CN112811444B - 一种pta焚烧锅炉灰渣溶液分盐结晶工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种PTA焚烧锅炉灰渣溶液分盐结晶工艺，属于蒸发结晶技术领域，将带有余热的PTA焚烧锅炉灰渣溶解为碳酸钠和溴化钠的近饱和溶液，所述溶液采用金属烧结过滤器除去金属及其它不溶物，得到的滤液采用蒸发结晶法分离得到一水碳酸钠晶体，母液采用置换法除去碳酸钠后再用蒸发结晶法分离得到溴化钠晶体。本发明采用蒸发结晶法分离回收PTA锅炉灰渣中碳酸钠和溴化钠，工艺流程简单，操作条件简便、稳定，便于工业化；本发明回收得到的高纯度碳酸钠和溴化钠能够满足工业级产品的质量要求，可直接回收套用或作为副产品出售，既达到了处理废渣废水的目的，满足了当前环保形势的要求，且能够变废为宝，实现了盐的资源化，提高了工厂的效益。

Description

一种PTA焚烧锅炉灰渣溶液分盐结晶工艺
技术领域
本发明涉及一种PTA焚烧锅炉灰渣溶液分盐结晶工艺，属于蒸发结晶技术领域。
背景技术
精对苯二甲酸(PTA)是制造聚酯纤维、薄膜、绝缘漆的主要原料，主要用于生产聚对苯二甲酸二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)等，也可用于作染料中间体。近年来，我国PTA产量呈逐年快速增长趋势，但是随之带来的废渣、废水也给环境带来巨大的压力。由于焚烧炉灰渣里主要成分是碳酸钠和溴化钠，合理回收能带来较大的经济价值。碳酸钠是重要的化工原料之一，广泛应用于轻工日化、建材、化学工业、食品工业、冶金、纺织、石油、国防、医药等领域。溴化钠在感光工业、生产药物中间体，合成染料作溴化剂具有重要的作用。
化工上常采用置换的方法，在碳酸钠和溴化钠混盐溶液中加入氢溴酸，得到单一的溴化钠。而在碳酸钠的含量较高时，采用置换法将其转换成溴化钠需消耗巨量的氢溴酸，经济成本较高，不利于大规模的生产化。然而，目前还没有现有技术能够彻底分离碳酸钠和溴化钠混盐。
本发明鉴于PTA焚烧锅炉灰渣碳酸钠和溴化钠的溶解度特性，采用蒸发结晶法对其进行分盐结晶，并加以充分合理的设计，做到热量的合理利用，以做到用最小的能耗生产出工业级质量标准的产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种PTA焚烧锅炉灰渣溶液分盐结晶工艺，对PTA行业的高盐废渣中的碳酸钠和溴化钠以最低的生产成本进行有效回收。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种PTA焚烧锅炉灰渣溶液分盐结晶工艺，将带有余热的PTA焚烧锅炉灰渣溶解为碳酸钠和溴化钠的近饱和溶液，所述溶液采用金属烧结过滤器除去金属及其它不溶物，得到的滤液采用蒸发结晶法分离得到一水碳酸钠晶体，分离的母液采用置换法除去碳酸钠后再用蒸发结晶法分离得到溴化钠晶体。
本发明技术方案的进一步改进在于：包括以下步骤：
A、PTA焚烧锅炉灰渣的溶解及过滤：将带有余热的PTA焚烧锅炉灰渣在灰渣溶解罐中加水溶解为碳酸钠和溴化钠的近饱和溶液，所述溶液采用金属烧结过滤器除去金属及其它不溶物，将得到的滤渣排入滤渣储罐，滤液进入碳酸钠结晶原料罐；
