CN216678203U - 一种煤化工杂盐处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种煤化工杂盐处理系统，涉及煤化工杂盐处理技术领域，其技术方案包括杂盐预处理单元，用于对杂盐进行初步处理，以形成后续处理所需要的饱和浓盐水；碳酸氢钠生成单元，用于对所述饱和浓盐水进行处理，以形成碳酸氢钠；混合铵盐生成单元，用于对所述碳酸氢钠生成单元过滤出的溶液进行处理，以形成混合铵盐。本申请实施例适用于对煤化工杂盐进行处理。

Description

一种煤化工杂盐处理系统

技术领域

本申请涉及煤化工杂盐处理技术领域。尤其是涉及一种煤化工杂盐处理系统。

背景技术

随着我国新兴煤化工产业迅速发展及环保要求的提高，煤化工项目要求实现高盐废水零排放，现有零排放工艺条件下会产生大量含盐废水。根据《现代煤化工建设项目环境准入条件》中煤化工“废水处理产生的无法资源化利用的盐泥暂按危险废物进行管理”。按照《危险废物填埋污染控制标准》规定，水溶性盐总量大于10%的废物，必须进行耗费高的刚性填埋。因此寻找经济、低成本的杂盐处理方式，具有极大的挖潜空间。

煤化工杂盐的主要成分是氯化钠和硫酸钠，作为危险废物进行处理时，每吨的处理费用在2000~3000元左右，高昂处理费用增加了企业生产成本。再者对杂盐中的盐分也并未充分实现资源化，综合价值不高。

因此，将杂盐转化为一般固废甚至转化为满足标准的产品，降低企业生产压力，是解决煤化工处理杂盐的有效途径。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种煤化工杂盐处理系统，能够有效实现废盐的转化和利用。

本申请实施例提供一种煤化工杂盐处理系统，包括杂盐预处理单元，用于对杂盐进行初步处理，以形成后续处理所需要的饱和浓盐水；

碳酸氢钠生成单元，用于对所述饱和浓盐水进行处理，以形成碳酸氢钠；

混合铵盐生成单元，用于对所述碳酸氢钠生成单元过滤出的溶液进行处理，以形成混合铵盐。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述杂盐预处理单元包括：

洗涤反应器，用于将水和杂盐进行混合洗涤，形成杂盐废水；

离心分离机，用于将洗涤后的杂盐废水进行固液分离，以形成第一滤液以及以氯化钠和硫酸钠为主的固体；

饱和浓盐水制备装置，用于将水和以氯化钠和硫酸钠为主的固体进行混合后过滤，其中，过滤后的滤液为饱和浓盐水。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述洗涤反应器中，所述水与所述杂盐的质量比为1:1。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述洗涤反应器内的温度为25℃～50℃。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述饱和浓盐水制备装置中，所述水与所述以氯化钠和硫酸钠为主的固体的质量比范围为4:10～8:10。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述饱和浓盐水制备装置内的温度为35℃～40℃。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述碳酸氢钠生成单元包括：

氨气储存装置、二氧化碳储存装置以及复分解反应釜，用于将氨气和二氧化碳通入所述复分解反应釜中，与已输送至所述复分解反应釜中的所述饱和浓盐水进行反应，生成析出碳酸氢钠晶体的母液；

过滤装置，用于对母液进行过滤分离，形成固体和滤液；

闪蒸干燥装置：用于对所述过滤装置分离出的固体进行干燥，以形成碳酸氢钠。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述过滤装置为带式过滤机。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述混合铵盐生成单元包括：

蒸发浓缩装置，用于对从所述过滤装置输送过来的滤液进行蒸发浓缩处理；

浓硫酸储罐，用于将浓硫酸输送至所述蒸发浓缩装置中，以调节所述蒸发浓缩装置中的滤液的pH值和硫氯比；

冷却结晶装置，用于对蒸发浓缩后的滤液进行降温冷却结晶；

固液分离装置，用于对冷却结晶后的滤液进行分离，以得到混合铵盐。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，在所述过滤装置与所述蒸发浓缩装置之间还设置有预热蒸发装置，所述预热蒸发装置用于将从所述过滤装置输送过来的滤液中的碳酸氢铵分解为二氧化碳和氨气；

