CN115321725A - 一种工业废水处理用磷酸氢二钠回收装置及其回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工业废水处理用磷酸氢二钠回收装置及其使用方法，包括一级外冷器、一级结晶器、二级外冷器、二级结晶器、离心机和母液罐；一级外冷器的顶部和底部均设有管道与一级结晶器和母液罐连接；一级外冷器与一级结晶器之间的管道上设有一级结晶循环泵，一级外冷器与母液罐之间的管道为单程管道，且该单程管道上设有母液泵；一级结晶器与二级结晶器之间通过管道连接，且一级结晶器、二级结晶器均通过管道与离心机连接，二级结晶器的顶部通过管道与母液罐连接；二级外冷器一侧的腔室内设有冷冻液上液管道和冷冻液回液管道，二级外冷器与二级结晶器之间通过管道连接，本发明能够降低整个装置的能耗，并避免循环泵的叶轮与晶体接触成核。

Description

一种工业废水处理用磷酸氢二钠回收装置及其回收方法
技术领域
本发明涉及磷酸氢二钠加工技术领域，具体是涉及一种工业废水处理用磷酸氢二钠回收装置。
背景技术
磷酸氢二钠是一种用途广泛的化工原料,不仅用作人造丝填料,以增强丝的强度和弹性,还大量用来生产焦磷酸钠,同时也用于锅炉清洗、织物染色等，而化工企业中排出的废水中的主要成分便是磷酸氢二钠、氯化钠。
专利文献CN106517123A(一种十二水磷酸氢二钠连续化生产装置和方法，20170322)提供了一种能实现物料连续化生产及磷酸盐晶体全部回收的生产装置和工艺，首先利用离心机余液将草甘膦母液经氧化后的氧化液降温至30℃后进入结晶器，结晶器由上至下分为循环冷却区、晶核成长区、出料区，结晶器内的物料首先经轴流泵和换热器循环冷却至结晶温度，形成磷酸盐微小晶粒，然后在晶核成长区成长为大晶体，最后在出料区通过出料泵出料至稠厚器，经稠厚器进一步提高固液比后，利用离心机出料，固体即为十二水二钠晶体，液体经回流罐回收，然后利用两级旋流器回收离心机余液中的固体颗粒，从而保障磷酸盐晶体的全部回收。
该装置在回收过程中存在以下几个问题：
(1)结晶器内的物料需要通过换热器循环冷却至结晶温度，需要额外提供热源，从而增加整个装置的能耗。
(2)物料在循环冷却过程中，形成磷酸盐微小晶粒，容易出现晶粒与循环泵的叶轮接触成核的现象。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种工业废水处理用磷酸氢二钠回收装置及其使用方法，能够降低整个装置的能耗，并避免循环泵的叶轮与晶体接触成核。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业废水处理用磷酸氢二钠回收装置，包括一级外冷器、一级结晶器、二级外冷器、二级结晶器、离心机和母液罐；
所述一级外冷器的顶部和底部均设有管道与一级结晶器和母液罐连接；所述一级外冷器与一级结晶器之间的管道上设有一级结晶循环泵，所述一级外冷器与母液罐之间的管道为单程管道，且该单程管道上设有母液泵；
所述一级结晶器与二级结晶器之间通过管道连接，且一级结晶器、二级结晶器均通过管道与离心机连接，所述二级结晶器的顶部通过管道与母液罐连接；
所述二级外冷器一侧的腔室内设有冷冻液上液管道和冷冻液回液管道，所述二级外冷器与二级结晶器之间通过管道连接。
较佳的，所述一级结晶器、二级结晶器与离心机之间均设有稠厚器。
较佳的，所述稠厚器的顶部分别通过一级旋流器、二级旋流器与一级结晶器和二级结晶器连接。
较佳的，所述二级外冷器设有两组，分别为设于二级结晶器两侧的二级外冷器A，二级外冷器B。
较佳的,所述二级外冷器A与二级结晶器之间的管道上设有二级结晶循环泵A，所述二级外冷器B与二级结晶器之间的管道上设有二级结晶循环泵B。
