TDI工业废水的资源化处理

发布时间:2020-12-26 8:02:58

申请日 20201012

公开(公告)日 20201215

IPC分类号 C02F9/10; C01D3/06; C01D9/00; C01D5/16; C01D5/00; C01D9/16; C01D3/14; C02F103/36; C02F101/12; C02F101/16; C02F101/10

摘要

本发明涉及一种TDI工业废水的资源化处理方法,依次包括如下步骤:⑴富含硝酸钠、氯化钠及硫酸钠的混合杂盐废水经预处理单元除去钙镁离子及碳酸氢根;⑵通过分盐单元实现二价盐与一价盐的分离;⑶二价盐经再浓缩使硫酸钠溶液浓度达到9.86%,进入硫酸钠冷冻结晶单元在0℃下进行冷冻结晶;一价盐混合溶液经再浓缩使氯化钠的浓度达4%,硝酸钠的浓度达9.9%;⑷一价盐混合溶液进入氯化钠蒸发结晶单元进行多效蒸发,使氯化钠结晶析出,并且与硝酸钠溶液分离;⑸硝酸钠溶液经硝酸钠闪蒸单元闪蒸降温后,进入硝酸钠冷却结晶单元冷却至常温使硝酸钠结晶。硫酸钠再热熔结晶,干燥后得到纯度为99%的硫酸钠。本发明将混合杂盐进行分类回收,生产率高,结晶盐品质好。

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权利要求书

1.一种TDI工业废水的资源化处理方法,其特征在于,依次包括如下步骤:⑴富含硝酸钠、氯化钠及硫酸钠的混合杂盐废水经预处理单元除去钙镁离子及碳酸氢根;⑵通过分盐单元实现二价盐与一价盐的分离;⑶二价盐经再浓缩使硫酸钠溶液浓度达到9.86%,进入硫酸钠冷冻结晶单元在0℃下进行冷冻结晶;一价盐混合溶液经再浓缩使氯化钠的浓度达4%,硝酸钠的浓度达9.9%;⑷一价盐混合溶液进入氯化钠蒸发结晶单元进行多效蒸发,使氯化钠结晶析出,并且与硝酸钠溶液分离;⑸硝酸钠溶液经硝酸钠闪蒸单元闪蒸降温后,进入硝酸钠冷却结晶单元冷却至常温使硝酸钠结晶。

2.根据权利要求1所述的TDI工业废水的资源化处理方法,其特征在于:步骤⑶中硫酸钠冷冻结晶后,再进入硫酸钠热熔结晶单元进行双效蒸发结晶,干燥后打包得到纯度为99%的硫酸钠。

3.根据权利要求2所述的TDI工业废水的资源化处理方法,其特征在于:步骤⑷中氯化钠结晶析出后,经过洗盐单元洗涤后,再进行干燥打包得到纯度为98%的氯化钠;步骤⑸的硝酸钠结晶后,经过硝酸钠干燥单元干燥后,打包得到纯度为99%的硝酸钠。

4.根据权利要求1所述的TDI工业废水的资源化处理方法,其特征在于:所述氯化钠蒸发结晶单元包括一效、二效与三效盐蒸发单元,多效进料泵的出口与三效盐蒸发单元相连,三效盐蒸发单元的出料通过三效盐转料泵与二效盐蒸发单元相连,二效盐蒸发单元的出料通过二效盐转料泵与一效盐蒸发单元相连;所述一效盐蒸发单元的一效盐分离器下部通过一效盐循环管与一效盐循环泵的入口相连,一效盐循环泵的出口与一效盐蒸发器的管程入口相连,一效盐蒸发器的管程出口与一效盐分离器的进料管相连;所述一效盐循环管上设有沉降分离器,所述沉降分离器的顶部出口与闪蒸进料泵的入口相连,闪蒸进料泵的出口与所述硝酸钠闪蒸单元及一效盐循环管相连。

