CN114380441A - 从pta尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法及装置，涉及对苯二甲酸的氧化废液处理技术领域，解决了现有技术中PTA废液仅通过硫酸中和及生化处理排放，易造成碳酸氢钠、碳酸钠及溴化钠等高价值物料损失的技术问题。该回收方法包括将预处理后的废液进行浓缩处理，形成浓缩液；调节浓缩液的PH值至碱性并将其进行蒸发结晶，得到碳酸钠晶体和/或碳酸氢钠晶体；将蒸发结晶后的母液进行特种纳滤处理，获得溴化钠淡水溶液；将溴化钠淡水溶液进行浓缩，得到高浓度溴化钠溶液，以便进行后续蒸发结晶或提溴处理，本发明能将废液中溶质进行回收，转化为具有高经济价值的产品盐，剩余的废液也更有利于后续处理排放。

Description

从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法及装置

技术领域

本发明涉及对苯二甲酸的氧化废液处理技术领域，尤其是涉及一种从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法及装置。

背景技术

PTA(对苯二甲酸)是一种重要的化工原料，其生产过程包括氧化和精制两个过程。在氧化过程中，对原料PX(对二甲苯)进行氧化，以醋酸作为溶剂，醋酸钴、醋酸锰作为催化剂，溴化物作为助催化剂，PTA氧化尾气经适当处理后，得到含有大量碳酸氢钠及碳酸钠、溴化钠、醋酸钠、有机物及其他杂质的尾气处理废液。

目前，这种PTA废液由于含有大量污染物，不能直接排放，而是需要在投加大量的硫酸将废液中和后，送至生化系统进行处理，达标排放。对于PTA尾气废液的处理主要停留在前处理+调质+生化处理的达标阶段，这种处理方式除溴外，可以达到国家规定的排放标准，仅进行适当处理达标排放，会损失废液中大量可回收利用的高价值物料。PTA废液中含有大量的碳酸氢钠及碳酸钠、溴化钠等极具经济价值的物质，通过适当的工艺技术，对废水中的这些物质进行提取，不仅可以获得可观的经济价值，还可降低能耗以及减少二氧化碳排放等环境效益。以某年产250万吨/年PTA生产装置为例，产生的尾气处理废液约为210m³/h，其中含有约4.5吨碳酸钠/碳酸氢钠、约0.35吨溴化钠，仅这两项的经济价值每年超过亿元，同时每年可减少33000吨硫酸的消耗，减少15000吨二氧化碳的排放。

因此，如何解决现有技术中PTA废液仅通过硫酸中和及生化处理排放，易造成碳酸氢钠、碳酸钠及溴化钠等高价值物料损失的技术问题，已成为本领域人员需要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法及装置，解决了现有技术中PTA废液仅通过硫酸中和及生化处理排放，易造成碳酸氢钠、碳酸钠及溴化钠等高价值物料损失的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法，包括：

步骤S1：将预处理后的废液进行浓缩处理，形成浓缩液；

步骤S2：调节所述浓缩液的PH值至碱性状态并将其进行蒸发结晶，得到碳酸钠晶体和/或碳酸氢钠晶体；

步骤S3：将所述步骤S2中蒸发结晶后的母液进行特种纳滤处理，获得溴化钠淡水溶液；

步骤S4：将所述步骤S3中的所述溴化钠淡水溶液进行浓缩处理，得到高浓度溴化钠溶液，以便进行后续蒸发结晶或提溴处理。

进一步地，在步骤S1中，所述浓缩处理为电渗析处理，所述电渗析处理包括一级浓缩电渗析和二级浓缩电渗析，所述一级浓缩电渗析的浓缩液进入所述二级浓缩电渗析内进行处理，所述二级浓缩电渗析的淡化液送返至所述一级浓缩电渗析进行重新处理，所述一级浓缩电渗析的淡化液送至生化系统处理。