较佳的，所述二级外冷器A上设有辅助轴流泵A，所述二级外冷器B上设有辅助轴流泵B。
较佳的，所述一级结晶器与一级旋流器之间的管道上设有一级出料泵，所述二级结晶器与二级旋流器之间的管道上设有二级出料泵。
一种工业废水处理用磷酸氢二钠回收方法，其回收方法包括如下步骤：
步骤S1：先将原料通过管道进入一级结晶器内，同时启动一级结晶循环泵和母液泵，母液泵通过单程管道将母液罐内的低温母液输送至一级外冷器内，同时一级结晶循环泵将一级结晶器内的液体与一级外冷器内的母液混合循环降温；
步骤S2：启动一级出料泵，将一级结晶器中降温后形成的结晶体通过一级出料泵依次进入一级旋流器、稠厚器和离心机内，并由离心机分离出母液和磷酸氢二钠晶体，其中母液收集到母液箱内；
步骤S3:将一级结晶器上液部分由管道输送至二级结晶器内，同时将冷冻液上液分别注入至二级外冷器A和二级外冷器B，分别通过辅助轴流泵A和辅助轴流泵B控制冷冻液分别对二级外冷器A和二级外冷器B内的原料降温，使其降低至0℃。
步骤S4:启动二级出料泵，将二级结晶器中降温后形成的结晶体通过二级出料泵依次进入二级旋流器、稠厚器和离心机内，并由离心机分离出母液和磷酸氢二钠晶体，其中母液收集到母液箱内；
步骤S5:将稠厚器顶部的上清液通过一级旋流器和二级旋流器分别旋吸至一级结晶器和二级结晶器内，以进行进一步的降温结晶。
步骤S6:母液罐中收集的温度较低的母液由母液泵通过单程管道进入至一级外冷器中，为一级结晶器内温度较高的原料提供冷源，换热后的母液进入至蒸发罐内进行统一的收集。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、利用离心母液作为一级结晶的冷源，减少了冷却液的用量。
2、能够将进入一级结晶器内的原料通过一级结晶循环泵与循环进入一级外冷器内的母液混合，使得溶液冷却后变为过饱和的状态，而此过饱度不足以引起自发成核，从而避免发生循环泵叶轮与晶粒间接触成核的现象。
3、二级外冷器A上设有辅助轴流泵A，二级外冷器B上设有辅助轴流泵B能够使得冷却液循环更加稳定，从而避免冷却液单一时间内流量过大，导致原料与二级外冷器形成较高的温度差，从而导致冷却面上产生结晶垢。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的工业废水处理流程图；
图2为本发明的两级结晶流程示意图。
图中：1、一级外冷器；2、一级结晶器；31、二级外冷器A；311、辅助轴流泵A；32、二级外冷器B；321、辅助轴流泵B；4、二级结晶器；5、离心机；6、母液罐；7、一级结晶循环泵；8、母液泵；9、稠厚器；10、一级旋流器；11、二级旋流器；12、二级结晶循环泵A；13、二级结晶循环泵B；14、一级出料泵；15、二级出料泵。
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。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。
如图1至图2所示，本发明的一种工业废水处理用磷酸氢二钠回收装置，包括一级外冷器1、一级结晶器2、二级外冷器、二级结晶器4、离心机5和母液罐6；
一级外冷器1的顶部和底部均设有管道与一级结晶器2和母液罐6连接；一级外冷器1与一级结晶器2之间的管道上设有一级结晶循环泵7，一级外冷器1与母液罐6之间的管道为单程管道，且该单程管道上设有母液泵8；
一级结晶器2与二级结晶器4之间通过管道连接，且一级结晶器2、二级结晶器4均通过管道与离心机5连接，二级结晶器4的顶部通过管道与母液罐6连接；
