CN114890439A - 一种工业废盐分离纯化的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业废盐分离纯化的装置，涉及化工技术领域，具体为一种工业废盐分离纯化的装置，包括溶解罐，以及若干个反应罐，所述溶解罐内设有搅拌棒，所述溶解罐的底部连接有管道A，所述反应罐的一侧连接有管道C，所述反应罐的顶部开设有顶部观察取样口，所述反应罐的底部设有出口盖板，所述出口盖板内开设有溶液出口，所述出口盖板上设有过滤筛板，所述溶液出口内穿出管道B，所述管道A、管道B和管道C上均连接有电磁阀，所述管道A和管道B上还连接有管道泵，所述管道A内设有管滤布。本发明的目的是提供一种工业废盐分离纯化的装置，以实现特定混盐的有效分离和结晶盐的洗涤提纯，以便于后续展开工业盐的资源化应用。

Description

一种工业废盐分离纯化的装置

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体为一种工业废盐分离纯化的装置。

背景技术

工业废盐是工业生产过程中产生的结晶盐渣，其年产量超过2000万吨，具有种类多、成分杂、有毒有害物质含量高、来源广、处理成本高、环境危害大、资源化潜力大等特点。

2016年通过的《国家危险废物名录》明确将化学合成原料药生产过程中产生的蒸馏及反应残余物、化学合成原料药生产过程中产生的废盐母液及反应基废物划定为危险废物，必须按照相应的法律法规要求执行，不得私自排放。目前对于废盐的最终处置方法有填埋和排海。填埋是我国工业废盐的主要处置手段，但根据危险废物填埋污染控制标准的有关规定，废盐必须进入刚性填埋场填埋（水溶性物质含量高于10%）。排海适用于近海地区，含盐废水可在近海处直接排入海中，固体废盐渣则可收集运输至公海进行深海排放，使其回归自然，此类处置方式主要针对氯化钠、氯化钾、氯化钙等。

目前工业废盐的处理处置问题十分棘手，不适当的处置方式，会对土壤、大气、水质造成严重负担，同时造成工业废盐中盐成分的资源浪费。因此将工业废盐无害化处理后，将其充分资源化回收，实现废物资源化与循环经济的有效转化，是现阶段比较大的挑战。

废盐按照组成分类可分为单一废盐、混盐和杂盐。单一废盐是指由氯化钠、硝酸钠、氯化钙、氯化镁、硫化钠其中一种盐类构成的废盐，此类废盐经无害化处理后可直接资源化利用，其中无害化处理相对简单便捷。混盐是指由两种或两种以上的上述盐类混合而成的废盐。杂盐则是指一种或多种盐类与其他非盐类杂质（如有机物、重金属等）混合得到的废盐，此类废盐较难进行无害化处理且处理成本过高，无害化处理后的废盐又将面临难以将其彻底资源化的问题。

因此混盐和杂盐在将其资源化利用时，需要针对其中不同盐组分，分类回收后再分步逐级资源化成为当下的主流处理思路。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种工业废盐分离纯化的装置，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种工业废盐分离纯化的装置，包括溶解罐，以及若干个反应罐，所述溶解罐内设有搅拌棒，所述溶解罐的底部连接有管道A，所述反应罐的一侧连接有管道C，所述反应罐的顶部开设有顶部观察取样口，所述反应罐的底部设有出口盖板，所述出口盖板内开设有溶液出口，所述出口盖板上设有过滤筛板，所述溶液出口内穿出管道B，所述管道A、管道B和管道C上均连接有电磁阀，所述管道A和管道B上还连接有管道泵，所述管道A内设有管滤布。

可选的，所述溶解罐通过管道A，以及配合电磁阀、管道泵和管滤布与反应罐连通。

可选的，每个所述反应罐之间均通过管道B，以及配合电磁阀和管道泵连通。

可选的，每个所述反应罐内均设有升降机，所述升降机的一端通过螺栓固定在反应罐上，另一端连接有环形刮板。

可选的，每个所述反应罐还电连接有密度测量计，所述密度测量计电连接有控制系统。

本发明提供了一种工业废盐分离纯化的装置，具备以下有益效果：

本发明的目的是提供一种工业废盐分离纯化的装置，以实现特定混盐的有效分离和结晶盐的洗涤提纯，以便于后续展开工业盐的资源化应用；

本发明可分为溶解区和结晶区；溶解区主要由溶解罐、搅拌棒组成，是将热解后的工业废盐充分溶液后以液体的形式通过管道排入结晶区；结晶区主要由四个反应罐组成，每个反应罐都内置有升降温装置，皆可单独实现升温蒸发结晶、降温低温结晶、饱和盐溶液洗涤提纯等三种工作模式；通过该装置，根据实时溶液密度差异判断工作模式，可实现特定盐组分的分离和提纯，最终可得到符合国家标准的工业盐。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图。