进一步地，在步骤S3中，所述母液进入所述特种纳滤处理之前，还包括步骤S301：将所述母液进行稀释且调节其PH值至酸性状态。

进一步地，在步骤S4中，所述浓缩处理为反渗透处理和/或电渗析处理，所述浓缩处理的产水回流至所述步骤S301中的所述母液处，以对所述母液进行掺混稀释。

进一步地，在所述步骤S2中，调节所述浓缩液的PH值处理为投加强碱性物质以调节所述浓缩液的PH值大于10；在所述步骤S301中，调节所述母液的PH值处理为投加酸性物质以将所述母液的PH值调节至3.5-5。

进一步地，在步骤S1中，所述预处理包括软化过滤处理、除铁锰处理以及离子交换处理。

本发明提供的从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的装置，基于上述的从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法，包括：第一浓缩组件，用于对废液进行浓缩处理；第一蒸发结晶器，用于对碳酸钠和/或碳酸氢钠进行蒸发结晶；特种纳滤组件，用于对所述第一蒸发结晶器产出的母液进行溴化钠分离处理；第二浓缩组件，用于对溴化钠淡水溶液进行浓缩处理；其中，所述第一浓缩组件、所述第一蒸发结晶器、所述特种纳滤组件和所述第二浓缩组件均相依次连通。

进一步地，还包括用于对所述第一蒸发结晶器产出的母液进行稀释和调节PH值处理的母液罐和脱碳塔，所述母液罐的入口与所述第一蒸发结晶器的母液出口相连通，所述母液罐的出口与所述脱碳塔相连通，所述母液罐上或所述母液罐的出口管路上设置有脱料口，所述脱碳塔的液体出口与所述特种纳滤组件相连通。

进一步地，所述第一浓缩组件包括相连通设置的一级电渗析器和二级电渗析器，所述二级电渗析器的淡化液出口设置有与所述一级电渗析器的入口相连通的第二回流管。

进一步地，所述第二浓缩组件包括反渗透组件和/或电渗析组件，所述反渗透组件和/或所述电渗析组件的产水出口设置有与所述母液罐相连通的第一回流管。

本发明相较于现有技术具有以下有益效果：

本发明提供的从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法，通过将废液中的溶质先进行浓缩，浓缩后的高盐废液通过蒸发结晶处理，能将废液中大量的碳酸钠和/或碳酸氢钠结晶出来，达到回收的目的。而且经过蒸发结晶后形成的母液含有大量的高价值溴化钠，通过特种纳滤处理能将溴化钠从母液中进行分离出来，获得溴化钠淡水溶液，通过对其进行进一步浓缩后，能够直接对高浓度溴化钠溶液进行提溴或进行蒸发结晶，从而得到高价值且高纯度的溴化钠产品。本发明能够将废液中大部分溶质被回收，转化为具有高经济价值的碳酸钠和/或碳酸氢钠产品盐以及溴化钠产品盐，对90％以上的盐分进行了回收，剩余的废液也转化为易处理的低含盐废水，处理后的淡化液由于减少了盐分，更有利于后续生化系统进行处理，废水中剩余溴浓度也可达标，使得整体的废水经适当处理后可完全达标排放或回用。本发明在回收PTA氧化尾气处理废液中具有经济价值组分、实现较高经济价值的同时，也可降低传统PTA氧化尾气处理废液的处理工艺中硫酸的消耗以及二氧化碳的排放，具有变废为宝、节能减排的环保意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的装置的整体结构示意图；

图3是本发明实施例提供的第一蒸发结晶器的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的第二蒸发结晶器的结构示意图。

图中 1-第一浓缩组件；2-第一蒸发结晶器；3-特种纳滤组件；4-第二浓缩组件；5-母液罐；6-脱碳塔；7-一级电渗析器；8-二级电渗析器；9-第二回流管；10-第一回流管；11-闪蒸罐；12-循环泵；13-强制循环换热器；14-盐腿；15-淘洗进水口；16-结晶出料口；17-第一离心机；18-第一干燥设备；19-第二蒸发结晶器；20-第二离心机；21-第二干燥设备；22-纳滤产水罐；23-溴化钠储液罐；24-进料口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明的目的在于提供一种从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法及装置，解决了现有技术中PTA废液仅通过硫酸中和及生化处理排放，易造成碳酸氢钠、碳酸钠及溴化钠等高价值物料损失的技术问题。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