二级外冷器一侧的腔室内设有冷冻液上液管道和冷冻液回液管道，二级外冷器与二级结晶器4之间通过管道连接。
利用离心母液作为一级结晶的冷源，减少了冷却液的用量，并且使得能够将进入一级结晶器2内的原料通过一级结晶循环泵7与循环进入一级外冷器1内的母液混合，使得溶液冷却后变为过饱和的状态，而此过饱度不足以引起自发成核，从而避免发生循环泵叶轮与晶粒间接触成核的现象。
较佳的，一级结晶器2、二级结晶器4与离心机5之间均设有稠厚器9。
较佳的，稠厚器9的顶部分别通过一级旋流器10、二级旋流器11与一级结晶器2和二级结晶器4连接。
一级旋流器10和二级旋流器11能够将稠厚器9上的上清液分别重新回吸至一级结晶器2和二级结晶器4内，以使得工业废水能够得到充分的结晶处理。
较佳的，二级外冷器设有两组，分别为设于二级结晶器4两侧的二级外冷器A31，二级外冷器B32。
较佳的,二级外冷器A31与二级结晶器4之间的管道上设有二级结晶循环泵A12，二级外冷器B32与二级结晶器4之间的管道上设有二级结晶循环泵B13。
较佳的，二级外冷器A31上设有辅助轴流泵A311，二级外冷器B32上设有辅助轴流泵B321。
二级外冷器A31上设有辅助轴流泵A311，二级外冷器B32上设有辅助轴流泵B321能够使得冷却液循环更加稳定，从而避免冷却液单一时间内流量过大，导致原料与二级外冷器形成较高的温度差，从而导致冷却面上产生结晶垢。
较佳的，一级结晶器2与一级旋流器10之间的管道上设有一级出料泵14，二级结晶器4与二级旋流器11之间的管道上设有二级出料泵15。
一种工业废水处理用磷酸氢二钠回收方法，其回收方法包括如下步骤：
步骤S1：先将原料通过管道进入一级结晶器2内，同时启动一级结晶循环泵7和母液泵8，母液泵8通过单程管道将母液罐6内的低温母液输送至一级外冷器1内，同时一级结晶循环泵7将一级结晶器2内的液体与一级外冷器1内的母液混合循环降温；
步骤S2：启动一级出料泵14，将一级结晶器2中降温后形成的结晶体通过一级出料泵14依次进入一级旋流器10、稠厚器9和离心机5内，并由离心机5分离出母液和磷酸氢二钠晶体，其中母液收集到母液箱内；
步骤S3:将一级结晶器2上液部分由管道输送至二级结晶器4内，同时将冷冻液上液分别注入至二级外冷器A31和二级外冷器B32，分别通过辅助轴流泵A311和辅助轴流泵B321控制冷冻液分别对二级外冷器A31和二级外冷器B32内的原料降温，使其降低至0℃。
步骤S4:启动二级出料泵15，将二级结晶器4中降温后形成的结晶体通过二级出料泵15依次进入二级旋流器11、稠厚器9和离心机5内，并由离心机5分离出母液和磷酸氢二钠晶体，其中母液收集到母液箱内；
步骤S5:将稠厚器9顶部的上清液通过一级旋流器10和二级旋流器11分别旋吸至一级结晶器2和二级结晶器4内，以进行进一步的降温结晶。
步骤S6:母液罐6中收集的温度较低的母液由母液泵8通过单程管道进入至一级外冷器1中，为一级结晶器2内温度较高的原料提供冷源，换热后的母液进入至蒸发罐内进行统一的收集。
以上所述仅为本发明的优选方案，并非作为对本发明的进一步限定，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的各种等效变化均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种工业废水处理用磷酸氢二钠回收装置，其特征在于，包括一级外冷器(1)、一级结晶器(2)、二级外冷器、二级结晶器(4)、离心机(5)和母液罐(6)；