在所述预热蒸发装置与所述复分解反应釜之间设置有管道，所述滤液中的碳酸氢铵分解的二氧化碳和氨气通过所述管道进入到所述复分解反应釜内。

本申请实施例提供的一种煤化工杂盐处理系统，通过将以氯化钠和硫酸钠为主的废盐进行一系列的反应后得到碳酸氢钠和混合铵盐，碳酸氢钠和混合铵盐为大宗化工产品，市场需求大。本申请提供的杂盐处理系统，能够变废为宝，实现废盐的资源化利用，同时经济效益和环境效益均得到显著改善。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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它的附图。

图1为本申请一实施例煤化工杂盐处理系统的整体流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，本申请实施例提供一种煤化工杂盐处理系统，可以包括杂盐预处理单元1，用于对杂盐进行初步处理，以形成后续处理所需要的饱和浓盐水；碳酸氢钠生成单元2，用于对所述饱和浓盐水进行处理，以形成碳酸氢钠；混合铵盐生成单元3，用于对所述碳酸氢钠生成单元2过滤出的溶液进行处理，以形成混合铵盐。

本实施例，通过将以氯化钠和硫酸钠为主的废盐进行预处理以后，通过碳酸氢钠生成单元2的一系列反应之后生成碳酸氢钠，通过混合铵盐生成单元3的一系列反应之后生成混合铵盐，由于碳酸氢钠和混合铵盐为大宗化工产品，市场需求大，因此，本申请提供的杂盐处理系统，能够变废为宝，实现废盐的资源化利用，同时经济效益和环境效益均得到显著改善。

在本实施例的一实施方式中，杂盐预处理单元1可以包括：洗涤反应器11，用于将水和杂盐进行混合洗涤，形成杂盐废水；离心分离机12，用于将洗涤后的杂盐废水进行固液分离，以形成第一滤液以及以氯化钠和硫酸钠为主的固体；饱和浓盐水制备装置13，用于将水和以氯化钠和硫酸钠为主的固体进行混合后过滤，其中，过滤后的滤液为饱和浓盐水。

可选的，洗涤反应器11中，水与杂盐的质量比为1:1，洗涤反应器11内的温度保持在25℃～50℃之间，通过洗涤反应器11中的搅拌装置进行搅拌洗涤，洗涤反应时间设置在1.5～2.5h之间。

本实施例，洗涤反应器11内的温度以及洗涤反应时间可根据实际情况在可选范围内进行调整，本实施例对此不作具体限定。

在本实施例的一实施方式中，饱和浓盐水制备装置13中，水与以氯化钠和硫酸钠为主的固体的质量比范围为4:10～8:10。饱和浓盐水制备装置13内的温度为35℃～40℃。

本实施例，饱和浓盐水制备装置13中水与以氯化钠和硫酸钠为主的固体的质量比以及饱和浓盐水制备装置13内的温度可根据实际情况在可选范围内进行调整，本实施例对此不作具体限定。

可选的，将洗涤后的杂盐废水进行固液分离后的第一滤液返回至洗涤反应器11中，以参与下一次的洗涤工作，循环使用，更加的环保，实现资源再利用，并且，循环洗液作为杂盐的饱和溶液，循环使用可以减少杂盐在洗涤过程中的损失。

在本实施例的一实施方式中，碳酸氢钠生成单元2可以包括：氨气储存装置21、二氧化碳储存装置22以及复分解反应釜23，用于将氨气和二氧化碳通入复分解反应釜23中，与已输送至复分解反应釜23中的饱和浓盐水进行反应，生成析出碳酸氢钠晶体的母液；过滤装置24，用于对母液进行过滤分离，形成固体和滤液；闪蒸干燥装置25：用于对过滤装置24分离出的固体进行干燥，以形成碳酸氢钠。

具体的，复分解反应釜23内的温度为35℃～40℃，通过复分解反应釜23内的搅拌器进行搅拌，使复分解反应釜23内的物质进行充分的反应，反应周期设置2小时。

本实施例中，复分解反应釜23内的具体温度可根据实际情况在可选范围内进行合理的设置，本实施例对此不作具体限定。

在本实施例的一实施方式中，氨气储存装置21与复分解反应釜23之间、二氧化碳储存装置22与复分解反应釜23之间均设置有计量泵。通过设置的计量泵，能够对氨气和二氧化碳的通入量进行精准的控制。

具体的，氨气及二氧化碳的加入量分别与饱和浓盐水的钠离子含量成比例，氨气与饱和浓盐水的钠离子摩尔比可为1.05:1，二氧化碳与饱和浓盐水的钠离子摩尔比可为1.05:1。