下面结合具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。

实施例1：

参照图1-2，本实施例提供的从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法，包括：

步骤S1：将预处理后的废液进行浓缩处理，形成浓缩液，以便于去除废液中的其他杂质物质及水分，并使其内部的钠元素和溴元素的含量大大提高，以便于提高后续工序的处理效率。

步骤S2：调节浓缩液的PH值至碱性状态并将其进行蒸发结晶，得到碳酸钠晶体和/或碳酸氢钠晶体，以便于碳酸钠晶体和/或碳酸氢钠晶体在碱性条件下进行充分析出，这里需要说明的是，在蒸发结晶过程中，其处理温度可控制在70℃-90℃，能够获得含结晶水的一水碳酸钠和/或碳酸氢钠结晶，随后可将一水碳酸钠和/或碳酸氢钠结晶经固液分离后，对其进行干燥处理，可得到纯度99％以上的碳酸钠和/或碳酸氢钠产品。

步骤S3：将步骤S2中蒸发结晶后的母液进行特种纳滤处理，获得溴化钠淡水溶液，即浓缩液经蒸发结晶后所形成的母液中含有大量的溴化钠以及醋酸钠等杂质，通过特种纳滤处理能够非常有效地将溴化钠进行过滤使其与其他杂质相分离，即特种纳滤处理后的产水中仅含有溴化钠，而将其他杂质保留在纳滤的浓水侧，此含杂质的浓水侧液体可排至后续的生化系统进行生化处理。

步骤S4：将步骤S3中的溴化钠淡水溶液进行浓缩处理，得到高浓度溴化钠溶液，以便进行后续蒸发结晶或提溴处理，即能够去除溴化钠淡水溶液中的多余水分，提高溶液中溴化钠的含量，以便于提高后续蒸发结晶或提溴处理的提纯处理效率。这里需要说明的是，高浓度溴化钠溶液可根据用户需要进行进一步处理，对其进行蒸发结晶或提溴处理均可。当需要对高浓度溴化钠溶液进行蒸发结晶处理时，可将其送至蒸发结晶器内进行蒸发结晶，可得到溴化钠晶体，对其进行固定分离后，可进一步对溴化钠晶体进行干燥处理后，即可获得98.5％以上纯度的高纯度溴化钠产品。

如此设置，本发明通过对废液依次进行初次浓缩、蒸发结晶、特种纳滤以及再次浓缩处理，即将废液中的溶质先进行浓缩，浓缩后的高盐废液通过蒸发结晶处理，能将废液中大量的碳酸钠和/或碳酸氢钠结晶出来，达到回收的目的。而且经过蒸发结晶后形成的母液含有大量的高价值溴化钠，通过特种纳滤处理能将溴化钠从母液中进行分离出来，获得溴化钠淡水溶液，通过对其进行进一步浓缩后，能够直接对高浓度溴化钠溶液进行提溴或进行蒸发结晶，从而得到高价值且高纯度的溴化钠产品。本发明能够将废液中大部分溶质被回收，转化为具有高经济价值的碳酸钠和/或碳酸氢钠产品盐以及溴化钠产品盐，对90％以上的盐分进行了回收，剩余的废液也转化为易处理的低含盐废水，处理后的淡化液由于减少了盐分，更有利于后续生化系统进行处理，废水中剩余溴浓度也可达标，使得整体的废水经适当处理后可完全达标排放或回用。本发明在回收PTA氧化尾气处理废液中具有经济价值组分、实现较高经济价值的同时，也可降低传统PTA氧化尾气处理废液的处理工艺中硫酸的消耗以及二氧化碳的排放，具有变废为宝、节能减排的环保意义，解决了现有技术中PTA废液仅通过硫酸中和及生化处理排放，易造成碳酸氢钠、碳酸钠及溴化钠等高价值物料损失的技术问题。

