺综合利用板框压滤、调节碱液pH、MVR蒸发浓缩、蒸发母液和蒸出清夜分别回用等系列化工艺,完成了碱厂碱液的循环利用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
本发明提供一种碱厂碱液循环利用工艺,包括以下步骤:
(1)碱厂碱液固液分离
对碱厂碱液进行固液分离,分离出的固体残渣留存另做他用,过滤后的滤液收集后待处置;
(2)调节滤液pH
将氨碱厂工艺中产生的大量废气体二氧化碳通入步骤(1)所得滤液中,充分搅拌反应,将步骤(1)所得滤液pH调节至6~9;
(3)MVR蒸发浓缩
将步骤(2)所得调节pH后的滤液,进入MVR蒸发浓缩系统,使其减量浓缩,蒸发后母液即为卤水,留存另做他用,蒸出液可回用。
在本发明的一个实施方式中,步骤(1)中采用板框压滤实现碱厂碱液的固液分离。采用的设备可以是板框加压压滤机。
在本发明的一个实施方式中,碱厂碱液进入压滤装置之后,压滤时间为8~12h,实际操作时压滤时间根据碱渣含水率多少适当调节。
在本发明的一个实施方式中,步骤(1)中分离出的固体残渣较好存放,后期用于公路建设。
在本发明的一个实施方式中,步骤(1)中过滤后的滤液直接带有一定温度,可以收集后待处置。
在本发明的一个实施方式中,步骤(2)中,通入二氧化碳的量应根据滤液pH具体调节,且使得最终滤液的pH调节至6~9。
在本发明的一个实施方式中,步骤(3)中,MVR蒸发浓缩系统的设备主材采用钛材或者采用内部衬塑。
在本发明的一个实施方式中,步骤(3)中,MVR蒸发浓缩系统的加热器采用管式加热器。
在本发明的一个实施方式中,步骤(3)中,MVR蒸发浓缩系统采用高效降膜蒸发器或高效强制循环蒸发器。
在本发明的一个实施方式中,步骤(3)中,MVR蒸发浓缩系统的蒸发量控制在60~80%之间,蒸发母液的浓度应根据工艺中原料的需求而定。
在本发明的一个实施方式中,步骤(3)中,MVR蒸发浓缩系统后的蒸发清夜(即蒸出液)可回用,多余部分可直接达标外排,无需深度处理。
在本发明的一个实施方式中,步骤(3)中,蒸发后母液回用到制碱工艺中,作为原料使用。
本发明的工艺处置的碱厂碱液,不仅适用于沿海地区碱厂碱液的处置,也适用于内陆地区碱厂碱液的处置,其受环境局限性较小。
本发明的循环利用工艺,解决了氨碱厂大量碱液的处置难题,即不用为了静置碱液,而将碱厂建设在海边,不用筑围坝,占用大片土地资源进行自然静置;也不会发生将碱液直接排海后,造成近海地区热污染、含盐量升高等二次环境污染。同时,该工艺也避免为了综合利用碱厂碱液,碱厂投入大量资金制取氯化钙产品,但其产品质量和销售都存在不确定性的两难问题。
与常规处置方式相比,本发明的新循环利用工艺,极好的解决了目前碱厂碱液存在的技术壁垒和环保压力问题,且充分收集利用工艺过程中产生的废气,大大减少了碳排放;利用碱液有一定温度的优势,采用MVR蒸发浓缩工艺,大大减少了电量的消耗;最后将高浓度蒸发母液回用于制碱工艺中,蒸出清夜回用或达标排放,彻底解决了氨碱厂大量碱液难以处置的问题,且实现了废气的有效利用,减少了碳排放。
该工艺安全可靠、设备成熟稳定、可操作性强、分离效果好、处置成本低,且真正实现了碱液的自产自销、循环经济的理念,真正意义上解决了碱液直排的困境,大大减轻了环境压力。
与现有处置工艺相比,本发明的优点及有益效果具体体现如下:
1、将工艺中产生的废气收集后,创新性的用于调节碱液pH,既减少了酸的用量,又极大的减少了碳排放。
2、充分利用碱液自有的温度,通过MVR蒸发浓缩系统,大大减少了用电量和设备负荷。
3、经过MVR蒸发浓缩系统后的蒸发母液可回用于生产工艺中,作为原料使用,最大程度增加了原料的有效利用率。
4、经过MVR蒸发浓缩系统后的蒸发清液,水质良好,含盐量、pH等指标可达到回用水和直排要求,尤其在缺水的内陆地区,蒸发清液可全部回用,极大程度上克服了碱厂由于碱液无法处置而扩产难题,以及碱厂选址的局限性。
5、在成本可控的情况下,可实现碱厂碱液的大批量处置,实现了经济效益和环保效益的双赢。
6、该工艺安全可靠、蒸发设备成熟稳定、可操作性强、母液分离效果好,有助于推动碱厂行业更加规范、成熟的发展。
附图说明
图1为实施例1中实验过程示意图;
图2为实施例1中蒸发后的产品结晶状态图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
某氨碱厂的碱液,日产15000吨,pH为13,氯化钙为9%,氯化钠为4%,COD为1400mg/L,SS为76mg/L,用该碱液经压滤后的样品做小试试验。步骤如下:
(1)检测碱液A的总浓度,COD,pH值,SS,离子浓度等参数;
(2)在碱液中通入二氧化碳,调节碱液pH;
(3)取碱液A 1000ml导入烧瓶置于万用炉上加热至沸腾,记录初始沸点;
