一種混合廢堿液的零排放處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種混合廢堿液的零排放處理系統(tǒng)，包括蒸發(fā)濃縮裝置、連續(xù)結(jié)晶裝置以及結(jié)晶干燥系統(tǒng)，所述連續(xù)結(jié)晶裝置包括結(jié)晶沉降器、離心分離器以及冷結(jié)晶器，結(jié)晶沉降器分別與蒸發(fā)濃縮裝置、冷結(jié)晶器以及離心分離器相連，結(jié)晶干燥系統(tǒng)與離心分離器相連，本實用新型所述混合廢堿液的零排放處理系統(tǒng)通過蒸發(fā)濃縮裝置、連續(xù)結(jié)晶裝置以及結(jié)晶干燥系統(tǒng)，并結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)存在的大量蒸汽完成對混合廢堿液中的水分以及可溶性鹽的回收，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有回收率高、能源利用率高的優(yōu)勢，可以實現(xiàn)工業(yè)混合廢堿液或其它含鹽廢/污水的零排放。
【專利說明】一種混合廢堿液的零排放處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于工業(yè)廢水(包括混合廢堿液或高含鹽廢/污水)處理領(lǐng)域，具體涉及一種混合廢堿液的零排放處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，工業(yè)混合廢堿液或其它含鹽廢/污水的處理技術(shù)主要有反滲透法和電滲析法等。通過反滲透、電滲析技術(shù)處理混合廢堿液或其它含鹽廢/污水，最終只能獲得適量的產(chǎn)品水(回用水)和溶解性總固體含量很高的廢堿/鹽濃縮液，接著對廢堿/鹽濃縮液大多采取單獨的未經(jīng)脫鹽的處理使其達(dá)標(biāo)，進(jìn)而與其它達(dá)標(biāo)廢水混勻后外排(因未脫鹽，故含鹽量很高)。由此可見，這種處理方法不但白白損失了大量工業(yè)用水，而且沒有回收廢堿/鹽濃縮液中大量的無機(jī)鹽。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種混合廢堿液的零排放處理系統(tǒng)。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案。
[0005]包括蒸發(fā)濃縮裝置、連續(xù)結(jié)晶裝置以及結(jié)晶干燥系統(tǒng)，所述連續(xù)結(jié)晶裝置包括結(jié)晶沉降器、離心分離器以及冷結(jié)晶器，結(jié)晶沉降器分別與蒸發(fā)濃縮裝置、冷結(jié)晶器以及離心分離器相連，結(jié)晶干燥系統(tǒng)與離心分離器相連。
[0006]所述蒸發(fā)濃縮裝置為多效蒸發(fā)器。
[0007]所述離心分離器的進(jìn)口與設(shè)置于結(jié)晶沉降器下端的出料口相連，離心分離器的出口分別與結(jié)晶沉降器的進(jìn)料口以及結(jié)晶干燥系統(tǒng)相連。
[0008]所述冷結(jié)晶器的進(jìn)料口與設(shè)置于結(jié)晶沉降器上端的出料口相連。
[0009]所述結(jié)晶干燥系統(tǒng)包括與離心分離器的出口相連的流化床干燥器。
[0010]本實用新型所述混合廢堿液的零排放處理系統(tǒng)通過蒸發(fā)濃縮裝置、連續(xù)結(jié)晶裝置以及結(jié)晶干燥系統(tǒng)，可以充分利用工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)存在的大量蒸汽完成對混合廢堿液中的水分以及可溶性鹽的回收，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有回收率高、能源利用率高的優(yōu)勢，有利于實現(xiàn)工業(yè)混合廢堿液或其它含鹽廢/污水的零排放。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為實施例中處理系統(tǒng)的工藝流程圖；
[0012]圖2為實施例中處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖中:1為一效蒸發(fā)器，2為二效蒸發(fā)器，3為三效蒸發(fā)器，4為結(jié)晶沉降器，5為離心分離器，6為冷結(jié)晶器。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。[0015]參見圖2，本實用新型所述混合廢堿液的零排放處理系統(tǒng)包括蒸發(fā)濃縮裝置、連續(xù)結(jié)晶裝置以及結(jié)晶干燥系統(tǒng)，所述連續(xù)結(jié)晶裝置包括結(jié)晶沉降器4、離心分離器5以及冷結(jié)晶器6，結(jié)晶沉降器4分別與蒸發(fā)濃縮裝置、冷結(jié)晶器6以及離心分離器5相連，結(jié)晶干燥系統(tǒng)與離心分離器5相連。所述蒸發(fā)濃縮裝置為串聯(lián)的多效蒸發(fā)器。所述離心分離器5的進(jìn)口與設(shè)置于結(jié)晶沉降器4下端的出料口相連，離心分離器5的出口分別與結(jié)晶沉降器4的進(jìn)料口以及結(jié)晶干燥系統(tǒng)相連。所述冷結(jié)晶器6的進(jìn)料口與設(shè)置于結(jié)晶沉降器4上端的出料口相連。所述結(jié)晶干燥系統(tǒng)包括與離心分離器5的出口相連的流化床干燥器。