实施例2：

参照图1-2，本实施例在实施例1的基础上，对从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法进行了进一步地限定。其中，在步骤S1中，浓缩处理为电渗析处理，其能够对废液进行适当的浓缩，而且，电渗析处理包括一级浓缩电渗析和二级浓缩电渗析，能够对废液进行更大程度地浓缩处理。一级浓缩电渗析的浓缩液进入二级浓缩电渗析内进行处理，二级浓缩电渗析的淡化液送返至一级浓缩电渗析进行重新处理，即一级浓缩电渗析的浓缩液中溶质含量很高，经二级浓缩电渗析处理后，得到的二级淡化液仍含有较多的溶质，因此将二级淡化液送返至一级浓缩电渗析中重新处理，能够极大地提高对废液中溶质的回收率，避免浪费。一级浓缩电渗析的淡化液，其内溶质含量低，可送至生化系统进行处理，如此设置，经过两级电渗析处理后，能够将废液分为两部分，一部分可获得5％-15％的浓缩液，即其能够将废液中的溶质浓缩十倍以上，另一部分为85％-95％的淡化液，淡化液中的溶质含量为废液原液中溶质含量的10％以下，淡化液因其盐分较低，可直接送至生化系统中进行生化处理。

需要说明的是，电渗析工艺(ED)是一种在外加直流电场下，利用离子交换膜的选择透过性，使水中的阴、阳离子做定向迁移，从而达到废液中水和离子分离的一种工艺。电渗析工艺的原理是：在电渗析装置两端分别设置阳极和阴极，在阳极和阴极之间设置若干交替排列的阳离子交换膜和阴离子交换膜，阳离子交换膜只允许阳离子通过，而阴离子交换膜只允许阴离子通过，当阴阳两极通电后，在阴阳两极之间会形成强电场，使通过电场的溶液中的阳离子往阴极移动，而阴离子则往阳极移动，但由于阴阳离子交换膜交替排列，势必会形成离子浓度降低的淡室和离子浓度升高的浓室，电渗析装置设置了不同的流道，分别收集浓室和淡室的溶液，如此，便实现了其中各部分的盐水相分离，形成了淡化液和浓缩液。使用电渗析工艺(ED)可以使PTA氧化尾气处理废液中的大部分溶质汇集在减量的浓缩液中，降低了后续工序系统的处理负荷，而低含盐量的淡化液，其内溶质较低，可直接进入生化系统进行处理。

实施例3：

参照图1-2，本实施例在实施例1的基础上，对从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法进行了进一步地限定。其中，在步骤S3中，母液进入特种纳滤处理之前，还包括步骤S301：将母液进行稀释且调节其PH值至酸性状态，以便于使母液中的碳酸根和/或碳酸氢根转化为碳酸，碳酸在水中不稳定，易分解为水和二氧化碳，且能够对酸化后的母液进行脱碳处理，以使二氧化碳能随着高速流动的空气脱离溶液散入大气中，使水中碳酸根的离子平衡向着生成二氧化碳的方向移动，从而使水中的碳酸根和/或碳酸氢根以二氧化碳的形式被脱除，其化学平衡如下：

脱碳后的母液稀释液能够进行后续的特种纳滤处理。

进一步地，在步骤S4中，浓缩处理为反渗透处理和/或电渗析处理，其能够对特种纳滤的产水进行较好地浓缩，提高其内溴化钠的浓度，并减少后续工艺的处理负荷。浓缩处理的产水为清净淡水，能够将其部分回流至步骤S301中的母液处，以对母液进行掺混稀释，即直接使用系统产水对母液进行稀释，减少了外来水的输入浪费，更加环保，清净淡水的其余部分可作为洁净的工厂用水进行回用。浓缩处理后的高浓度溴化钠溶液能够直接进行提溴处理或进行蒸发结晶处理。