在实际处理的过程中，氨气与饱和浓盐水的钠离子摩尔比以及二氧化碳与饱和浓盐水的钠离子摩尔比不仅限定在1.05:1，该比例可根据实际处理情况进行合理的计算和设定，本实施例对此不作具体限定。

可选的，过滤装置24为带式过滤机。

在本实施例的一实施方式中，混合铵盐生成单元3可以包括：蒸发浓缩装置32，用于对从所述过滤装置24输送过来的滤液进行蒸发浓缩处理；浓硫酸储罐33，用于将浓硫酸输送至所述蒸发浓缩装置32中，以调节所述蒸发浓缩装置32中的滤液的pH值和硫氯比；冷却结晶装置34，用于对蒸发浓缩后的滤液进行降温冷却结晶；固液分离装置35，用于对冷却结晶后的滤液进行分离，以得到混合铵盐。

具体的，蒸发浓缩采用蒸汽换热及负压蒸发，负压采用-0.07至-0.09mpa，蒸发浓缩装置32内的温度设置在60℃～80℃之间，蒸发浓缩的时间设定为60min。

本实施例中，蒸发浓缩装置32内的温度以及蒸发浓缩的时间可根据实际处理情况进行合理的计算和设定，本实施例对此不作具体限定。

通过向蒸发浓缩装置32输送浓硫酸时，pH值的调节范围控制在2～6之间，调节硫氯比大于2:1。具体的pH值以及硫氯比可根据实际情况在可选范围内进行具体设定。

在本实施例的一实施方式中，冷却结晶装置34内的温度控制在15℃～50℃之间，通过内置的搅拌器进行搅拌，冷却结晶的时间设定为30min。本实施例中，冷却结晶装置34内的温度与运行的时间可根据实际处理情况进行合理的计算和设定，本实施例对此不作具体限定。

在本实施例的一实施方式中，将分离后的滤液返回至饱和浓盐水过滤制备装置回用，进行新一轮的循环。本实施例中，通过将滤液返回至饱和浓盐水过滤制备装置中进行二次利用，实现资源循环利用，更加的环保节能。

在本实施例的一实施方式中，在过滤装置24与蒸发浓缩装置32之间还设置有预热蒸发装置31，预热蒸发装置31用于将从过滤装置24输送过来的滤液中的碳酸氢铵分解为二氧化碳和氨气；在预热蒸发装置31与复分解反应釜23之间设置有管道，滤液中的碳酸氢铵分解的二氧化碳和氨气通过管道进入到复分解反应釜23内。

从预热蒸发装置31进入到复分解反应釜23中的二氧化碳和氨气继续参与复分解反应釜23中的反应，实现资源循环利用，更加的环保节能。

在本实施例的一实施方式中，在预热蒸发装置31与复分解反应釜23之间的管道上设置有浓度测量装置，通过检测氨气的浓度结合蒸发时间控制预热蒸发装置31的运行周期。

具体的，当预热蒸发装置31运行时间超过90min且氨气浓度低于10ppm时，或者预热蒸发时间超过150min时，预热蒸发装置31停止运行。

在本实施例的一实施方式中，预热蒸发装置31内的温度控制在60℃～90℃之间，具体的温度可根据实际情况在可选范围内进行具体设定。

作为示例，本申请实施例提供的杂盐处理系统在具体运行时，首先设置杂盐处理量，将一定量的杂盐输送至洗涤反应器11，在洗涤反应器11中加入与杂盐同比例的水，将洗涤反应器11的温度设置在25℃～50℃范围内任一温度，并维持不变，设置运行周期2h；洗涤反应器11一个运行周期结束后，输送溶液至离心分离机12，将滤液返回至洗涤反应器11回用，以氯化钠与硫酸钠为主的固体输送至饱和浓盐水过滤制备装置中进行配制，配制方法为加入定量的水，控制杂盐与水的比例在4:10～8:10之间，配制完成后，取过滤后的滤液为饱和浓盐水；配制后的饱和浓盐水输送至复分解反应釜23，同时将氨气和二氧化碳通入复分解反应釜23，氨气与饱和浓盐水中钠离子摩尔比为1.05:1，二氧化碳与饱和浓盐水中钠离子摩尔比为1.05:1，复分解反应釜23的温度控制在35℃～40℃，搅拌反应2h；复分解反应釜23运行一个周期结束后，将复分解反应釜23中的溶液输送至过滤装置24，可采用带式过滤机，过滤得到的固体输送至闪蒸干燥装置25中得到碳酸氢钠，过滤后的滤液输送至预热蒸发装置31；预热蒸发装置31通入蒸汽，温度控制在60℃～90℃，测量返回气体中氨气浓度，当预热蒸发装置31运行时间超过90min且氨气浓度低于10ppm时，或者蒸汽换热时间超过150min时，预热蒸发装置31结束运行；预热蒸发后的溶液输送至蒸发浓缩装置32，用浓硫酸调节溶液的pH至2-6，调节硫氯比为大于2:1，采用蒸汽换热及负压蒸发，负压采用-0.07至-0.09mpa，温度控制范围60~80℃，运行周期为60min；将蒸发浓缩后的溶液输送至冷却结晶装置34，冷却结晶装置34温度控制在15℃～50℃，稳定时间控制为30min；冷却结晶后通过固液分离装置35即得到混合铵盐；将分离后的母液返回至饱和浓盐水过滤制备装置回用，进行新一轮的循环。