[0016]本實用新型的工作原理為:混合廢堿液經(jīng)過多效蒸發(fā)器進(jìn)行初步濃縮后進(jìn)入連續(xù)結(jié)晶裝置，其中，根據(jù)不同可溶性鹽的溶解度通過結(jié)晶沉降器進(jìn)行可溶性鹽類之間的分離，將分離后需要干燥為固體的鹽類采用結(jié)晶干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥，將可以回用于系統(tǒng)的可溶性鹽進(jìn)一步通過冷結(jié)晶器進(jìn)行閃蒸后用于配置溶液，在多效蒸發(fā)器中用于蒸發(fā)的熱源來自原本直接排入大氣的蒸汽，混合廢堿液蒸發(fā)后形成二次蒸汽用于進(jìn)一步加熱蒸發(fā)下一效蒸發(fā)器內(nèi)的物料，最終二次蒸汽形成凝結(jié)水得到回收，在冷結(jié)晶器中閃蒸產(chǎn)生的蒸汽也以凝結(jié)水的形式得到回收。
[0017]現(xiàn)有水處理技術(shù)既不能獲得工業(yè)混合廢堿液或其它含鹽廢/污水中的有用無機(jī)鹽類，也無法實現(xiàn)水資源的最大回用。為了實現(xiàn)工業(yè)混合廢堿液或其它含鹽廢/污水的零排放(經(jīng)處理合格后全部回用)目的，同時獲得廢液中的固體無機(jī)鹽，本實用新型提供了一種混合廢堿液的零排放處理系統(tǒng)，不但分離、回收了廢堿液中的無機(jī)鹽，同時最大限度地回用了水。
[0018]實施例
[0019]工業(yè)混合廢堿液源于延長中煤榆林能化公司150萬t/a渣油催化熱裂解(DCC)裝置的精制分離單元、60萬t/a煤基甲醇取制低碳烯烴(DMTO)裝置輕烯烴回收單元和少量煉油廢堿液(來自外界)。工業(yè)混合廢堿液具有無機(jī)鹽、有機(jī)氧化物含量高且難于生物降解的特點，年需處理廢堿液量高達(dá)20萬t。
[0020]工業(yè)混合廢堿液中可溶性無機(jī)鹽的主要成分有碳酸鈉(Na2C03)、硫酸鈉(Na2SO4)和硫代硫酸鈉(Na2S2O3)等，三者的濃度依次為80，333mg/L、37，117mg/L和5，034mg/L，可見其溶解性總固體(TDS)含量達(dá)到122，484mg/L。
[0021]本實施例采用蒸發(fā)濃縮與連續(xù)流化床結(jié)晶干燥相結(jié)合的工藝對混合廢堿液進(jìn)行處理。
[0022]在蒸發(fā)濃縮過程中，由于工業(yè)混合廢堿液的鹽度較高，故采用高速循環(huán)的外循環(huán)加熱器，有利于蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的生產(chǎn)運行。
[0023]采用多效蒸發(fā)濃縮工藝，使得每級蒸汽的熱量都得到了充分的利用，并且實現(xiàn)了蒸汽的多次被利用，這不但最大限度地節(jié)約了能源，而且符合節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原則。
[0024]干燥過程采用了先進(jìn)的打散式流化床干燥工藝，利用現(xiàn)有的低壓蒸汽作為干燥的熱源，并不用引入其它熱源，非常適合諸如碳酸鈉和硫酸鈉類無機(jī)鹽的干燥。
[0025]參見圖1以及圖2，工藝流程及其特點具體介紹如下:
[0026](I)蒸發(fā)濃縮
[0027]混合廢堿液(物料)以流量F、溫度tQ、組成含量X。進(jìn)入，蒸汽以流量D1、壓力PO、溫度Tl進(jìn)入一效蒸發(fā)器。蒸發(fā)濃縮采用三效順流流程，物料首先由泵輸送到一效冷凝水預(yù)熱器，達(dá)沸點時進(jìn)入一效蒸發(fā)器。經(jīng)一效蒸發(fā)后的二次蒸汽作為熱源進(jìn)入到二效蒸發(fā)器的加熱室，經(jīng)二效蒸發(fā)后的二次蒸汽作為熱源進(jìn)入到三效蒸發(fā)器的加熱室。各效蒸出的蒸汽的溫度為t/、t2'、t3'，蒸出的質(zhì)量為W1、W2、W3，蒸出物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為X1、X2、X3。各效蒸發(fā)器濃縮出來的濃縮液由泵送到連續(xù)結(jié)晶段。
[0028]三效蒸發(fā)出的蒸汽經(jīng)過直冷器冷凝后，與工藝?yán)淠旌?。整個系統(tǒng)由蒸汽噴射泵保持負(fù)壓狀態(tài)。生蒸汽冷凝水(蒸汽凝結(jié)水)單獨收集，回到廠區(qū)系統(tǒng)。由于系統(tǒng)含鹽量較高，蒸發(fā)采用外置強(qiáng)制循環(huán)加熱方式運行，避免結(jié)垢。從能耗的角度，采用外循環(huán)蒸發(fā)器，具有動力消耗低、清洗簡單，便于操作的特點?；旌蠌U堿液首先經(jīng)冷凝水預(yù)熱后進(jìn)蒸發(fā)器，充分利用了高溫冷凝水的熱量。其余冷凝水由泵排出。二次蒸汽被多次利用，達(dá)到了節(jié)能的目的。