5.根据权利要求4所述的TDI工业废水的资源化处理方法,其特征在于:所述一效盐分离器底部设有盐腿,所述盐腿的底部出口通过粗盐晶浆泵与粗盐稠厚罐的入口相连,所述粗盐稠厚罐的底部出口与粗盐离心机的入口相连,所述粗盐离心机的清液出口及所述粗盐稠厚罐的溢流口均与所述盐母液罐相连,所述盐母液罐的底部出口通过盐母液泵与闪蒸进料泵的入口相连;所述粗盐离心机的排盐口与洗盐罐相连,所述洗盐罐的底部与洗盐泵的入口相连,所述洗盐泵的出口同时与精盐稠厚罐及所述盐母液罐相连,所述精盐稠厚罐的溢流口与所述洗盐罐相连,所述精盐稠厚罐的底部出口与精盐离心机的入口相连,所述精盐离心机的清液出口与所述洗盐罐相连,所述精盐离心机的精盐出口与氯化钠干燥单元相连。

6.根据权利要求1所述的TDI工业废水的资源化处理方法,其特征在于:所述硝酸钠闪蒸单元包括闪蒸罐,所述闪蒸罐的入口与所述闪蒸进料泵的出口相连,所述闪蒸罐顶部的硝酸钠闪蒸汽管与所述三效盐蒸发单元的三效盐分离器顶部相连,所述闪蒸罐的底部出口与闪蒸出料泵的入口相连;所述硝酸钠冷却结晶单元包括冷却结晶器、冷却换热器和冷却循环泵,所述闪蒸出料泵的出口与所述冷却循环泵的入口相连,所述冷却循环泵的出口与所述冷却换热器的入口相连,所述冷却换热器的出口与所述冷却结晶器的进料管相连,所述冷却结晶器的循环出液口通过冷却循环管与所述冷却循环泵的入口相连;所述冷却结晶器的侧壁下部出口与冷却晶浆泵的入口相连,所述冷却晶浆泵的出口与冷却稠厚罐及所述冷却循环管相连,所述冷却稠厚罐的底部出口与冷却离心机的入口相连,所述冷却离心机的固相出口与硝酸钠干燥单元相连,所述冷却离心机的液相出口与所述冷却结晶器的上部溢流口共同与冷却母液罐的入口相连,所述冷却母液罐的出口通过冷却母液泵与冷却单元母液管及所述冷却循环管相连,所述冷却单元母液管与所述多效进料泵的入口相连。

7.根据权利要求3所述的TDI工业废水的资源化处理方法,其特征在于:所述硝酸钠干燥单元包括振动干燥床,所述冷却离心机的固相出口与所述振动干燥床的进料口相连,所述振动干燥床的热风进口与空气加热器的出口相连,所述振动干燥床的热风出口与旋风除尘器的进风口相连,所述旋风除尘器的底部出料口与所述振动干燥床的出料口共同与硝酸钠打包设备相连,所述旋风除尘器的顶部出风口通过引风机与水膜除尘器的入口相连,所述水膜除尘器的排液口与所述冷却母液罐的入口相连。

8.根据权利要求2所述的TDI工业废水的资源化处理方法,其特征在于:所述硫酸钠冷冻结晶单元包括冷冻结晶器、冷冻换热器和冷冻循环泵,所述冷冻进料泵的出口与预冷器的热侧入口相连,所述预冷器的热侧出口与所述冷冻循环泵的入口相连;所述冷冻循环泵的出口与所述冷冻换热器的入口相连,所述冷冻换热器的出口与所述冷冻结晶器的进料管相连,冷冻结晶器的循环溢流口通过冷冻循环管与所述冷冻循环泵的入口相连,所述冷冻结晶器的侧壁下部出口与冷冻晶浆泵的入口相连,所述冷冻晶浆泵的出口与冷冻稠厚罐及所述冷冻循环管相连,所述冷冻稠厚罐的底部出口与冷冻离心机的入口相连,所述冷冻离心机的固相出口与硫酸钠热熔结晶单元相连,所述冷冻离心机的液相出口与所述冷冻结晶器的上部溢流口共同与冷冻母液罐的入口相连,所述冷冻母液罐的出口通过冷冻母液泵与所述冷冻循环管及所述预冷器的冷侧入口相连,所述预冷器的冷侧出口与冷冻单元外排管相连。