进一步地，在步骤S2中，调节浓缩液的PH值处理为投加强碱性物质以调节浓缩液的PH值大于10，其中，强碱性物质可以但不限于为氢氧化钠，能够将浓缩液整体调节为碱性环境，更加便于碳酸钠和/或碳酸氢钠地充分析出。在步骤S301中，调节母液的PH值处理为投加酸性物质以将母液的PH值调节至3.5-5，其中，酸性物质可以但不限于为醋酸或稀硫酸，能够使母液中的碳酸根和/或碳酸氢根转化为碳酸，碳酸在水中不稳定，易分解为水和二氧化碳。

作为本发明实施例可选地实施方式，在步骤S1中，预处理包括软化过滤处理、除铁锰处理以及离子交换处理，以便于去除废液中的多余杂质，使得后续对碳酸钠、碳酸氢钠及溴化钠的提取纯度更高。

实施例4：

参照图2，本实施例提供的从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的装置包括第一浓缩组件1、第一蒸发结晶器2、特种纳滤组件3以及第二浓缩组件4，第一浓缩组件1用于对废液进行浓缩处理，第一蒸发结晶器2用于对碳酸钠和/或碳酸氢钠进行蒸发结晶，特种纳滤组件3用于对第一蒸发结晶器2产出的母液进行溴化钠分离处理，第二浓缩组件4用于对溴化钠淡水溶液进行浓缩处理，其中，第一浓缩组件1、第一蒸发结晶器2、特种纳滤组件3和第二浓缩组件4均相依次连通，如此设置，本发明从废液的特性出发，通过第一浓缩组件1对废液进行初步浓缩，能够提高其内溶质的浓度，然后通过第一蒸发结晶器2对浓缩液进行蒸发结晶，将废液中大量的碳酸钠和/或碳酸氢钠结晶出来，达到回收利用的目的，经过结晶后的母液含有大量的高价值溴化钠，通过特种纳滤组件3能够将溴化钠从母液中进行分离出来，获得溴化钠淡水溶液，然后通过第二浓缩组件4将溴化钠淡水溶液进行进一步浓缩处理，得到高浓度溴化钠溶液，进而通过对高浓度溴化钠溶液进行直接提溴或蒸发结晶处理即可得到高价值的溴化钠产品。通过本发明提供的装置对PTA氧化尾气处理废液进行处理，能够使废液中大部分溶质被回收，转化为具有高经济价值的碳酸钠和/或碳酸氢钠产品盐以及溴化钠产品盐，对90％以上的盐分进行了回收，剩余的废液也转化为易处理的低含盐废水，处理后的淡化液由于减少了盐分，更有利于后续生化系统进行处理，废水中剩余溴浓度也可达标，使得整体的废水经适当处理后可完全达标排放或回用。本发明在回收PTA氧化尾气处理废液中具有经济价值组分、实现较高经济价值的同时，也可降低传统PTA氧化尾气处理废液的处理工艺中硫酸的消耗以及二氧化碳的排放，具有变废为宝、节能减排的环保意义，解决了现有技术中PTA废液仅通过硫酸中和及生化处理排放，易造成碳酸氢钠、碳酸钠及溴化钠等高价值物料损失的技术问题。

参照图2-3，作为本发明实施例可选地实施方式，本发明还包括用于对第一蒸发结晶器2产出的母液进行稀释和调节PH值处理的母液罐5和脱碳塔6，母液罐5的入口与第一蒸发结晶器2的母液出口相连通，以便于从第一蒸发结晶器2中分离出的母液能够储存至母液罐5中进行进一步地处理。母液罐5的出口与脱碳塔6相连通，母液罐5上或母液罐5的出口管路上设置有用于投放酸性物质的投料口，以便于投放酸性物质调节稀释母液的PH值，脱碳塔6的液体出口与特种纳滤组件3相连通，如此设置，从第一蒸发结晶器2中分离出的母液能够储存至母液罐5中，对母液能够在母液罐5中进行稀释，并通过投料口投放酸性物质调节母液的PH值至酸性状态，能够使母液中的碳酸根和/或碳酸氢根转化为碳酸，碳酸在水中不稳定，易分解为水和二氧化碳。然后将酸性母液输送至脱碳塔6进行脱碳处理，具体地，脱碳塔6采用填料式，稀释酸化后的母液从脱碳塔6顶部进入，经过布水装置后进入填料层，脱碳塔6底部设置了机械风机将空气从脱碳塔6底部引入，并与水流形成逆向的空气流，酸化后的母液中，碳酸分解为二氧化碳和水，且二氧化碳随着高速流动的空气脱离溶液散入大气中，使水中碳酸根的离子平衡向着生成二氧化碳的方向移动，从而使水中的碳酸根和/或碳酸氢根以二氧化碳的形式被脱除。脱碳后的母液稀释液进入脱碳塔6底部的脱碳水池中，后续转入特种纳滤组件3中进行进一步处理。