图中：溶解罐1、搅拌棒2、电磁阀3、管道泵4、管滤布5、出口盖板6、溶液出口7、底部观察取样口8、反应罐9、环形刮板10、升降机11、顶部观察取样口12、密度测量计13、控制系统14、过滤筛板15。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种工业废盐分离纯化的装置，包括溶解罐1，以及若干个反应罐9，每个反应罐9内均设有升降机11，升降机11的一端通过螺栓固定在反应罐9上，另一端连接有环形刮板10，溶解罐1内设有搅拌棒2，溶解罐1的底部连接有管道A，反应罐9的一侧连接有管道C，反应罐9的顶部开设有顶部观察取样口12，顶部观察取样口12可用于插入测量计，用于测量所需数据，或接通冷凝管用作蒸汽排放口，反应罐9的底部设有出口盖板6，出口盖板6内开设有溶液出口7，出口盖板6上设有过滤筛板15，溶液出口7内穿出管道B，管道A、管道B和管道C上均连接有电磁阀3，管道A和管道B上还连接有管道泵4，每个反应罐9之间均通过管道B，以及配合电磁阀3和管道泵4连通，管道A内设有管滤布5，溶解罐1通过管道A，以及配合电磁阀3、管道泵4和管滤布5与反应罐9连通。

可选的，每个反应罐9还电连接有密度测量计13，密度测量计13电连接有控制系统14，控制系统14还与计算机电连接，可将密度测量计13插入反应罐9的底部观察取样口8内部，每间隔一段时间自动测量反应罐底部溶液密度，密度测量计13将采集的测量数据反馈给控制系统14，分析判断并作出蒸发结晶、低温结晶、饱和溶液洗涤等操作，以实现特定工业废盐分离提纯的半自动化生产流程并最终可得到符合工业盐标准的单饱和盐，控制系统14通过密度测量计13测量反应罐内溶液密度，将测得数值对照三元体系（硫酸钠-氯化钠-水密度-）组分表，可获取该反应罐溶液组分，以判断是否将该反应罐中的溶液排入下一反应罐及选择下一反应罐的工作模式，通过控制系统14的控制系统14可实现三种工作模式，分别为升温蒸发结晶模式、降温低温结晶模式、饱和盐溶液洗涤提纯模式；

其中的，升温蒸发结晶模式：

溶液由管道排入反应罐9，当密度测量计13测得密度，反馈至结合控制系统14；控制系统14判定需进行升温蒸发结晶，则反应罐9内加热装置未在附图中描述开始缓慢升温，同时环形刮板10配合升降机11开始工作；反应罐9内溶液进行搅拌升温，蒸汽由顶部观察取样口12排出；经一段时间后，逐渐有盐结晶析出；反应罐9中的密度测量计13每间隔一段时间测量一次，当达到指定密度是，控制系统14会发送指令停止升温装置和搅拌装置工作，打开底部盖板排出溶液；底部管滤布5收集的结晶即为蒸发结晶；

降温低温结晶模式

溶液由管道排入反应罐9，当密度测量计13测得密度，反馈至结合控制系统14。控制系统14判定需进行降温低温结晶，则反应罐9内降温装置开始缓慢降温，同时环形刮板10配合升降机11开始工作；反应罐9内溶液进行搅拌降温；经一段时间后，逐渐有盐结晶析出；反应罐9中的密度测量计13每间隔一段时间测量一次，当达到指定密度是，控制系统14会发送指令停止降温装置和搅拌装置工作，打开底部出口盖板6排出溶液，底部管滤布5收集的结晶即为低温结晶；

饱和盐溶液洗涤提纯模式

当反应罐9中结晶反应结束，溶液排净后，通过底部观察取样口8，可获取管滤布5上的结晶；取样检测后，判断其纯度是否达到目标纯度；若结晶需进一步提升纯度，则可直接利用该反应罐9做饱和盐溶液洗涤提纯反应；在顶部观察取样口倒入目标组分的饱和盐溶液进入反应罐9，开启环形刮板10，利用升降温装置将反应罐9内溶液温度调至最适宜温度；经一段时间洗涤提纯可将结晶进一步提纯直至目标纯度；提纯完成后，排出洗液，即得到高纯度结晶盐。

工作原理：

首先启动控制系统14，将经过预热解处理后的工业废盐倒入溶解罐1内经搅拌棒2搅拌，进行溶解；

反应罐9是由反应罐①、反应罐②、反应罐③和反应罐④组成，当工业废盐完全溶解后经电磁阀3和管道泵4进入反应罐①，反应罐①的管道A处设有管滤布5，用以过滤溶液中杂质；

盐溶液进入反应罐①后，随即被底部观察取样口8内插入的密度测量计13测得溶液密度，参照该溶液组分的《溶液密度-质量分数对照表》自行判断蒸发结晶或冷冻结晶，一般首次为蒸发结晶；