9.根据权利要求8所述的TDI工业废水的资源化处理方法,其特征在于:所述硫酸钠热熔结晶单元包括一效、二效硝蒸发单元和硝热熔罐,所述冷冻离心机的固相出口与所述硝热熔罐的入口相连,所述硝热熔罐的底部出口通过硝母液泵与一效硝循环管相连,所述一效硝循环管的出口与一效硝循环泵的入口相连,一效硝循环泵的出口与一效硝蒸发器的入口相连,所述一效硝蒸发器的出口与一效硝分离器的进料口相连,所述一效硝分离器的底部出口与所述一效硝循环管相连,所述一效硝分离器的盐腿出口通过一效硝晶浆泵与硝稠厚罐的入口相连,所述硝稠厚罐的底部出口与硝离心机的入口相连,所述硝离心机的液相出口与所述硝热熔罐的入口相连,所述硝离心机的固相出口与硫酸钠干燥单元相连。

10.根据权利要求9所述的TDI工业废水的资源化处理方法,其特征在于:所述硝母液泵的出口与二效硝循环管相连,所述二效硝循环管的出口与二效硝循环泵的入口相连,二效硝循环泵的出口与二效硝蒸发器的入口相连,所述二效硝蒸发器的出口与二效硝分离器的进料口相连,所述二效硝分离器的底部出口与所述二效硝循环管相连,所述二效硝分离器的盐腿出口通过二效硝晶浆泵与所述硝稠厚罐的入口相连;所述一效硝蒸发器的壳程入口与生蒸汽管相连,所述一效硝分离器的顶部排汽口与所述二效硝蒸发器的壳程入口相连,所述一效硝蒸发器及二效硝蒸发器的壳程出口分别与双效冷凝水罐相连,所述双效冷凝水罐的出口通过双效冷凝水泵与冷凝水回收管相连;所述二效硝分离器的顶部排汽口与硝表冷器相连。

11.根据权利要求8所述的TDI工业废水的资源化处理方法,其特征在于:所述冷冻单元外排管的出口与杂盐蒸发釜的进料口相连,所述杂盐蒸发釜的底部出口与杂盐离心机的入口相连,所述杂盐离心机的液相出口与杂盐母液暂存罐相连,所述杂盐母液暂存罐的出口通过杂盐母液回流泵与所述杂盐蒸发釜的回流口相连,所述杂盐离心机的固相出口与杂盐打包设备相连;所述杂盐蒸发釜的排气口与表冷器二的入口,所述表冷器二的出口与真空泵二相连。

说明书

TDI工业废水的资源化处理方法

技术领域

本发明涉及一种工业废水处理方法,尤其涉及一种TDI工业废水的资源化处理方法,属于废水资源化利用技术领域。

背景技术

甲苯二异氰酸酯(简称TDI)是聚氨酯工业的主要化工原料,应用十分广泛,主要用于海绵、高档油漆、高级粘合剂、高回弹性体等聚氨酯系列产品的生产。

在TDI的生产过程中会产生大量的废水:红水、氢化水、有机废水、无机废水、酸性水等。该废水具有含盐量高、苯胺浓度高、色度高并且难降解的有机物含量高等特点。

针对此类废水,传统上采用单一的生化法和常规化学法进行处理,产生大量富含硝酸钠、氯化钠及硫酸钠的混合杂盐废水。目前混合杂盐已被定性为危险废物,需要进行特殊处置,增大了企业环保压力和废水处理成本。因此,针对TDI生产废水,开发一种分盐处理工艺以提高结晶盐的生产率,提高结晶盐的品质,是实现TDI工业废水资源化利用的关键。

发明内容

本发明的目的在于,克服现有技术中存在的问题,提供一种TDI工业废水的资源化处理方法,可以对废水中的盐进行分类回收,提高结晶盐的生产率,提高结晶盐的品质。

为解决以上技术问题,本发明的一种TDI工业废水的资源化处理方法,依次包括如下步骤:⑴富含硝酸钠、氯化钠及硫酸钠的混合杂盐废水经预处理单元除去钙镁离子及碳酸氢根;⑵通过分盐单元实现二价盐与一价盐的分离;⑶二价盐经再浓缩使硫酸钠溶液浓度达到9.86%,进入硫酸钠冷冻结晶单元在0℃下进行冷冻结晶;一价盐混合溶液经再浓缩使氯化钠的浓度达4%,硝酸钠的浓度达9.9%;⑷一价盐混合溶液进入氯化钠蒸发结晶单元进行多效蒸发,使氯化钠结晶析出,并且与硝酸钠溶液分离;⑸硝酸钠溶液经硝酸钠闪蒸单元闪蒸降温后,进入硝酸钠冷却结晶单元冷却至常温使硝酸钠结晶。