作为本发明实施例可选地实施方式，第一浓缩组件1包括相连通设置的一级电渗析器7和二级电渗析器8，二级电渗析器8的淡化液出口设置有与一级电渗析器7的入口相连通的第二回流管9，如此设置，二级电渗析器8的淡化液能够通过第二回流管9回流至一级电渗析器7的入口处，重新进行电渗析循环，能够极大地提高对废液中溶质的回收率，避免浪费。

作为本发明实施例可选地实施方式，第二浓缩组件4包括反渗透组件和/或电渗析组件，反渗透组件和/或电渗析组件的产水出口设置有与母液罐5相连通的第一回流管10，如此设置，反渗透组件和/或电渗析组件均能够对特种纳滤组件3的流出的溴化钠淡水溶液进行高效浓缩处理，能够提高溴化钠淡水溶液的浓度形成高浓度溴化钠溶液，并能减少后续工艺的处理负荷，高浓度溴化钠溶液能够排出存储在溴化钠储液罐23内。而且第二浓缩组件4的产水出口流出的清净淡水能够通过第一回流管10回流至母液罐5内，对母液进行稀释，即直接使用本系统产水对母液进行稀释，减少了外水的输入。

参照图2-3，作为本发明实施例可选地实施方式，第一蒸发结晶器2为强制循环结晶结构，第一蒸发结晶器2包括进料口24、闪蒸罐11、设置于闪蒸罐11外部的循环泵12以及强制循环换热器13，闪蒸罐11、循环泵12和强制循环换热器13依次呈环状连接，进料口24设置于循环泵12和强制循环换热器13之间，如此设置，二级电渗析器8中流出的浓缩液进入到第一蒸发结晶器2的壳体内与结晶浓缩液混合，循环泵12能够提供驱动力，使第一蒸发结晶器2内的浆液流过强制循环换热器13，换热器壳体侧蒸汽经冷凝放出的热量为换热管内侧的循环结晶浓缩液提供热量，能够将浓缩液的温度加热至70～90℃，换热器的水位静水压头使管道内的液体不至于沸腾。第一蒸发结晶器2还可配置真空和冷凝装置对系统进行减压，换热后的浓缩液返回结晶器的壳体后由于压力降低将发生闪蒸，产生水蒸气并释放出热量。产生的水蒸气从闪蒸罐11顶部逸出进入冷凝器冷凝，其中，若第一蒸发结晶器2采用MVR蒸发，则进入蒸汽压缩机，蒸汽压缩机消耗电能将水蒸气加压后转入强制循环换热器13的加热室作为结晶器的热源，蒸汽换热后得到的冷凝水可作为洁净的工厂用水进行回用。随着蒸发的进行，浓缩液的浓度逐渐增加，当浓缩液达到结晶饱和点时，一水碳酸钠和/或碳酸氢钠从结晶器中的浓缩液中析出。