B、碳酸钠蒸发结晶：用上料泵将碳酸钠结晶原料罐中的滤液输送至碳酸钠蒸发结晶系统蒸发结晶并分离，蒸发浓缩温度为85-122℃，浓缩至饱和溶液中析出的固体含量为10-30％时在85-122℃经固液分离得到一水碳酸钠晶体和母液，所述母液返回至碳酸钠蒸发结晶系统，结晶过程外排一定流量的母液Ⅰ，所述母液Ⅰ的流量根据原料中溴化钠的含量以及浓缩终点溴化钠在液相中的比例确定，并将母液Ⅰ排入碳酸钠母液反应罐；
C、碳酸钠蒸发结晶后母液Ⅰ的置换：由HBr加药装置向母液Ⅰ中加入20-47％的HBr溶液控制母液Ⅰ的pH保持在7-8，将母液Ⅰ中剩余的碳酸钠转化为溴化钠，得到高纯度的溴化钠溶液；
D、溴化钠蒸发结晶：将溴化钠溶液输送至溴化钠蒸发结晶系统蒸发结晶并分离，蒸发浓缩温度为85-122℃，浓缩至饱和溶液中析出的固体含量为10-30％时,在85-122℃经固液分离得到溴化钠晶体和母液Ⅱ，所述母液Ⅱ进入溴化钠结晶系统继续蒸发结晶。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述PTA焚烧锅炉灰渣各组分的重量百分比为：碳酸钠：75-94％，溴化钠：5-24％，其余为金属及杂盐。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤A中的溶液pH为11-13，进料溶液的温度为50-90℃。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述碳酸钠蒸发结晶系统包括碳酸钠蒸发结晶器和碳酸钠离心机；所述溴化钠蒸发结晶系统包括溴化钠蒸发结晶器和溴化钠离心机。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述碳酸钠蒸发结晶器包括碳酸钠加热室和碳酸钠结晶器；所述溴化钠蒸发结晶器包括溴化钠加热室和溴化钠结晶器。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述碳酸钠加热室和溴化钠加热室的热源为饱和蒸汽。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述碳酸钠结晶器设有可对晶体进行逆向洗涤的淘洗腿。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述结晶器为DP结晶器、DTB结晶器、OSlO结晶器、闪蒸式结晶器或上述结晶器变型中的任意一种。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述碳酸钠和溴化钠蒸发结晶过程闪蒸的二次汽单用或共用一套间冷冷凝系统；所述饱和蒸汽在碳酸钠加热室和溴化钠加热室壳程与原料换热后与间冷冷凝系统的冷凝水混合后通过冷凝水泵一部分送至灰渣溶解罐溶解PTA焚烧锅炉灰渣，另一部分冷凝水回收再利用。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术效果有：
本发明采用蒸发结晶法分离回收PTA锅炉灰渣中碳酸钠和溴化钠，工艺流程简单，操作条件简便、稳定，便于实现工业化生产。通过本发明方法回收得到的高纯度碳酸钠和溴化钠能够满足工业级产品的质量要求，可直接回收套用或作为副产品出售，既达到了处理废渣废水的目的，满足了当前环保形势的要求，且能够变废为宝，实现了盐的资源化，提高了工厂的效益。
本发明为一种近零排放的处理方法，处理过程中产生的二次水可以继续用于溶解灰渣，实现了水资源的循环利用。在处理过程中，母液中盐类的不断富集析出，实现了盐类最大限度的回收。