(4)万用炉加热蒸发,每收集100ml蒸馏水记录一次烧瓶内液体温度,气体温度,为保证实验数据的相对完整,可适当多记录几组数据;
(5)待烧瓶内的溶液蒸发至少量水分,停止蒸发;
(6)记录收集的蒸馏水的COD,TDS,pH值;
(7)记录,分析实验数据。
试验结果表明,用二氧化碳调节后碱液的pH为7;后续蒸发实验过程中,蒸出量为838ml时实验结束,测得沸点升高值最高为13℃,实验过程中,液体浓度不断增加,实验结束后,烧瓶底部得到外观呈白色不透明流动性良好的浓缩液,对浓缩液抽滤,得到白色颗粒状的盐和无色透明流动性良好的母液,见图1。实验过程中,当蒸出液体为700ml,沸点升高温度为9℃时,开始有结晶出现。说明如果不需要结晶,液体回收率可达到70%以上。蒸出液中SS、COD均未检出,pH为中性,可回用。
该蒸发过程用时短,分离效果好,蒸发母液回用生产过程,清液可回用,真正实现了碱液的循环利用。
实施例2
本实施例提供一种碱厂碱液循环利用工艺,包括以下步骤:
(1)碱厂碱液固液分离
对碱厂碱液进行固液分离,分离出的固体残渣留存另做他用,过滤后的滤液收集后待处置;
(2)调节滤液pH
将氨碱厂工艺中产生的大量废气体二氧化碳通入步骤(1)所得滤液中,充分搅拌反应,将步骤(1)所得滤液pH调节至6~9;
(3)MVR蒸发浓缩
将步骤(2)所得调节pH后的滤液,进入MVR蒸发浓缩系统,使其减量浓缩,蒸发后母液即为卤水,留存另做他用,蒸出液可回用。
本实施例中,步骤(1)中采用板框压滤实现碱厂碱液的固液分离。采用的设备可以是板框加压压滤机。碱厂碱液进入压滤装置之后,压滤时间为8~12h,实际操作时压滤时间根据碱渣含水率多少适当调节。步骤(1)中分离出的固体残渣较好存放,后期用于公路建设。步骤(1)中过滤后的滤液直接带有一定温度,可以收集后待处置。
步骤(2)中,通入二氧化碳的量应根据滤液pH具体调节,且使得最终滤液的pH调节至6~9。
步骤(3)中,MVR蒸发浓缩系统的设备主材采用钛材或者采用内部衬塑。MVR蒸发浓缩系统的加热器采用管式加热器。MVR蒸发浓缩系统采用高效降膜蒸发器或高效强制循环蒸发器。MVR蒸发浓缩系统的蒸发量控制在60~80%之间,蒸发母液的浓度应根据工艺中原料的需求而定。MVR蒸发浓缩系统后的蒸发清夜(即蒸出液)可回用,多余部分可直接达标外排,无需深度处理。蒸发后母液回用到制碱工艺中,作为原料使用。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种碱厂碱液循环利用工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)碱厂碱液固液分离
对碱厂碱液进行固液分离,分离出的固体残渣留存另做他用,过滤后的滤液收集后待处置;
(2)调节滤液pH
将氨碱厂工艺中产生的大量废气体二氧化碳通入步骤(1)所得滤液中,搅拌反应,将步骤(1)所得滤液pH调节至6~9;
(3)MVR蒸发浓缩
将步骤(2)所得调节pH后的滤液,进入MVR蒸发浓缩系统,使其减量浓缩,蒸发后母液即为卤水,留存另做他用,蒸出液可回用。
2.根据权利要求1所述的一种碱厂碱液循环利用工艺,其特征在于,步骤(1)中采用板框压滤实现碱厂碱液的固液分离。
3.根据权利要求2所述的一种碱厂碱液循环利用工艺,其特征在于,碱厂碱液进入压滤装置之后,压滤时间为8~12h。
4.根据权利要求1所述的一种碱厂碱液循环利用工艺,其特征在于,步骤(1)中分离出的固体残渣后期用于公路建设。
5.根据权利要求1所述的一种碱厂碱液循环利用工艺,其特征在于,步骤(3)中,MVR蒸发浓缩系统的设备主材采用钛材或者采用内部衬塑。
6.根据权利要求1所述的一种碱厂碱液循环利用工艺,其特征在于,步骤(3)中,MVR蒸发浓缩系统的加热器采用管式加热器。
7.根据权利要求1所述的一种碱厂碱液循环利用工艺,其特征在于,步骤(3)中,MVR蒸发浓缩系统采用高效降膜蒸发器或高效强制循环蒸发器。
8.根据权利要求1所述的一种碱厂碱液循环利用工艺,其特征在于,步骤(3)中,MVR蒸发浓缩系统的蒸发量控制在60~80%之间。
9.根据权利要求1所述的一种碱厂碱液循环利用工艺,其特征在于,步骤(3)中,MVR蒸发浓缩系统后的蒸发清夜可回用,多余部分可直接达标外排,无需深度处理。
10.根据权利要求1所述的一种碱厂碱液循环利用工艺,其特征在于,步骤(3)中,蒸发后母液回用到制碱工艺中,作为原料使用。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210416 |
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