相对于现有技术,本发明取得了以下有益效果:通过预处理单元去除混合杂盐废水中的钙、镁离子,再脱除碳酸氢根,去除暂时硬度,进一步减少系统结垢的风险,确保后续的膜浓缩系统和结晶运行安全,并提高出盐纯度。二价盐与一价盐分离后,由于硫酸钠溶液在40℃以下,溶解度随温度的下降迅速降低;本系统采取冷冻结晶的方法,提高结晶效率。对于一价盐中的硝酸钠与氯化钠,根据硝酸钠的温度越高溶解度越大,而氯化钠的溶解度随温度的变化比较平稳的特点,采取多效蒸发使氯化钠结晶,再对硝酸钠溶液进行闪蒸降温+冷却结晶的方法。又由于硝酸钠在20℃以下溶解度的下降趋缓,将硝酸钠溶液冷却至常温结晶,提高生产效率。

作为本发明的改进,步骤⑶中硫酸钠冷冻结晶后,再进入硫酸钠热熔结晶单元进行双效蒸发结晶,干燥后打包得到纯度为99%的硫酸钠。冷冻结晶得到十水硫酸钠后,再进行热熔结晶,得到的硫酸钠符合“GB/T 6009-2014 工业无水硫酸钠”中Ⅱ类一等品标准,可对外出售。

作为本发明的进一步改进,步骤⑷中氯化钠结晶析出后,经过洗盐单元洗涤后,再进行干燥打包得到纯度为98%的氯化钠;步骤⑸的硝酸钠结晶后,经过硝酸钠干燥单元干燥后,打包得到纯度为99%的硝酸钠。得到的氯化钠符合“GB/T 5462-2015 工业盐”中工业氯化钠(工业干盐二级)标准,可对外出售;得到的硝酸钠符合“GB/T 4553-2016 工业硝酸钠”中一般工业型合格品标准,可对外出售。

作为本发明的进一步改进,所述氯化钠蒸发结晶单元包括一效、二效与三效盐蒸发单元,多效进料泵的出口与三效盐蒸发单元相连,三效盐蒸发单元的出料通过三效盐转料泵与二效盐蒸发单元相连,二效盐蒸发单元的出料通过二效盐转料泵与一效盐蒸发单元相连;所述一效盐蒸发单元的一效盐分离器下部通过一效盐循环管与一效盐循环泵的入口相连,一效盐循环泵的出口与一效盐蒸发器的管程入口相连,一效盐蒸发器的管程出口与一效盐分离器的进料管相连;所述一效盐循环管上设有沉降分离器,所述沉降分离器的顶部出口与闪蒸进料泵的入口相连,闪蒸进料泵的出口与所述硝酸钠闪蒸单元及一效盐循环管相连。由于硝酸钠与氯化钠的溶解度不同,且硝酸钠的温度越高溶解度越大,而氯化钠的溶解度随温度的变化比较平稳,根据这一特点,本发明的氯化钠蒸发结晶单元采用三效逆流蒸发结晶,高温效出料,能够提高氯化钠盐的回收率以及硝酸钠的回收率。随着对混合溶液进行加热蒸发,氯化钠逐渐析出,硝酸钠由于溶解度提高尚未析出,一效盐循环管的上部插入沉降分离器的内腔下部,沉降分离器的直径与一效盐循环管的直径比为3.5:1,沉降分离器的长径比为1.5:1,析出的氯化钠晶浆向底部流动,实现热法分盐,提高盐回收率及品质,闪蒸进料泵将硝酸钠溶液从沉降分离器的顶部抽出,送往硝酸钠闪蒸单元进行蒸发,或送回一效盐循环管循环。