本发明充分利用碳酸钠、溴化钠的溶解度特性，当滤液进入碳酸钠蒸发结晶工序时，首先进入一水碳酸钠的结晶区，通过控制蒸发结晶温度和蒸发终点浓度，保证一水碳酸钠结晶，而溴化钠未达到饱和状态，从而得到高纯度的一水碳酸钠；加入溴化氢将母液中剩余的碳酸钠转化为溴化钠，然后通过控制蒸发结晶温度和蒸发终点浓度对溴化钠进行蒸发结晶得到高纯度的溴化钠。
本发明过滤设备的选用以灰渣中的杂质成分为依据，由于灰渣中含有Fe、Cr、Ni、Co、Mn等金属，是合成PTA用催化剂的重要组成，具有较高的回收价值，因此采用金属烧结过滤器，截留灰渣溶液中的金属，进行回收处理，降低了生产成本。
本发明选用可以用于强制结晶使用的结晶器，可依靠外加动力产生的强制流动，循环速度能到1.5-3m/s，有利于防止过程中的结垢，易于处理浓缩度较高的溶液。结晶器设有立式淘洗腿，可以对晶体进行逆向洗涤，保证分离出的晶体含有较少的杂质，达到工业级质量标准。
附图说明
图1是本发明工艺流程示意图；
其中，1、灰渣溶解罐，2、金属烧结过滤器，3、滤渣储罐，4、碳酸钠结晶原料罐，5、碳酸钠蒸发结晶器，6、碳酸钠离心机，7、碳酸钠母液反应罐，8、HBr加药装置，9、溴化钠蒸发结晶器，10、溴化钠离心机，11、间接冷凝系统。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种PTA焚烧锅炉灰渣溶液分盐结晶工艺，所述PTA焚烧锅炉灰渣各组分的重量百分比为：碳酸钠：75-94％，溴化钠：5-24％，其余为金属及杂盐，如图1所示，包括以下步骤：
A、PTA焚烧锅炉灰渣的溶解及过滤：将带有余热的PTA焚烧锅炉灰渣在灰渣溶解罐1中加脱盐水溶解为碳酸钠和溴化钠的近饱和溶液，所述溶液的pH为11-13，温度为50-90℃，采用金属烧结过滤器2除去金属及其它不溶物，将得到的滤渣排入滤渣储罐3，滤液进入碳酸钠结晶原料罐4；
B、碳酸钠蒸发结晶：用上料泵将碳酸钠结晶原料罐4中的滤液输送至碳酸钠蒸发结晶系统蒸发结晶并分离，所述碳酸钠蒸发结晶系统包括碳酸钠蒸发结晶器5和碳酸钠离心机6，所述碳酸钠蒸发结晶器5包括碳酸钠加热室和碳酸钠结晶器，通过轴流泵实现在碳酸钠加热室和碳酸钠结晶器之间的循环，蒸发浓缩温度为85-122℃，浓缩至饱和溶液中析出固体含量为10-30％时，经出料泵进入碳酸钠离心机6在85-122℃时进行固液分离，得到一水碳酸钠晶体和母液，所述碳酸钠结晶器设有可对晶体进行逆向洗涤的淘洗腿，离心得到的高纯度的一水碳酸钠晶体返回PTA生产用或作为副产品出售，离心母液返回碳酸钠结晶蒸发器5；结晶过程中根据原料中NaBr的含量以及浓缩终点NaBr在液相中的比例，确定外排母液Ⅰ的流量，以提高碳酸钠结晶的纯度，所述母液Ⅰ进入碳酸钠母液反应罐7。
C、碳酸钠蒸发结晶后母液Ⅰ的置换：由HBr加药装置8向母液Ⅰ中加入20-47％的HBr溶液控制pH保持在7-8，将母液Ⅰ中剩余的碳酸钠转化为溴化钠，得到高纯度的溴化钠溶液；
D、溴化钠蒸发结晶：将溴化钠溶液输送至溴化钠蒸发结晶系统蒸发结晶并分离，所述溴化钠蒸发结晶系统包括溴化钠蒸发结晶器9和溴化钠离心机10，所述溴化钠蒸发结晶器9包括溴化钠加热室和溴化钠结晶器，通过轴流泵实现在溴化钠加热室和溴化钠结晶器之间的循环，蒸发浓缩温度为85-122℃，浓缩至饱和溶液中析出固体含量为10-30％时，经出料泵进入溴化钠离心机10，在85-122℃时进行固液分离，得到溴化钠晶体和母液，所述母液进入溴化钠结晶系统继续蒸发结晶。