所述一级外冷器(1)的顶部和底部均设有管道与一级结晶器(2)和母液罐(6)连接；所述一级外冷器(1)与一级结晶器(2)之间的管道上设有一级结晶循环泵(7)，所述一级外冷器(1)与母液罐(6)之间的管道为单程管道，且该单程管道上设有母液泵(8)；
所述一级结晶器(2)与二级结晶器(4)之间通过管道连接，且一级结晶器(2)、二级结晶器(4)均通过管道与离心机(5)连接，所述二级结晶器(4)的顶部通过管道与母液罐(6)连接；
所述二级外冷器一侧的腔室内设有冷冻液上液管道和冷冻液回液管道，所述二级外冷器与二级结晶器(4)之间通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的一种工业废水处理用磷酸氢二钠回收装置，其特征在于，所述一级结晶器(2)、二级结晶器(4)与离心机(5)之间均设有稠厚器(9)。
3.根据权利要求2所述的一种工业废水处理用磷酸氢二钠回收装置，其特征在于，所述稠厚器(9)的顶部分别通过一级旋流器(10)、二级旋流器(11)与一级结晶器(2)和二级结晶器(4)连接。
4.根据权利要求1所述的一种工业废水处理用磷酸氢二钠回收装置，其特征在于，二级外冷器设有两组，分别为设于二级结晶器(4)两侧的二级外冷器A(31)，二级外冷器B(32)。
5.根据权利要求1所述的一种工业废水处理用磷酸氢二钠回收装置，其特征在于，二级外冷器A(31)与二级结晶器(4)之间的管道上设有二级结晶循环泵A(12)，所述二级外冷器B(32)与二级结晶器(4)之间的管道上设有二级结晶循环泵B(13)。
6.根据权利要求4所述的一种工业废水处理用磷酸氢二钠回收装置，其特征在于，二级外冷器A(31)上设有辅助轴流泵A(311)，所述二级外冷器B(32)上设有辅助轴流泵B(321)。
7.根据权利要求1所述的一种工业废水处理用磷酸氢二钠回收装置，其特征在于，一级结晶器(2)与一级旋流器(10)之间的管道上设有一级出料泵(14)，所述二级结晶器(4)与二级旋流器(11)之间的管道上设有二级出料泵(15)。
8.一种工业废水处理用磷酸氢二钠回收方法，其特征在于，其步骤如下：
步骤S1：先将原料通过管道进入一级结晶器(2)内，同时启动一级结晶循环泵(7)和母液泵(8)，母液泵(8)通过单程管道将母液罐(6)内的低温母液输送至一级外冷器(1)内，同时一级结晶循环泵(7)将一级结晶器(2)内的液体与一级外冷器(1)内的母液混合循环降温；
步骤S2：启动一级出料泵(14)，将一级结晶器(2)中降温后形成的结晶体通过一级出料泵(14)依次进入一级旋流器(10)、稠厚器(9)和离心机(5)内，并由离心机(5)分离出母液和磷酸氢二钠晶体，其中母液收集到母液箱内；
步骤S3:将一级结晶器(2)上液部分由管道输送至二级结晶器(4)内，同时将冷冻液上液分别注入至二级外冷器A(31)和二级外冷器B(32)，分别通过辅助轴流泵A(311)和辅助轴流泵B(321)控制冷冻液分别对二级外冷器A(31)和二级外冷器B(32)内的原料降温，使其降低至0℃；
步骤S4:启动二级出料泵(15)，将二级结晶器(4)中降温后形成的结晶体通过二级出料泵(15)依次进入二级旋流器(11)、稠厚器(9)和离心机(5)内，并由离心机(5)分离出母液和磷酸氢二钠晶体，其中母液收集到母液箱内；
步骤S5:将稠厚器(9)顶部的上清液通过一级旋流器(10)和二级旋流器(11)分别旋吸至一级结晶器(2)和二级结晶器(4)内，以进行进一步的降温结晶；
步骤S6:母液罐(6)中收集的母液由母液泵(8)通过单程管道进入至一级外冷器(1)中，为一级结晶器(2)内的原料提供冷源，换热后的母液进入至蒸发罐内进行统一的收集。
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