本實用新型屬于蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種處理鋅冶煉水的多效蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)。
背景技術(shù):
我國是一個鋅冶煉的生產(chǎn)與消費大國。隨著全國鋅冶煉項目的發(fā)展,采取以環(huán)境和資源可承受能力為基礎(chǔ)的高效率、低能耗、低污染、低排放的經(jīng)濟發(fā)展方式,是現(xiàn)代工業(yè)唯一可接受的可持續(xù)發(fā)展道路。尤其是處于大西北多旱少雨的地區(qū),水資源再利用與環(huán)境保護問題日益突出??梢哉f,廢水的環(huán)保問題,歸根到底是發(fā)展方式與節(jié)能減排的問題。要解決煤化工的環(huán)保問題,首先要解決高鹽水治理與排放的問題。
我公司高鹽水排量最高能達到500t/d,是當(dāng)前急待需要解決的重要問題之一。高鹽廢水取自晾曬池,是經(jīng)過兩次洗滌氧化鋅后的高鹽濃水,年生產(chǎn)天數(shù)90天,其余時間處理來自全廠其他系統(tǒng)的含鹽廢水如:硫酸一二系統(tǒng)污酸,發(fā)電鍋爐、熔化爐余熱鍋爐排污水、煙氣脫硫循環(huán)水等。
現(xiàn)階段鋅冶煉行業(yè)中通常采用的高鹽水處理工藝是膜分離技術(shù)。膜分離技術(shù)是利用膜對混合物中各組分選擇透過性能的差異來分離、提純和濃縮目標(biāo)物質(zhì)的新型分離技術(shù)。目前,在化工及石油工業(yè)領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用的膜分離技術(shù)有五種,分別是超濾、微濾、納濾、電滲析和反滲透。按照脫鹽能力的大小可將其進行初步劃分,即微濾<超濾<納濾≤電滲析<反滲透。
(1)超濾、微濾、納濾膜分離技術(shù)超濾、微濾、納濾主要用于氣、液相微粒、細菌以及其他污染物的截留去除,最小截留分子量可達80~1000Dal。尤其是對標(biāo)準(zhǔn)有機物和NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率最高可達90%,可以有效去除懸浮物(SS)、膠體等相對較大的顆粒物,以達到凈化、分離、濃縮的目的。但以上技術(shù)的脫鹽效果并不理想,其一般可作為料液的澄清、保 安過濾、空氣除菌、大分子有機物的分離與純化等。
(2)電滲析與反滲透膜分離技術(shù)
電滲析與反滲透是脫鹽技術(shù)中常用的兩種方法。
前者是以電位差作為推動力,后者則是以滲透壓作為推動力的膜分離過程。由于EDR技術(shù)電耗大、處理成本高、操作經(jīng)驗不足、回用水率普遍不高等。反滲透膜分離技術(shù)也存在著急待需要解決的膜污染、堵塞、腐蝕、使用壽命短等問題,尤其是當(dāng)給水TDS高于6000mg/l時,其脫鹽率會急劇下降等。
膜分離技術(shù)對后期運營成本很高,容易二次污染。對高鹽水中鹽硝等無法提取,使過程產(chǎn)品廢棄,且產(chǎn)生的濃水需后期處理,無法達到“零排放”指標(biāo)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種處理鋅冶煉水的多效蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng),以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供如下技術(shù)方案:一種處理鋅冶煉水的多效蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng),包括原料池、冷凝水預(yù)熱器、三效蒸發(fā)器、一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器、稠厚器、離心機、母液罐、預(yù)冷器、結(jié)晶器、稠厚器和離心機,所述原料池、冷凝水預(yù)熱器、三效蒸發(fā)器、一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器、稠厚器、離心機、母液罐、預(yù)冷器、結(jié)晶器、稠厚器和離心機通過管路依次連接,所述離心機分為兩支路,一支路與原料池連接,另一支路與母液罐、冷凝水預(yù)熱器、一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器、稠厚器、離心機依次連接,所述離心機和二效蒸發(fā)器之間連接有母液罐。