[0029](2)連續(xù)結(jié)晶
[0030]結(jié)晶是熱結(jié)晶與冷結(jié)晶的有機(jī)結(jié)合，并采用中間進(jìn)水方式(結(jié)晶沉降器中部)，上部具有溢流裝置，物料在結(jié)晶沉降器中，從上至下固體濃度增大，起到了對固液進(jìn)行初步分離的作用，有效地減少了離心分離器的負(fù)荷，實現(xiàn)了離心后固體的含水率較低的目標(biāo)。同時結(jié)晶系統(tǒng)還包括廢氣收集系統(tǒng)，并使廢氣按照一定的方式予以排放。
[0031](3)干燥
[0032]隨著流化床干燥裝置的不斷改進(jìn)，風(fēng)量、風(fēng)壓均比以往減小，是較為節(jié)能的干燥設(shè)備。主要特點如下:
[0033]A.物料適用范圍廣，對于大顆粒、粉末狀、具有一定粘性的物料均可使用。
[0034]B.流化床干燥裝置傳熱系數(shù)大，生產(chǎn)能力大。
[0035]C.流化床干燥裝置占地面積小，投資省，設(shè)備維修簡單，設(shè)備容易清理。
[0036]D.物料的流化不以熱風(fēng)為主，只起帶走水分的作用，捕集系統(tǒng)規(guī)模小，節(jié)約了投資。
[0037]干燥過程要求連續(xù)運行，采用工藝先進(jìn)的打散式內(nèi)加熱流化床干燥工藝，利用廠區(qū)現(xiàn)有的低壓蒸汽作為干燥的熱源。經(jīng)過離心處理的物料，由帶式輸送機(jī)運送到拋料加料機(jī)上，然后均勻地拋入流化床內(nèi)，與熱空氣充分接觸而被干燥，干燥后的物料由溢流口連續(xù)溢出?？諝饨?jīng)鼓風(fēng)機(jī)、加熱器后進(jìn)入篩板底部，并向上穿過篩板，使床層內(nèi)的濕物料流化起來形成流化層。尾氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器，將所夾帶的細(xì)粉與氣體分離，然后由引風(fēng)機(jī)排到大氣。整個干燥在運行過程中，能根據(jù)離心物料的含水率進(jìn)行調(diào)整。
[0038]經(jīng)過處理后，可分離出工業(yè)混合廢堿液中純度高達(dá)95%以上的Na2CO3,每天約生產(chǎn)12噸，可作水處理合格藥劑使用。同時,蒸出水中溶解性總固體(TDS)的含量可降低到8，000mg/L,工業(yè)混合廢堿液中鹽分的脫除率高達(dá)93.5%。只需進(jìn)行進(jìn)一步生化處理，便可達(dá)到回用水的標(biāo)準(zhǔn)要求。
【權(quán)利要求】
1.一種混合廢堿液的零排放處理系統(tǒng)，其特征在于:包括蒸發(fā)濃縮裝置、連續(xù)結(jié)晶裝置以及結(jié)晶干燥系統(tǒng)，所述連續(xù)結(jié)晶裝置包括結(jié)晶沉降器(4)、離心分離器(5)以及冷結(jié)晶器(6)，結(jié)晶沉降器(4)分別與蒸發(fā)濃縮裝置、冷結(jié)晶器(6)以及離心分離器(5)相連，結(jié)晶干燥系統(tǒng)與尚心分尚器(5)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種混合廢堿液的零排放處理系統(tǒng)，其特征在于:所述蒸發(fā)濃縮裝置為多效蒸發(fā)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種混合廢堿液的零排放處理系統(tǒng)，其特征在于:所述離心分離器(5)的進(jìn)口與設(shè)置于結(jié)晶沉降器(4)下端的出料口相連，離心分離器(5)的出口分別與結(jié)晶沉降器(4)的進(jìn)料口以及結(jié)晶干燥系統(tǒng)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種混合廢堿液的零排放處理系統(tǒng)，其特征在于:所述冷結(jié)晶器(6)的進(jìn)料口與設(shè)置于結(jié)晶沉降器(4)上端的出料口相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種混合廢堿液的零排放處理系統(tǒng)，其特征在于:所述結(jié)晶干燥系統(tǒng)包括與離心分離器(5)的出口相連的流化床干燥器。
【文檔編號】C02F9/10GK203411426SQ201320423738
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月17日
【發(fā)明者】李證明, 原俊杰, 趙永全, 楊建軍, 馮永成, 張小娟, 賀旺盛, 吉喆, 謝開, 董清鋒, 齊永紅, 鄭先強(qiáng) 申請人:陜西延長中煤榆林能源化工有限公司