所述结晶器为DP结晶器、DTB结晶器、OSlO结晶器、闪蒸式结晶器或上述结晶器变型中的任意一种，可以用于强制结晶使用的结晶器，可依靠外加动力产生的强制流动，循环速度能到1.5-3m/s，有利于防止过程中的结垢，易于处理浓缩度较高的溶液。
如图1所示，所述碳酸钠加热室和溴化钠加热室的热源为饱和蒸汽，饱和蒸汽在加热室壳程与原料换热；所述碳酸钠结晶器和溴化钠结晶器闪蒸的二次汽进入到间冷冷凝系统11。饱和蒸汽冷凝水与二次蒸汽冷凝水混合后，混合冷凝水通过冷凝水泵一部分送至灰渣溶解罐1溶解PTA焚烧锅炉灰渣，另一部分冷凝水回收再利用。
所述间接冷凝系统11使用的循环水上水温度为25-30℃，循环水上水进入间接冷凝系统11换热后，循环水回水直接经过循环水回水管道排出。
实施例1
一种PTA焚烧锅炉灰渣溶液分盐结晶工艺，所述PTA焚烧锅炉灰渣质量为1360Kg/h，各组分的重量百分比为：碳酸钠：94％，溴化钠：5％，其余为金属及杂盐，如图1所示，包括以下步骤：
A、PTA焚烧锅炉灰渣的溶解及过滤：将带有余热的PTA焚烧锅炉灰渣在灰渣溶解罐1中加脱盐水溶解为含碳酸钠27.07％、溴化钠1.44％的溶液，所述溶液的pH为12左右，温度为50℃，采用金属烧结过滤器2除去金属及其它不溶物，将得到的滤渣排入滤渣储罐3，滤液进入碳酸钠结晶原料罐4；
B、碳酸钠蒸发结晶：用上料泵将碳酸钠结晶原料罐4中的滤液输送至碳酸钠蒸发结晶系统蒸发结晶并分离，所述碳酸钠蒸发结晶系统包括碳酸钠蒸发结晶器5和碳酸钠离心机6，所述碳酸钠蒸发结晶器5包括碳酸钠加热室和碳酸钠结晶器，通过轴流泵实现在碳酸钠加热室和碳酸钠结晶器之间的循环，蒸发浓缩温度为85℃，浓缩至饱和溶液中析出固体含量为30％时，浓溶液经出料泵进入碳酸钠离心机6进行固液分离，得到一水碳酸钠晶体和母液，所述碳酸钠结晶器设有可对晶体进行逆向洗涤的淘洗腿，离心得到的高纯度的一水碳酸钠结晶约1510kg/h返回PTA生产用或作为副产品出售，离心母液返回碳酸钠蒸发结晶器5；结晶过程中外排约128Kg/h的母液Ⅰ，以提高碳酸钠结晶的纯度，所述母液Ⅰ进入碳酸钠母液反应罐7。
C、碳酸钠蒸发结晶后母液Ⅰ的置换：由HBr加药装置8向母液Ⅰ中加入约10Kg/h的含量为20％的HBr溶液，控制pH值为7.5左右，将母液Ⅰ中剩余的碳酸钠转化为溴化钠，得到约138Kg/h的溴化钠溶液；
D、溴化钠蒸发结晶：将溴化钠溶液输送至溴化钠蒸发结晶系统蒸发结晶并分离，所述溴化钠蒸发结晶系统包括溴化钠蒸发结晶器9和溴化钠离心机10，所述溴化钠蒸发结晶器9包括溴化钠加热室和溴化钠结晶器，通过轴流泵实现在溴化钠加热室和溴化钠结晶器之间的循环，蒸发浓缩温度为85℃左右，浓缩至饱和溶液中析出固体含量为25％左右时，浓溶液经出料泵进入溴化钠离心机10，进行固液分离，得到溴化钠晶体约70kg/h和母液Ⅱ，所述母液Ⅱ进入溴化钠蒸发结晶器9继续蒸发结晶。
如图1所示，所述碳酸钠加热室和溴化钠加热室的热源为饱和蒸汽，饱和蒸汽在加热室壳程与原料换热；所述碳酸钠结晶器和溴化钠结晶器闪蒸的二次汽进入到间冷冷凝系统11。饱和蒸汽冷凝水与二次蒸汽冷凝水混合后，混合冷凝水通过冷凝水泵一部分送至灰渣溶解罐1溶解PTA焚烧锅炉灰渣，另一部分冷凝水回收再利用。
实施例2
一种PTA焚烧锅炉灰渣溶液分盐结晶工艺，所述PTA焚烧锅炉灰渣质量约为1240Kg/h，各组分的重量百分比为：碳酸钠：88％，溴化钠：11％，其余为金属及杂盐，如图1所示，包括以下步骤：
