公布日：2022.12.27
申请日：2022.08.16
分类号：C02F9/10(2006.01)I;B01D5/00(2006.01)I;C01D3/04(2006.01)I;C07D333/48(2006.01)I;C02F1/04(2006.01)N;C02F1/38(2006.01)N;
C02F1/52(2006.01)N;C02F101/12(2006.01)N;C02F103/38(2006.01)N
摘要
本申请涉及一种PPESK材料生产废水的综合提纯回收工艺，属于生产废水提纯技术领域，其步骤依次包括浓缩饱和、析钾蒸发、环丁砜蒸发、离心、一级冷凝和二级冷凝，用于物料浓缩饱和的蒸发浓缩装置包括降膜MVR蒸发浓缩装置和预加热循环组件，废水物料加入降膜MVR蒸发浓缩装置前，先经过预加热循环组件，对废水物料进行预加热，便于提高蒸发结晶效率。
权利要求书
1.一种PPESK材料生产废水的综合提纯回收工艺，其特征在于，依次包括如下步骤：S1浓缩饱和：将废水物料加入蒸发浓缩装置进行浓缩，使蒸发至氯化钾饱和,得到饱和废水；S2析钾蒸发：饱和废水输送至析钾蒸发结晶系统，蒸发结晶出氯化钾以及析晶液；S3环丁砜蒸发：析晶液输送至环丁砜蒸发系统，形成固液混合悬浮液和蒸汽；S31离心：固液混合悬浮液输送至离心机，离心，保留下层沉淀，得到氯化钾固体；S4一级冷凝：蒸汽进入一级冷凝器中，控制冷凝温度为180-190℃，冷凝分离得到环丁砜以及冷凝蒸汽；S5二级冷凝：冷凝蒸汽运送至二级冷凝器中，控制冷凝温度为45-55℃，冷凝形成冷凝水。
2.一种PPESK材料生产废水的综合提纯回收工艺，其特征在于：所述步骤S1中的蒸发浓缩装置包括蒸发室(11)和收集罐(12)，所述蒸发室(11)与收集罐(12)连通，所述收集罐(12)上连接有进料管，所述进料管上连接有第一循环泵(13)，所述进料管上开设有进料口(141)，所述进料口(141)用于物料投入，所述第一循环泵(13)上连接有上料管(3)，所述上料管(3)远离第一循环泵(13)的一端与蒸发室(11)连通，所述蒸发室(11)的上方连接有排汽管(112)。
3.根据权利要求2所述的一种蒸发浓缩装置，其特征在于：还包括第一冷凝器(21)，所述进料管与第一冷凝器(21)连通，所述第一冷凝器(21)与上料管(3)远离蒸发室(11)的一端连通。
4.根据权利要求3所述的一种蒸发浓缩装置，其特征在于：所述第一冷凝器(21)内设有螺旋隔板(6)，所述第一冷凝器(21)包括物料冷凝管(211)，所述螺旋隔板(6)套设于物料冷凝管(211)上且螺旋隔板(6)的一侧表面与第一冷凝器(21)的内壁贴合。
5.根据权利要求3所述的一种蒸发浓缩装置，其特征在于：还包括第二冷凝器(22)，所述第二冷凝器(22)与排汽管(112)连接，所述第一冷凝器(21)上设有第一冷凝出管(214)，所述第二冷凝器(22)与第一冷凝出管(214)远离第一冷凝器(21)的一端连通。
6.根据权利要求5所述的一种蒸发浓缩装置，其特征在于：所述第二冷凝器(22)上设有第二冷凝出管(222)，所述第二冷凝出管(222)远离第二冷凝器(22)的一端与第一冷凝器(21)连通。
7.根据权利要求6所述的一种蒸发浓缩装置，其特征在于：所述螺旋隔板(6)内开设有螺旋空腔(61)，所述第二冷凝出管(222)与螺旋空腔(61)连通。
8.根据权利要求7所述的一种蒸发浓缩装置，其特征在于：还包括第二循环泵(223)，所述第二循环泵(223)与第二冷凝出管(222)连通，所述第二循环泵(223)上连接有回流管(224)，所述回流管(224)远离第二循环泵(223)的一端与螺旋空腔(61)连通。