进一步地，闪蒸罐11的下部设置有盐腿14，盐腿14内设置用于对碳酸钠和/或碳酸氢钠的结晶体进行去杂质的淘洗组件，盐腿14上设置有淘洗进水口15和结晶出料口16，如此设置，随着析出的盐结晶体不断聚集，盐结晶体将会沉降到盐腿14处，盐腿14处通过设置逆流向上的淘洗组件，能够利用淘洗进水口15的进水淘洗落下的结晶盐，颗粒较小的结晶盐被淘洗水溶解并随水流向上移动，颗粒较大的盐颗粒落到盐腿14底部的结晶出料口16。结晶出料口16依次连接设置有用于提升结晶体浓度的第一增稠器、用于进行固液分离的第一离心机17以及用于对结晶体进行干燥处理的第一干燥设备18，如此设置，结晶出料口16处颗粒较大的盐随浆液经泵转入第一增稠器中进行增稠，能够使其浆液内结晶体的浓度达到20％-50％(表观固液比)后，进入第一离心机17中进行离心分离，优选地，第一离心机17可采用双推料离心脱水机，进料为含固量为20％-50％(表观固液比)的盐浆液，经离心分离后，可以得到自由水含量≤5％的一水碳酸钠和/或碳酸氢钠结晶体，第一离心机17内分离出的离心母液可通过管路返回到第一蒸发结晶器2中继续浓缩，而离心分离出的结晶体被送入第一干燥设备18内进行干燥。

其中，第一干燥设备18主要包含带振动功能的流化床干燥器、空气换热器、旋风分离器、布袋除尘机、送风机以及引风机。含一定自由水和结晶水的一水碳水钠和/或碳酸氢钠经进入布料器的分散作用均匀地进入振动流化床，与经过蒸汽换热后的热空气充分接触，在流化床干燥器内产生流态化，在此状态下脱除结晶水和自由水，脱除的水分随热空气进入旋风分离器和布袋除尘机后排至外界大气，高温的干燥盐颗粒则经过低温空气换热降温后，从流化床干燥器的出口流出，通过流化床干燥器干燥后可得到纯度＞99％的碳酸钠和/或碳酸氢钠产品盐。

参照图2和图4，作为本发明实施例可选地实施方式，本发明还包括用于对高浓度溴化钠溶液进行蒸发结晶处理的第二蒸发结晶器19，其与第二浓缩组件4相连通，即通过第二蒸发结晶器19为溴化钠蒸发结晶器，其能够对高浓度溴化钠溶液进行蒸发结晶处理。第二蒸发结晶器19的结构与第一蒸发结晶器2的结构相近，第二蒸发结晶器19也主要包括闪蒸罐11、循环泵12、强制循环换热器13、蒸汽热泵、蒸汽冷凝器及真空泵，高浓度溴化钠溶液进入到结晶器的壳体内与结晶浓缩液混合，循环泵12使结晶器内的浆液流过强制循环换热器13，在此获得来自加热器壳体侧蒸汽的热量。强制循环换热器13的排出管道内的水位静水压头可抑制管道内的沸腾，当换热后的浆液返回结晶器壳体时将发生闪蒸，产生水蒸气并释放出热量，产生的水蒸气从闪蒸罐11顶部逸出并进入蒸汽热泵，在蒸汽热泵中通过动力蒸汽射流增压后，进入强制循环换热器13的加热室作为结晶器的热源，蒸汽换热后得到的冷凝水可作为洁净的工厂用水进行回用。

进一步地，第二蒸发结晶器19的物料出口依次连接设置有用于提升结晶体浓度的第二增稠器、用于进行固液分离的第二离心机20以及用于对结晶体进行干燥处理的第二干燥设备21，如此设置，随着蒸发的进行，浓缩液的浓度逐渐增加，当浓缩液浓度达到溴化钠结晶饱和点时，溴化钠晶体从结晶器中的浓缩卤液中析出。当卤液中的晶体比例达到10％-25％(表观固液比)后，能够由浆料泵将卤液转入第二增稠器中增稠，使其晶体浓度达到20％-50％(表观固液比)后，进入第二离心机20中对其进行离心分离，可以得到自由水含水率≤5％的溴化钠结晶体，第二离心机20中的离心母液可返回至第二蒸发结晶器19中继续浓缩，而离心分离出的溴化钠结晶体可被送入到第二干燥设备21内进行干燥，能够进一步去除溴化钠结晶体中的水分，得到纯度＞98.5％的溴化钠产品盐。