控制系统14判断反应罐①内溶液适宜蒸发结晶时，则进入升温蒸发结晶模式；反应罐①缓慢加热至设定温度，同时环形刮板10缓慢搅拌，当溶液蒸发一段时间后，反应罐①内会有大量结晶析出；当溶液蒸发到预设的密度后，控制系统14控制反应罐①停止加热，开启反应罐①，并开启与反应罐②相连管道B，以及与管道B连通的电磁阀3和管道泵4，将剩余饱和盐溶液通过反应罐①底端内壁上带过滤筛板15的溶液出口全部泵入反应罐②；过滤筛板15将氯化钠结晶盐阻留在反应罐①的内部，只允许溶液通过；

当反应罐①中将溶液全部排入反应罐②，反应罐②开始工作；反应罐②中的密度测量计13测得饱和盐溶液密度，参照该溶液组分的《溶液密度-质量分数对照表》自行判断蒸发结晶或冷冻结晶；如若判断为该密度下溶液适合冷冻结晶，则进入降温低温结晶模式；反应罐②开始缓慢降温至设定温度，同时反应罐②内的环形刮板10缓慢搅拌，当溶液降温一段时间后，反应罐②内会有大量结晶析出；当溶液降温到到预设的温度后，控制系统14控制反应罐②停止降温，开启反应罐②和反应罐③相连管道B之间的电磁阀3和管道泵4，将剩余饱和盐溶液通过反应罐②底端内壁上带过滤筛板15的溶液出口全部泵入反应罐③；过滤筛板15将硫酸钠结晶盐阻留在反应罐②的内部，只允许溶液通过；

当反应罐①中的溶液全部进入反应罐②后，在底部观察取样口8取样氯化钠结晶；检测其纯度否达到目标纯度，分以下两种情况：

情况一：如若经检测认定该氯化钠结晶需要进一步提纯时，则反应罐9开启饱和盐溶液洗涤提纯模式；在顶部观察取样口12倒入适量饱和氯化钠溶液洗涤氯化钠结晶，经适当时间洗涤，可将氯化钠结晶进一步提纯；每洗涤一段时间，取样检测，直至达到目标纯度；提纯完毕后，盐溶液洗液可从反应罐9的溶液出口7排出，或排入反应罐②；当反应罐9内洗液排净后，反应罐9内环形刮板10通过升降机11从上向下缓慢运转，刮取反应罐9内壁上的氯化钠结晶至反应罐底端的出口盖板6上，打开出口盖板6即可收集提纯后的氯化钠结晶。

情况二：如若经检测认定该氯化钠结晶以达到目标纯度，无需进一步提纯；则反应罐9内当溶液排净后可直接启动环形刮板10和升降机11，把反应罐9内结晶盐聚集到底部，待取出；

同理，当反应罐②中结晶完成，将溶液排放至反应罐③后，也需要在反应罐②中的底部观察取样口8取样硫酸钠结晶，检测其纯度并判断是否需要使用饱和硫酸钠溶液洗涤提纯，操作方法参照反应罐①中的步骤；

反应罐③和反应罐④操作同反应罐①和反应罐②；各反应罐9可分别采样检测结晶盐并判断是否达到目标纯度，如若需进一步提纯的，则使用相应盐组分饱和溶液洗涤提纯；

装置末端的反应罐④剩余溶液排出后需单独收集另行处理。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种工业废盐分离纯化的装置，包括溶解罐（1），以及若干个反应罐（9），其特征在于：所述溶解罐（1）内设有搅拌棒（2），所述溶解罐（1）的底部连接有管道A，所述反应罐（9）的一侧连接有管道C，所述反应罐（9）的顶部开设有顶部观察取样口（12），所述反应罐（9）的底部设有出口盖板（6），所述出口盖板（6）内开设有溶液出口（7），所述出口盖板（6）上设有过滤筛板（15），所述溶液出口（7）内穿出管道B，所述管道A、管道B和管道C上均连接有电磁阀（3），所述管道A和管道B上还连接有管道泵（4），所述管道A内设有管滤布（5）。

2.根据权利要求1所述的一种工业废盐分离纯化的装置，其特征在于，所述溶解罐（1）通过管道A，以及配合电磁阀（3）、管道泵（4）和管滤布（5）与反应罐（9）连通。

3.根据权利要求1所述的一种工业废盐分离纯化的装置，其特征在于，每个所述反应罐（9）之间均通过管道B，以及配合电磁阀（3）和管道泵（4）连通。

4.根据权利要求3所述的一种工业废盐分离纯化的装置，其特征在于，每个所述反应罐（9）内均设有升降机（11），所述升降机（11）的一端通过螺栓固定在反应罐（9）上，另一端连接有环形刮板（10）。

5.根据权利要求1所述的一种工业废盐分离纯化的装置，其特征在于，每个所述反应罐（9）还电连接有密度测量计（13），所述密度测量计（13）电连接有控制系统（14）。

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