A、PTA焚烧锅炉灰渣的溶解及过滤：将带有余热的PTA焚烧锅炉灰渣在灰渣溶解罐1中加脱盐水溶解为含碳酸钠约25.20％、溴化钠约3.20％的溶液，所述溶液的pH值为12左右，温度为60℃左右，采用金属烧结过滤器2除去金属及其它不溶物，将得到的滤渣排入滤渣储罐3，滤液进入碳酸钠结晶原料罐4；
B、碳酸钠蒸发结晶：用上料泵将碳酸钠结晶原料罐4中的滤液输送至碳酸钠蒸发结晶系统蒸发结晶并分离，所述碳酸钠蒸发结晶系统包括碳酸钠蒸发结晶器5和碳酸钠离心机6，蒸发浓缩温度为95℃左右，通过轴流泵实现在碳酸钠加热室和碳酸钠结晶器之间的循环，浓缩至饱和溶液中析出固体含量为20％左右时，浓溶液经出料泵进入碳酸钠离心机7进行固液分离，得到一水碳酸钠晶体和母液，所述碳酸钠结晶器设有可对晶体进行逆向洗涤的淘洗腿，离心得到的高纯度的一水碳酸钠结晶返回PTA生产用或作为副产品出售，离心母液返回碳酸钠蒸发结晶器5；结晶过程中外排约263Kg/h的母液Ⅰ，以提高碳酸钠结晶的纯度，所述母液Ⅰ进入碳酸钠母液反应罐7。
C、碳酸钠蒸发结晶后母液Ⅰ的置换：由HBr加药装置8向母液Ⅰ中加入9.3Kg/h的含量为47％的HBr溶液，控制pH值为7.5左右，将母液Ⅰ中剩余的碳酸钠转化为溴化钠，得到约283Kg/h的溴化钠溶液；
D、溴化钠蒸发结晶：将溴化钠溶液输送至溴化钠蒸发结晶系统蒸发结晶并分离，所述溴化钠蒸发结晶系统包括溴化钠蒸发结晶器9和溴化钠离心机10，蒸发浓缩温度为95℃，通过轴流泵实现在溴化钠加热室和溴化钠结晶器之间的循环，浓缩至饱和溶液中析出固体含量为25％左右时，浓溶液经出料泵进入溴化钠离心机12，进行固液分离，得到溴化钠晶体约145Kg/h和母液，所述母液进入溴化钠蒸发结晶器9继续蒸发结晶。
如图1所示，所述碳酸钠加热室和溴化钠加热室的热源为饱和蒸汽，饱和蒸汽在加热室壳程与原料换热；所述碳酸钠结晶器和溴化钠结晶器闪蒸的二次汽进入到间冷冷凝系统11。饱和蒸汽冷凝水与二次蒸汽冷凝水混合后，混合冷凝水通过冷凝水泵一部分送至灰渣溶解罐1溶解PTA焚烧锅炉灰渣，另一部分冷凝水回收再利用。
实施例3
一种PTA焚烧锅炉灰渣溶液分盐结晶工艺，所述PTA焚烧锅炉灰渣质量约为1348Kg/h，各组分的重量百分比为：碳酸钠：81％，溴化钠：18％，其余为金属及杂盐，如图1所示，包括以下步骤：
A、PTA焚烧锅炉灰渣的溶解及过滤：将带有余热的PTA焚烧锅炉灰渣在灰渣溶解罐1中加脱盐水溶解为含碳酸钠23.20％、溴化钠5.23％的溶液，所述溶液的pH值为12左右，温度为70℃，采用金属烧结过滤器2除去金属及其它不溶物，将得到的滤渣排入滤渣储罐3，滤液进入碳酸钠结晶原料罐4；
B、碳酸钠蒸发结晶：用上料泵将碳酸钠结晶原料罐4中的滤液输送至碳酸钠蒸发结晶系统蒸发结晶并分离，所述碳酸钠蒸发结晶系统包括碳酸钠蒸发结晶器5和碳酸钠离心机6，蒸发浓缩温度为95℃左右，通过轴流泵实现在碳酸钠加热室和碳酸钠结晶器之间的循环，浓缩至饱和溶液中析出固体，含量为30％时，浓溶液经出料泵进入碳酸钠离心机6进行固液分离，得到一水碳酸钠晶体和母液，所述碳酸钠结晶器设有可对晶体进行逆向洗涤的淘洗腿，离心得到的高纯度的一水碳酸钠结晶约1281kg/h返回PTA生产用或作为副产品出售，离心母液返回碳酸钠蒸发结晶器5；结晶过程中外排约470Kg/h的母液Ⅰ，以提高碳酸钠结晶的纯度，所述母液Ⅰ进入碳酸钠母液反应罐7。