本實用新型的技術(shù)效果和優(yōu)點:該處理鋅冶煉水的多效蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng),投資低、能耗低:多效蒸發(fā)器是幾個蒸發(fā)器連接起來操作,前一蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)時所產(chǎn)生的二次蒸汽用作后一蒸發(fā)器的加熱蒸汽、多次重復(fù)利用了熱能,顯著地降低熱能耗用量;真正意義上做到了零排放:鹽水完全分離,固體可 作為產(chǎn)品可直接出售;蒸汽最終冷凝回收利用;增加額外利潤:從廢水中得到符合工業(yè)級的無水硫酸鈉和氯化鈉,不但減輕中水污水處理負擔(dān),還提取過程產(chǎn)品給公司帶來利潤;操作簡單、方便:多效蒸發(fā)結(jié)晶器配套DCS控制系統(tǒng),對整套系統(tǒng)提供了安全、穩(wěn)定、連續(xù)穩(wěn)定運行的有利條件。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
本實用新型提供了如圖1所示的一種處理鋅冶煉水的多效蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng),包括原料池、冷凝水預(yù)熱器、三效蒸發(fā)器、一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器、稠厚器、離心機、母液罐、預(yù)冷器、結(jié)晶器、稠厚器和離心機,所述原料池、冷凝水預(yù)熱器、三效蒸發(fā)器、一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器、稠厚器、離心機、母液罐、預(yù)冷器、結(jié)晶器、稠厚器和離心機通過管路依次連接,所述離心機分為兩支路,一支路與原料池連接,另一支路與母液罐、冷凝水預(yù)熱器、一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器、稠厚器、離心機依次連接,所述離心機和二效蒸發(fā)器之間連接有母液罐。
采用三效逆流蒸發(fā)結(jié)晶器來完成分鹽作業(yè),通過精確的工藝計算,在三效逆流操作中的一效中結(jié)晶出大量的硫酸鈉晶體,此時一效溶液的溫度為100-110℃,為高溫結(jié)晶硫酸鈉,在氯化鈉接近飽和時,及時的采出硫酸鈉的結(jié)晶體,和氯化鈉的飽和溶液(飽和溶液中幾乎不含硫酸鈉的晶體),氯化鈉的飽和溶液再被輸送到氯化鈉閃蒸結(jié)晶器中,閃蒸結(jié)晶器中的溫度為 55-65℃,在閃蒸結(jié)晶其中結(jié)晶出的鹽分為氯化鈉,并及時的采出氯化鈉結(jié)晶體,已完成硫酸鈉和氯化鈉的分離。此方案利用了硫酸鈉溶解度隨著溫度升高而降低以及氯化鈉溶解度隨著溫度的降低而升高的特點來設(shè)計的高溫蒸發(fā)結(jié)晶出硫酸鈉,降溫結(jié)晶出氯化鈉的設(shè)計。
此系統(tǒng)中,高溫結(jié)晶分離出的鹽分為硫酸鈉,低溫結(jié)晶出來的鹽分為氯化鈉。
工藝路線是先采用三效混流蒸發(fā)操作,將其大量水蒸發(fā)掉得到符合工業(yè)級的無水硫酸鈉。然后離心母液再去冷凍結(jié)晶得到十水硫酸鈉(返回到前工藝),剩余料液再到氯化鈉雙效順流蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)得到工業(yè)級氯化鈉。
其具體流程敘述如下:原料液由上料泵輸送,經(jīng)過冷凝水預(yù)熱器后,進入三效蒸發(fā)器進行濃縮,濃縮后由三效出料泵輸送進入一效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮,濃縮后的料液通過一、二效蒸發(fā)器間壓差進入二效蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)濃縮,蒸發(fā)濃縮至一定要求后高溫出料;料液由二效出料泵輸送至稠厚器,含固濃溶液經(jīng)離心機離心分離,固相為硫酸鈉晶體,離心母液進入母液罐,母液經(jīng)母液泵輸送至冷凍工段;為了保證析硝過程中氯化鈉不析出,將出料管線進行伴熱保溫,稠厚器帶有夾套保溫;離心后的硫酸鈉晶體進入包裝機包裝,得到無水硫酸鈉產(chǎn)品。
最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本實用新型,盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。