优选地，第二蒸发结晶器19为TVR蒸发器，以适应高浓度溴化钠溶液纯度高及流量小的特点。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法，其特征在于，包括：

步骤S1：将预处理后的废液进行浓缩处理，形成浓缩液；

步骤S2：调节所述浓缩液的PH值至碱性状态并将其进行蒸发结晶，得到碳酸钠晶体和/或碳酸氢钠晶体；

步骤S3：将所述步骤S2中蒸发结晶后的母液进行特种纳滤处理，获得溴化钠淡水溶液；

步骤S4：将所述步骤S3中的所述溴化钠淡水溶液进行浓缩处理，得到高浓度溴化钠溶液，以便进行后续蒸发结晶或提溴处理。

2.根据权利要求1所述的从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述浓缩处理为电渗析处理，所述电渗析处理包括一级浓缩电渗析和二级浓缩电渗析，所述一级浓缩电渗析的浓缩液进入所述二级浓缩电渗析内进行处理，所述二级浓缩电渗析的淡化液送返至所述一级浓缩电渗析进行重新处理，所述一级浓缩电渗析的淡化液送至生化系统处理。

3.根据权利要求1所述的从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法，其特征在于，在步骤S3中，所述母液进入所述特种纳滤处理之前，还包括步骤S301：将所述母液进行稀释且调节其PH值至酸性状态。

4.根据权利要求3所述的从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法，其特征在于，在步骤S4中，所述浓缩处理为反渗透处理和/或电渗析处理，所述浓缩处理的产水回流至所述步骤S301中的所述母液处，以对所述母液进行掺混稀释。

5.根据权利要求3所述的从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，调节所述浓缩液的PH值处理为投加强碱性物质以调节所述浓缩液的PH值大于10；在所述步骤S301中，调节所述母液的PH值处理为投加酸性物质以将所述母液的PH值调节至3.5-5。

6.根据权利要求1所述的从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述预处理包括软化过滤处理、除铁锰处理以及离子交换处理。

7.一种从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的装置，基于如权利要求1-6任一项所述的从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的方法，其特征在于，包括：

第一浓缩组件(1)，用于对废液进行浓缩处理；

第一蒸发结晶器(2)，用于对碳酸钠和/或碳酸氢钠进行蒸发结晶；

特种纳滤组件(3)，用于对所述第一蒸发结晶器(2)产出的母液进行溴化钠分离处理；

第二浓缩组件(4)，用于对溴化钠淡水溶液进行浓缩处理；

其中，所述第一浓缩组件(1)、所述第一蒸发结晶器(2)、所述特种纳滤组件(3)和所述第二浓缩组件(4)均相依次连通。

8.根据权利要求7所述的从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的装置，其特征在于，还包括用于对所述第一蒸发结晶器(2)产出的母液进行稀释和调节PH值处理的母液罐(5)和脱碳塔(6)，所述母液罐(5)的入口与所述第一蒸发结晶器(2)的母液出口相连通，所述母液罐(5)的出口与所述脱碳塔(6)相连通，所述母液罐(5)上或所述母液罐(5)的出口管路上设置有脱料口，所述脱碳塔(6)的液体出口与所述特种纳滤组件(3)相连通。

9.根据权利要求7所述的从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的装置，其特征在于，所述第一浓缩组件(1)包括相连通设置的一级电渗析器(7)和二级电渗析器(8)，所述二级电渗析器(8)的淡化液出口设置有与所述一级电渗析器(7)的入口相连通的第二回流管(9)。

10.根据权利要求7所述的从PTA尾气处理废液中回收溴元素及钠元素的装置，其特征在于，所述第二浓缩组件(4)包括反渗透组件和/或电渗析组件，所述反渗透组件和/或所述电渗析组件的产水出口设置有与所述母液罐(5)相连通的第一回流管(10)。

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