作为本发明的进一步改进,所述一效盐分离器底部设有盐腿,所述盐腿的底部出口通过粗盐晶浆泵与粗盐稠厚罐的入口相连,所述粗盐稠厚罐的底部出口与粗盐离心机的入口相连,所述粗盐离心机的清液出口及所述粗盐稠厚罐的溢流口均与所述盐母液罐相连,所述盐母液罐的底部出口通过盐母液泵与闪蒸进料泵的入口相连;所述粗盐离心机的排盐口与洗盐罐相连,所述洗盐罐的底部与洗盐泵的入口相连,所述洗盐泵的出口同时与精盐稠厚罐及所述盐母液罐相连,所述精盐稠厚罐的溢流口与所述洗盐罐相连,所述精盐稠厚罐的底部出口与精盐离心机的入口相连,所述精盐离心机的清液出口与所述洗盐罐相连,所述精盐离心机的精盐出口与氯化钠干燥单元相连。通过蒸发工艺使得混合溶液达到共饱和点,先析出氯化钠,当系统固液比达到1:10后,一效盐分离器底部的盐腿中的晶浆由粗盐晶浆泵抽出,送入粗盐稠厚罐中暂存,粗盐稠厚罐中的氯化钠浓度达91%wt,再进入粗盐离心机中进行固液分离,粗盐离心机排出的高纯度离心母液进入盐母液罐中暂存,由盐母液泵送至硝酸钠闪蒸单元,分离出的高纯度氯化钠从粗盐离心机的排盐口排出。从粗盐离心机分离出的高纯度氯化钠进入洗盐罐中,用洁净水洗涤掉氯化钠盐颗粒表面残留的硝酸钠溶液,提高出盐品质,通过洗盐泵送入精盐稠厚罐中暂存,精盐稠厚罐的溢流回到洗盐罐中,精盐稠厚罐的底部物料进入精盐离心机再次进行固液分离,高纯度的氯化钠盐进入氯化钠干燥单元进行干燥后,得到纯度为98%的氯化钠成品。当洗盐罐运行一段时间后,杂质浓度增高,洗盐泵将冲洗水送回盐母液罐中重新循环。

作为本发明的进一步改进,所述硝酸钠闪蒸单元包括闪蒸罐,所述闪蒸罐的入口与所述闪蒸进料泵的出口相连,所述闪蒸罐顶部的硝酸钠闪蒸汽管与所述三效盐蒸发单元的三效盐分离器顶部相连,所述闪蒸罐的底部出口与闪蒸出料泵的入口相连;所述硝酸钠冷却结晶单元包括冷却结晶器、冷却换热器和冷却循环泵,所述闪蒸出料泵的出口与所述冷却循环泵的入口相连,所述冷却循环泵的出口与所述冷却换热器的入口相连,所述冷却换热器的出口与所述冷却结晶器的进料管相连,所述冷却结晶器的循环出液口通过冷却循环管与所述冷却循环泵的入口相连;所述冷却结晶器的侧壁下部出口与冷却晶浆泵的入口相连,所述冷却晶浆泵的出口与冷却稠厚罐及所述冷却循环管相连,所述冷却稠厚罐的底部出口与冷却离心机的入口相连,所述冷却离心机的固相出口与硝酸钠干燥单元相连,所述冷却离心机的液相出口与所述冷却结晶器的上部溢流口共同与冷却母液罐的入口相连,所述冷却母液罐的出口通过冷却母液泵与冷却单元母液管及所述冷却循环管相连,所述冷却单元母液管与所述多效进料泵的入口相连。从氯化钠蒸发结晶单元分离出的硝酸钠溶液,由闪蒸进料泵送入闪蒸罐,在真空抽吸下进行闪蒸降温,先析出一部分硝酸钠,能够降低硝酸钠冷却结晶单元的能耗;闪蒸后硝酸钠盐的由闪蒸出料泵送入硝酸钠冷却结晶单元进行冷却结晶。闪蒸出料泵将新的硝酸钠送入冷却循环管中,与循环液共同进入冷却循环泵,冷却循环泵将硝酸钠溶液送入冷却换热器降温至常温,进入冷却结晶器后硝酸钠大量结晶析出,冷却结晶器的溢流继续进入冷却循环管循环。冷却换热器的壳程由内循环泵一提供冷却水循环,内循环泵一的出口管道与冷媒缓存桶一相连,冷媒缓存桶一的出口通过泵与冷冻机一的入口相连,冷冻机一的出口与内循环泵一的入口管道相连。冷却结晶器底部的硝酸钠晶浆被冷却晶浆泵抽出后,送入冷却稠厚罐缓存,再进入冷却离心机进行固液分离后,得到高纯度硝酸钠盐和硝酸钠离心母液,所得硝酸钠盐送入硝酸钠干燥单元干燥后得到高纯度硝酸钠成品盐。硝酸钠离心母液、冷却稠厚罐的溢流与冷却结晶器顶部的溢流共同进入冷却母液罐中收集,冷却母液罐中的氯化钠浓度为7.6%,硝酸钠的浓度为41%,被冷却母液泵抽出从冷却单元母液管回到氯化钠蒸发结晶单元的入口,还可以回到冷却循环管中循环或者制杂盐。由于硝酸钠的溶解度随温度的降低而降低,且20℃以下溶解度的下降趋缓;本系统将硝酸钠溶液冷却至常温结晶,可以提高生产效率。

