CN205473131U - 一种高浓盐水分质制盐装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高浓盐水分质制盐装置，包括顺次连接的进水箱、第一预换热器、第一主换热器、蒸发结晶器、冷却结晶装置、第二预换热器、第二主换热器、浓缩结晶器、冷凝器和蒸馏水箱。所述蒸馏水箱还分别连接第一预换热器和第二预换热器。本实用新型提供的高浓盐水分质制盐装置，通过蒸发浓缩、冷却结晶、浓缩结晶、干燥制取高纯度成品工业盐。在实现废水零排放的同时，可制取高纯度无水Na2SO4及NaCl结晶盐，可作为化工原料回用。该处理装置很好的弥补现有高浓盐水处理技术中的不足，既降低了高浓盐水对环境带来的污染，又实现了结晶盐的资源化利用，具有较高的环境效益和经济效益。

Description

一种高浓盐水分质制盐装置

技术领域

本实用新型涉及一种高浓盐水分质制盐装置；更具体地说，针对高浓盐水（TDS>100000mg/L),通过蒸发浓缩、冷却结晶和浓缩结晶分质制取无水硫酸钠和高纯度氯化钠结晶盐处理装置。

背景技术

高浓盐水主要来自膜浓缩后的含盐废水及石油、煤化工企业排放的浓缩后的含盐废水。高浓盐水中的氯化钠含量高于1%，许多在10%以上，有些甚至达到20%以上这类废水中含有多重无机离子，脱盐难度较大。

目前国内多数企业采用蒸发结晶法处理高浓盐水，即高含盐水经蒸发器浓缩后送至蒸发塘自然蒸发或结晶器结晶成杂盐安全填埋。但蒸发塘有许多局限性，只适合于风大干燥荒凉地区的夏季采用，但高浓盐水排放蒸发塘会渗出对水源造成二次污染。结晶固体组分复杂，氯化钠（NaCl）含量通常在70%以上，同时含有大量的有机或无机杂质，不能直接用作工业原料，更不能用于食用或医用，一般需要作为危险固体废弃物进行危废填埋。这种方法不仅大量占用场地，还对环境构成巨大威胁，盐和杂质极易流失，盐化周围土壤，危及周围植被，同时对周围江河、水源、稻田等造成污染。

目前，对于工业废水中盐的处理技术公开的较少，CN103224261A公开发明的“一种工业废水中无机盐的提取方法以及工业废水的资源化利用方法”，该专利公开了一种工业废水中无机盐的提取方法，即：将工业废水蒸发浓缩，得固体无机盐，将固体无机盐在小于或等于1000℃的温度下与含氧气体接触，碳化得高纯度无机盐。该发明实现了高浓盐水中无机盐的高纯度回收，即在无机盐纯化过程中，高温碳化过程中会产生有毒气（例如二噁英等），这些有毒气体如果未经处理直接排入空气中会造成环境污染。CN103991995A公开的《一种钢铁冶炼尘洗涤废水的综合利用方法》解决了钢铁冶炼尘洗涤废水的处理，但没有进一步说明结晶母液循环及净化。CN103833094A公开的《一种高盐废水的处理方法》和N103708572A公开的《一种工业废水中无机盐的资源化处理方法》分别解决了三效蒸发处理废水的处理和含有机无废水的处理，但均没有解决循环母液杂离子浓度积累的问题。

可见，针对高浓盐水尚未形成一种工艺成熟、无二次污染的技术体系。尤其是随着近几年“废水零排放”旗号的打响，高浓盐水走零排放路线呼声最高，也是环保所趋，开发一种可靠、经济、高效、节能的高浓盐水零排放，并实现高浓盐水的资源化利用成为当今浓盐水领域的重点及难点。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有高浓盐水处理工艺存在的局限性，提出了一种高效、可靠、经济的高浓盐水处理装置，即一种高浓盐水分质制盐装置。

本实用新型提供一种高浓盐水分质制盐装置，包括顺次连接的进水箱、第一预换热器、第一主换热器、蒸发结晶器、冷却结晶装置、第二预换热器、第二主换热器、浓缩结晶器、冷凝器和蒸馏水箱，所述冷却结晶器还连接第一干燥器，所述浓缩结晶器还连接第二干燥器和干化器，所述蒸馏水箱还分别连接第一预换热器和第二预换热器。

进一步地，所述冷却结晶装置由顺次连接的冷却塔、制冷机和冷却结晶器组成，其中所述冷却塔连接蒸发结晶器，所述冷却结晶器连接第二预换热器。

本实用新型具有的优点在于：

本实用新型提供的一种高浓盐水分质制盐装置，通过蒸发浓缩、冷却结晶、浓缩结晶、干燥制取高纯度成品工业盐。在实现废水零排放的同时，可制取高纯度无水Na2SO4及NaCl结晶盐，可作为化工原料回用。该处理装置很好的弥补现有高浓盐水处理技术中的不足，既降低了高浓盐水对环境带来的污染，又实现了结晶盐的资源化利用，具有较高的环境效益和经济效益。

附图说明

图1为本实用新型提供的高浓盐水分质制盐装置的结构示意图。

图中：1——进水箱；2——第一预换热器；3——第一主换热器；

4——蒸发结晶器；5——第二干燥器；6——冷却塔；

7——制冷机；8——冷却结晶器；9——浓缩结晶器；

10——第一干燥器；11——冷凝器；12——蒸馏水箱；

13——干化器；14——第二预换热器；15——第二主换热器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