C、碳酸钠蒸发结晶后母液Ⅰ的置换：由HBr加药装置8向母液Ⅰ中加入约15Kg/h的含量为47％的HBr溶液，控制pH值为7.5左右，将母液Ⅰ中剩余的碳酸钠转化为溴化钠，得到约485Kg/h的溴化钠溶液；
D、溴化钠蒸发结晶：将溴化钠溶液输送至溴化钠蒸发结晶系统蒸发结晶并分离，所述溴化钠蒸发结晶系统包括溴化钠蒸发结晶器9和溴化钠离心机10，蒸发浓缩温度为95℃左右，通过轴流泵实现在溴化钠加热室和溴化钠结晶器之间的循环，浓缩至饱和溶液中析出固体含量为25％时，浓溶液经出料泵进入溴化钠离心机10，进行固液分离，得到溴化钠晶体约257kg/h和母液，所述母液进入溴化钠蒸发结晶器9继续蒸发结晶。
如图1所示，所述碳酸钠加热室和溴化钠加热室的热源为饱和蒸汽，饱和蒸汽在加热室壳程与原料换热；所述碳酸钠结晶器和溴化钠结晶器闪蒸的二次汽进入到间冷冷凝系统11。饱和蒸汽冷凝水与二次蒸汽冷凝水混合后，混合冷凝水通过冷凝水泵一部分送至灰渣溶解罐1溶解PTA焚烧锅炉灰渣，另一部分冷凝水回收再利用。
实施例4
一种PTA焚烧锅炉灰渣溶液分盐结晶工艺，所述PTA焚烧锅炉灰渣质量约为1360Kg/h，各组分的重量百分比为：碳酸钠：75％，溴化钠：24％，其余为金属及杂盐，如图1所示，包括以下步骤：
A、PTA焚烧锅炉灰渣的溶解及过滤：将带有余热的PTA焚烧锅炉灰渣在灰渣溶解罐1中加脱盐水溶解为含碳酸钠21.52％、溴化钠6.85％的溶液，所述溶液的pH值为12左右，温度为90℃左右，采用金属烧结过滤器2除去金属及其它不溶物，将得到的滤渣排入滤渣储罐3，滤液进入碳酸钠结晶原料罐4；
B、碳酸钠蒸发结晶：用上料泵将碳酸钠结晶原料罐4中的滤液输送至碳酸钠蒸发结晶系统蒸发结晶并分离，所述碳酸钠蒸发结晶系统包括碳酸钠蒸发结晶器5和碳酸钠离心机6，蒸发浓缩温度为110℃左右，通过轴流泵实现在碳酸钠加热室和碳酸钠结晶器之间的循环，浓缩至饱和溶液中析出固体，含量为25％左右时，浓溶液经出料泵进入碳酸钠离心机6进行固液分离，得到一水碳酸钠晶体和母液，所述碳酸钠结晶器设有可对晶体进行逆向洗涤的淘洗腿，离心得到的高纯度的一水碳酸钠结晶约1186kg/h返回PTA生产用或作为副产品出售，离心母液返回碳酸钠蒸发结晶器5；结晶过程中外排约637Kg/h的母液Ⅰ，以提高碳酸钠结晶的纯度，所述母液Ⅰ进入碳酸钠母液反应罐7。
C、碳酸钠蒸发结晶后母液Ⅰ的置换：由HBr加药装置8向母液Ⅰ中加入约49Kg/h的含量为20％的HBr溶液，控制pH值为7.5左右，将母液Ⅰ中剩余的碳酸钠转化为溴化钠，得到约686Kg/h的溴化钠溶液；
D、溴化钠蒸发结晶：将溴化钠溶液输送至溴化钠蒸发结晶系统蒸发结晶并分离，所述溴化钠蒸发结晶系统包括溴化钠蒸发结晶器9和溴化钠离心机10，蒸发浓缩温度为110℃，通过轴流泵实现在溴化钠加热室和溴化钠结晶器之间的循环，浓缩至饱和溶液中析出固体含量为30％时，浓溶液经出料泵进入溴化钠离心机10，进行固液分离，得到溴化钠晶体约351kg/h和母液，所述母液进入溴化钠蒸发结晶器9继续蒸发结晶。
如图1所示，所述碳酸钠加热室和溴化钠加热室的热源为饱和蒸汽，饱和蒸汽在加热室壳程与原料换热；所述碳酸钠结晶器和溴化钠结晶器闪蒸的二次汽进入到间冷冷凝系统11。饱和蒸汽冷凝水与二次蒸汽冷凝水混合后，混合冷凝水通过冷凝水泵一部分送至灰渣溶解罐1溶解PTA焚烧锅炉灰渣，另一部分冷凝水回收再利用。
本工艺分离制备的碳酸钠晶体和溴化钠晶体，经过干燥后，进行性能检测，检测结果分别见表1、表2。
表1碳酸钠产品性能检测