作为本发明的进一步改进,所述硝酸钠干燥单元包括振动干燥床,所述冷却离心机的固相出口与所述振动干燥床的进料口相连,所述振动干燥床的热风进口与空气加热器的出口相连,所述振动干燥床的热风出口与旋风除尘器的进风口相连,所述旋风除尘器的底部出料口与所述振动干燥床的出料口共同与硝酸钠打包设备相连,所述旋风除尘器的顶部出风口通过引风机与水膜除尘器的入口相连,所述水膜除尘器的排液口与所述冷却母液罐的入口相连。冷却离心机出口的硝酸钠盐进入振动干燥床进行干燥,振动干燥床的出料为纯度为98%的硝酸钠成品盐,进入硝酸钠打包设备进行打包。新风由鼓风机送入空气加热器加热后,热风从振动干燥床的下部进入,尾气从振动干燥床的顶部排出,经旋风除尘器除尘后,收集的物料也进入打包,尾气从旋风除尘器的顶部排出,在引风机的抽吸下进入水膜除尘器除尘,除尘液回到冷却母液罐中循环,既杜绝了排放,又回收了物料。

作为本发明的进一步改进,所述硫酸钠冷冻结晶单元包括冷冻结晶器、冷冻换热器和冷冻循环泵,所述冷冻进料泵的出口与预冷器的热侧入口相连,所述预冷器的热侧出口与所述冷冻循环泵的入口相连;所述冷冻循环泵的出口与所述冷冻换热器的入口相连,所述冷冻换热器的出口与所述冷冻结晶器的进料管相连,冷冻结晶器的循环溢流口通过冷冻循环管与所述冷冻循环泵的入口相连,所述冷冻结晶器的侧壁下部出口与冷冻晶浆泵的入口相连,所述冷冻晶浆泵的出口与冷冻稠厚罐及所述冷冻循环管相连,所述冷冻稠厚罐的底部出口与冷冻离心机的入口相连,所述冷冻离心机的固相出口与硫酸钠热熔结晶单元相连,所述冷冻离心机的液相出口与所述冷冻结晶器的上部溢流口共同与冷冻母液罐的入口相连,所述冷冻母液罐的出口通过冷冻母液泵与所述冷冻循环管及所述预冷器的冷侧入口相连,所述预冷器的冷侧出口与冷冻单元外排管相连。由于硫酸钠溶液在40℃以下,溶解度随温度的下降迅速降低;本系统采取冷冻结晶的方法,提高结晶效率。冷冻进料泵将25℃、浓度为9.86%wt的硫酸钠溶液经预冷器预冷至14℃后送入冷冻循环管中,与循环液共同进入冷冻循环泵,冷冻循环泵将硫酸钠溶液送入冷冻换热器降温至0℃,进入冷冻结晶器后硫酸钠大量结晶析出,冷冻结晶器的溢流继续进入冷冻循环管循环。冷冻换热器的壳程由内循环泵二提供冷媒乙二醇循环,内循环泵二的出口管道与冷媒缓存桶二相连,冷媒缓存桶二的出口通过泵与冷冻机二的入口相连,冷冻机二的出口与内循环泵二的入口管道相连。冷冻结晶器底部的硫酸钠晶浆被冷冻晶浆泵抽出后,送入冷冻稠厚罐缓存,再进入冷冻离心机进行固液分离后,得到十水硫酸钠盐和硫酸钠离心母液,所得十水硫酸钠盐即芒硝送入硫酸钠干燥单元干燥后得到硫酸钠成品盐。硫酸钠离心母液、冷冻稠厚罐的溢流与冷冻结晶器顶部的溢流共同进入冷冻母液罐中收集,被冷冻母液泵抽出,进入预冷器对新硫酸钠溶液进行预冷,实现余冷回收利用,以节约系统的能耗,升温后的硫酸钠离心母液从冷冻单元外排管排出。