本实用新型提供一种高浓盐水分质制盐装置，如图1所示，包括进水箱1，所述进水箱1与第一预换热器2连接，连接管路上安装有进水泵。所述第一预换热器2的输出端连接第一主换热器3，经第一主换热器3加热的废水通过输出端连接蒸发结晶器4，蒸出的水蒸气进入第一主换热器3进行换热，实现热量自循环，浓缩后高浓盐液输出端连接冷却结晶装置，该冷却结晶装置由顺次连接的冷却塔6、制冷机7和冷却结晶器8组成。通过所述冷却结晶器8制取芒硝通过输出端连接第一干燥器10，得到无水硫酸钠。结晶母液输出端顺次通过第二预换热器14和第二主换热器15预热后连接浓缩结晶器9，浓缩结晶器9得到的氯化钠结晶盐输出端连接第二干燥器5，得到氯化钠干盐，浓缩时产生的水蒸气进入第二主换热器15进行换热，而结晶母液输出端连接干化器13得到杂盐。浓缩结晶器9蒸出的水蒸气输出端连接冷凝器11的输入端，冷凝器11的冷凝水输出端连接蒸馏水箱12。所述冷凝器11采用冷凝管。所述蒸馏水箱12内的蒸馏水输出端连接第一预换热器2和第二预换热器14，经换热降温后的蒸馏水回用利用。

利用上述高浓盐水分质制盐工艺及装置的专用系统进行蒸发结晶制盐工艺过程如下：

第一步：高浓盐水进入进水箱1集中收集和调节，进水箱1内投加阻垢剂以防止后续蒸发结晶器4出现结垢现象；

第二步：高浓盐水由进水箱1进入第一预换热器2，进水与系统内冷却蒸馏水进行预换热，达到预加热效果，实现系统热量回收利用。第一预换热器2需要定期用H₂SO₄清洗；

第三步：将第二步得到的高浓盐水进入蒸发结晶器4，所用热源为温度t＜150℃的低压饱和蒸汽，通过对蒸汽机械压缩循环利用，并经第一主换热器3换热。在蒸发结晶器4内实现闪蒸，高盐水中的水分被蒸发，高盐水中的盐分浓度逐渐升高，继而被蒸发浓缩。控制盐分浓缩4-5倍，控制硝酸钾、硝酸钠、硫酸钠、氯化钠的含量接近但低于其饱和溶解度。

第四步：将第三步得到的浓缩液输送至冷却结晶装置，采用顺次连接的闭式冷却塔6（将污水温度由55℃降至32℃）、低温螺杆制冷机7（风冷式盐水机，将盐液温度由32℃降至-5--3℃）、冷却结晶器8控制结晶温度在-5--3℃左右，使得Na₂SO₄几乎全部以十水硫酸钠（“芒硝”）的形式析出，从而实现先分质提取硫酸钠的目的。该步反应在冷却结晶器8内完成。

第五步：将第四步得到的芒硝通过第一干燥器10脱水后获得高纯度无水硫酸钠，可作为化工原料外售。

第六步：将第四步得到的析出芒硝后的母液再通过蒸发进一步浓缩，使得氯化钠等盐分超过其饱和溶解度，从而形成氯化钠的结晶盐，该步反应在浓缩结晶器9内完成。在进入浓缩结晶器9之前先经过第二预换热器14和第二主换热器15换热，所述浓缩结晶器9所需热源为温度t＜150℃低压蒸汽饱和蒸汽，反应过程中需添加消泡剂和NaOH药剂。

第七步：将第六步得到的氯化钠结晶盐通过第二干燥器5干燥后获得氯化钠干盐，可作为工业盐外售。结晶母液通过干化器13得到极少量的无机杂盐。

第八步：第三步中蒸发结晶器4内蒸出的水蒸气经冷凝器11冷凝后以蒸馏水的形式进入蒸馏水箱12。第六步中蒸出的水蒸气也经冷凝器11冷凝后进入蒸馏水箱12。

第九步：第八步中蒸馏水箱12内的蒸馏水经第一预换热器2、第二预换热器14与进水进行换热，降温蒸馏水可直接回用。

整个过程中药剂种类为阻垢剂、H₂SO₄、NaOH、消泡剂，其中阻垢剂加药点为进水箱1，加药作用为防止结垢；H₂SO₄加药点为第一预换热器2，作为清洗药剂；NaOH加药点为蒸发器主体4及浓缩结晶器9，加药作用为吸收蒸汽中的酸性有机物气体，并起到化学清洗作用；消泡剂加药点为浓缩结晶器9，加药作用为抑制或消除废水中产生的有害泡沫。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施只局限于上述这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单改进或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种高浓盐水分质制盐装置，其特征在于，包括顺次连接的进水箱、第一预换热器、第一主换热器、蒸发结晶器、冷却结晶装置、第二预换热器、第二主换热器、浓缩结晶器、冷凝器和蒸馏水箱，所述冷却结晶器还连接第一干燥器，所述浓缩结晶器还连接第二干燥器和干化器，所述蒸馏水箱还分别连接第一预换热器和第二预换热器。

2.根据权利要求1所述的高浓盐水分质制盐装置，其特征在于，所述冷却结晶装置由顺次连接的冷却塔、制冷机和冷却结晶器组成，其中所述冷却塔连接蒸发结晶器，所述冷却结晶器连接第二预换热器。