Figure BDA0002904768690000111
注：所述碳酸钠为一水碳酸钠转换为碳酸钠后质量分数。
表2溴化钠产品性能检测
Figure BDA0002904768690000112
通过以上数据可以看出，通过本发明获得的碳酸钠产品、溴化钠产品分别达到工业级碳酸钠、工业级溴化钠的性能要求，均可以作为工业级产品直接出售。

Claims (4)

1.一种PTA焚烧锅炉灰渣溶液分盐结晶工艺，其特征在于：将带有余热的PTA焚烧锅炉灰渣溶解为碳酸钠和溴化钠的近饱和溶液，所述溶液采用金属烧结过滤器除去金属及其它不溶物，并将金属进行回收处理合成PTA用催化剂；得到的滤液采用蒸发结晶法分离得到一水碳酸钠晶体，分离的母液采用置换法除去碳酸钠后再用蒸发结晶法分离得到溴化钠晶体；所述PTA焚烧锅炉灰渣各组分的重量百分比为：碳酸钠：75-94%，溴化钠：5-24%，其余为金属及杂盐；
所述工艺包括以下步骤：
A、PTA焚烧锅炉灰渣的溶解及过滤：将带有余热的PTA焚烧锅炉灰渣在灰渣溶解罐（1）中加水溶解为碳酸钠和溴化钠的近饱和溶液，所述溶液采用金属烧结过滤器（2）除去金属及其它不溶物，将得到的滤渣排入滤渣储罐（3），滤液进入碳酸钠结晶原料罐（4）；
B、碳酸钠蒸发结晶：用上料泵将碳酸钠结晶原料罐（4）中的滤液输送至碳酸钠蒸发结晶系统蒸发结晶并分离，蒸发浓缩温度为85-122℃，浓缩至饱和溶液中析出的固体含量为10-30%时，经出料泵进入碳酸钠离心机（6），在85-122℃经固液分离得到一水碳酸钠晶体和母液，所述母液返回至碳酸钠蒸发结晶系统，结晶过程外排一定流量的母液Ⅰ，所述母液Ⅰ的流量根据原料中溴化钠的含量以及浓缩终点溴化钠在液相中的比例确定，母液Ⅰ排入碳酸钠母液反应罐（7）；
C、碳酸钠蒸发结晶后母液Ⅰ的置换：由HBr加药装置（8）向母液Ⅰ中加入20-47%的HBr溶液控制母液Ⅰ的pH保持在7-8，将母液Ⅰ中剩余的碳酸钠转化为溴化钠，得到高纯度的溴化钠溶液；
D、溴化钠蒸发结晶：将溶液输送至溴化钠蒸发结晶系统蒸发结晶并分离，蒸发浓缩温度为85-122℃，浓缩至饱和溶液中析出的固体含量为10-30%时，经出料泵进入溴化钠离心机（10），在85-122℃经固液分离得到溴化钠晶体和母液Ⅱ，所述母液Ⅱ进入溴化钠结晶系统继续蒸发结晶；
所述碳酸钠蒸发结晶系统包括碳酸钠蒸发结晶器（5）和碳酸钠离心机（6）；所述溴化钠蒸发结晶系统包括溴化钠蒸发结晶器（9）和溴化钠离心机（10）；所述碳酸钠蒸发结晶器（5）包括碳酸钠加热室和碳酸钠结晶器；所述溴化钠蒸发结晶器（9）包括溴化钠加热室和溴化钠结晶器；所述碳酸钠加热室和溴化钠加热室的热源为饱和蒸汽；所述饱和蒸汽在碳酸钠加热室和溴化钠加热室壳程与原料换热后与间冷冷凝系统（11）的冷凝水混合后通过冷凝水泵一部分送至灰渣溶解罐（1）溶解PTA焚烧锅炉灰渣，另一部分冷凝水回收再利用。
2.根据权利要求1所述的一种PTA焚烧锅炉灰渣溶液分盐结晶工艺，其特征在于：所述步骤A中的溶液pH为11-13，温度为50-90℃。
3.根据权利要求1所述的一种PTA焚烧锅炉灰渣溶液分盐结晶工艺，其特征在于：所述碳酸钠结晶器设有可对晶体进行逆向洗涤的淘洗腿。
4.根据权利要求1所述的一种PTA焚烧锅炉灰渣溶液分盐结晶工艺，其特征在于：所述碳酸钠和溴化钠蒸发结晶过程闪蒸的二次汽单用或共用一套间冷冷凝系统（11）。
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