作为本发明的进一步改进,所述硫酸钠热熔结晶单元包括一效、二效硝蒸发单元和硝热熔罐,所述冷冻离心机的固相出口与所述硝热熔罐的入口相连,所述硝热熔罐的底部出口通过硝母液泵与一效硝循环管相连,所述一效硝循环管的出口与一效硝循环泵的入口相连,一效硝循环泵的出口与一效硝蒸发器的入口相连,所述一效硝蒸发器的出口与一效硝分离器的进料口相连,所述一效硝分离器的底部出口与所述一效硝循环管相连,所述一效硝分离器的盐腿出口通过一效硝晶浆泵与硝稠厚罐的入口相连,所述硝稠厚罐的底部出口与硝离心机的入口相连,所述硝离心机的液相出口与所述硝热熔罐的入口相连,所述硝离心机的固相出口与硫酸钠干燥单元相连。

作为本发明的进一步改进,所述硝母液泵的出口与二效硝循环管相连,所述二效硝循环管的出口与二效硝循环泵的入口相连,二效硝循环泵的出口与二效硝蒸发器的入口相连,所述二效硝蒸发器的出口与二效硝分离器的进料口相连,所述二效硝分离器的底部出口与所述二效硝循环管相连,所述二效硝分离器的盐腿出口通过二效硝晶浆泵与所述硝稠厚罐的入口相连;所述一效硝蒸发器的壳程入口与生蒸汽管相连,所述一效硝分离器的顶部排汽口与所述二效硝蒸发器的壳程入口相连,所述一效硝蒸发器及二效硝蒸发器的壳程出口分别与双效冷凝水罐相连,所述双效冷凝水罐的出口通过双效冷凝水泵与冷凝水回收管相连;所述二效硝分离器的顶部排汽口与硝表冷器相连。

硝热熔罐既是系统的母液罐,又作为熔硝罐和进料罐,节约成本,硫酸钠冷冻结晶单元得到的芒硝进入硝热熔罐中,浓度为32.6%的硫酸钠溶液被硝母液泵抽出,回到一效硝循环管和二效硝循环管中循环,一效硝分离器排出的二次汽作为二效硝蒸发器的热源,一效硝蒸发器及二效硝蒸发器壳程的冷凝水进入双效冷凝水罐中收集,然后被双效冷凝水泵抽出,进入冷凝水回收管回用。当系统固液比达到1:10后,通过一效硝晶浆泵和二效硝晶浆泵将盐浆打入硝稠厚罐中缓存,再进入硝离心机中分离得到高纯度的硫酸钠和硝离心母液,所得硫酸钠送入硫酸钠干燥单元干燥后得到纯度为99%的硫酸钠盐。

作为本发明的进一步改进,所述冷冻单元外排管的出口与杂盐蒸发釜的进料口相连,所述杂盐蒸发釜的底部出口与杂盐离心机的入口相连,所述杂盐离心机的液相出口与杂盐母液暂存罐相连,所述杂盐母液暂存罐的出口通过杂盐母液回流泵与所述杂盐蒸发釜的回流口相连,所述杂盐离心机的固相出口与杂盐打包设备相连;所述杂盐蒸发釜的排气口与表冷器二的入口,所述表冷器二的出口与真空泵二相连。冷却单元母液管或冷冻单元外排管排出的废母液,进入杂盐蒸发釜中蒸发结晶,然后进入杂盐离心机进行固液分离,固相打包后得到可出售的杂盐。杂盐离心母液进入杂盐母液暂存罐储存,由杂盐母液回流泵抽出并回到杂盐蒸发釜中循环;废母液固化实现了废水彻底资源化利用,提高主产品盐的品质。在真空泵二的抽吸下,杂盐蒸发釜的排汽进入表冷器二冷凝,维持杂盐蒸发釜在真空下加快蒸发。杂盐蒸发釜的夹套冷凝水进入杂盐冷凝水收集罐中收集,由杂盐冷凝水泵送入冷凝水回收管回收。

发明人 (孙孝天;杨勇;尹璐;张玉胜;许亮;)


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