本申请实施例提供的煤化工杂盐处理系统，杂盐经处理和反应后得到能够继续使用的碳酸氢钠和混合铵盐，实现废资源的转化，变废为宝，同时经济效益和环境效益均得到显著改善。并且通过对反应过程中的一些物质进行循环利用，更加的节约资源，也更加的环保。

需要说明的是，在本文中，各个实施例之间描述的方案的侧重点不同，但是各个实施例又存在某种相互关联的关系，在理解本申请方案时，各个实施例之间可相互参照；另外，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种煤化工杂盐处理系统，其特征在于，包括：

杂盐预处理单元(1)，用于对杂盐进行初步处理，以形成后续处理所需要的饱和浓盐水；

碳酸氢钠生成单元(2)，用于对所述饱和浓盐水进行处理，以形成碳酸氢钠；

混合铵盐生成单元(3)，用于对所述碳酸氢钠生成单元(2)过滤出的溶液进行处理，以形成混合铵盐。

2.根据权利要求1所述的一种煤化工杂盐处理系统，其特征在于，所述杂盐预处理单元(1)包括：

洗涤反应器(11)，用于将水和杂盐混合，对杂盐进行洗涤，形成杂盐废水；

离心分离机(12)，用于将洗涤的杂盐废水进行固液分离，以形成第一滤液以及以氯化钠和硫酸钠为主的固体；

饱和浓盐水制备装置(13)，用于将水和以氯化钠和硫酸钠为主的固体进行混合后过滤，其中，过滤后的滤液为饱和浓盐水。

3.根据权利要求1所述的一种煤化工杂盐处理系统，其特征在于，所述碳酸氢钠生成单元(2)包括：

氨气储存装置(21)、二氧化碳储存装置(22)以及复分解反应釜(23)，用于将氨气和二氧化碳通入所述复分解反应釜(23)中，与已输送至所述复分解反应釜(23)中的所述饱和浓盐水进行反应，生成析出碳酸氢钠晶体的母液；

过滤装置(24)，用于对母液进行过滤分离，形成固体和滤液；

闪蒸干燥装置(25)：用于对所述过滤装置(24)分离出的固体进行干燥，以形成碳酸氢钠。

4.根据权利要求3所述的一种煤化工杂盐处理系统，其特征在于：所述过滤装置(24)为带式过滤机。

5.根据权利要求3所述的一种煤化工杂盐处理系统，其特征在于，所述混合铵盐生成单元(3)包括：

蒸发浓缩装置(32)，用于对从所述过滤装置(24)输送过来的滤液进行蒸发浓缩处理；

浓硫酸储罐(33)，用于将浓硫酸输送至所述蒸发浓缩装置(32)中，以调节所述蒸发浓缩装置(32)中的滤液的pH值和硫氯比；

冷却结晶装置(34)，用于对蒸发浓缩后的滤液进行降温冷却结晶；

固液分离装置(35)，用于对冷却结晶后的滤液进行分离，以得到混合铵盐。

6.根据权利要求5所述的一种煤化工杂盐处理系统，其特征在于：在所述过滤装置(24)与所述蒸发浓缩装置(32)之间还设置有预热蒸发装置(31)，所述预热蒸发装置(31)用于将从所述过滤装置(24)输送过来的滤液中的碳酸氢铵分解为二氧化碳和氨气；

在所述预热蒸发装置(31)与所述复分解反应釜(23)之间设置有管道，所述滤液中的碳酸氢铵分解的二氧化碳和氨气通过所述管道进入到所述复分解反应釜(23)内。

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