9.根据权利要求4所述的一种蒸发浓缩装置，其特征在于：所述第一冷凝器(21)中设有中心物料管(2111)，所述中心物料管(2111)与物料冷凝管(211)连通，所述中心物料管(2111)外同轴设有中心加热管(212)，所述中心加热管(212)与螺旋隔板(6)固定连接。
发明内容
为了改善上述问题，本申请提供一种PPESK材料生产废水的综合提纯回收工艺。
本申请提供的一种PPESK材料生产废水的综合提纯回收工艺采用如下的技术方案：一种PPESK材料生产废水的综合提纯回收工艺，其特征在于，依次包括如下步骤：S1浓缩饱和：将废水物料加入蒸发浓缩装置进行浓缩，使蒸发至氯化钾饱和,得到饱和废水；S2析钾蒸发：饱和废水输送至析钾蒸发结晶系统，蒸发结晶出氯化钾以及析晶液；S3环丁砜蒸发：析晶液输送至环丁砜蒸发系统，形成固液混合悬浮液和蒸汽；S31离心：固液混合悬浮液输送至离心机，离心，保留下层沉淀，得到氯化钾固体；S4一级冷凝：蒸汽进入一级冷凝器中，控制冷凝温度为180-190℃，冷凝分离得到环丁砜以及冷凝蒸汽；S5二级冷凝：冷凝蒸汽运送至二级冷凝器中，控制冷凝温度为45-55℃，冷凝形成冷凝水。
通过采用上述技术方案，将废水物料经过蒸发浓缩后进入析钾蒸发结晶系统，结晶出氯化钾，而后废水物料进入环丁砜蒸发系统，此时，废水物料已经形成固液混合的悬浮液，悬浮液进入离心机将氯化钾固体分离出来，而后蒸汽进入一级冷凝器中，实现环丁砜的分离，最后剩余蒸汽再进入到二级冷凝器中形成冷凝水，将生产废水中有利用价值的物质进行提纯回收，实现资源的再次利用，减少浪费。
优选的，所述步骤S1中的蒸发浓缩装置包括蒸发室和收集罐，所述蒸发室与收集罐连通，所述收集罐上连接有进料管，所述进料管上连接有第一循环泵，所述进料管上开设有进料口，所述进料口用于物料投入，所述第一循环泵上连接有上料管，所述上料管远离第一循环泵的一端与蒸发室连通，所述蒸发室的上方连接有排汽管。
通过采用上述技术方案，废水物料通过进料口进入到进料管中，在第一循环泵的作用下，废水物料经过上料管进入到蒸发室内，进行加热蒸发，蒸发结晶后的晶体进入收集罐沉淀，剩余溶液继续参与蒸发循环，剩余的蒸汽则通过蒸发室上的排汽管排出。
优选的，还包括第一冷凝器，所述进料管与第一冷凝器连通，所述第一冷凝器与上料管远离蒸发室的一端连通。
通过采用上述技术方案，废水物料进入第一冷凝器中，第一冷凝器中的加热蒸汽对废水物料进行预加热，废水物料经过第一冷凝器后，温度逐步升高，而后通过上料管进入到蒸发室时，可以使废水物料快速升温，提高蒸发结晶的效率，同时提高废水物料中的氯化钾的提取纯度，提高提取出的物质的有效利用。
优选的，所述第一冷凝器内设有螺旋隔板，所述第一冷凝器包括物料冷凝管，所述螺旋隔板套设于物料冷凝管上且螺旋隔板的一侧表面与第一冷凝器的内壁贴合。
通过采用上述技术方案，螺旋隔板与第一冷凝器的内壁相互配合之下，将第一冷凝器内分隔成螺旋下降的空间，进入第一冷凝器内的加热蒸汽在螺旋隔板的作用下，可以沿螺旋隔板的设置路径均匀向下移动，在移动过程中可以与物料冷凝管内各个位置的废水物料充分接触，提高废水物料预加热时的受热均匀程度，进一步提高废水物料中物质提纯效率。
优选的，还包括第二冷凝器，所述第二冷凝器与排汽管连接，所述第一冷凝器上设有第一冷凝出管，所述第二冷凝器与第一冷凝出管远离第一冷凝器的一端连通。
通过采用上述技术方案，第一冷凝器中的加热蒸汽对物料冷凝管内的废水物料进行预加热，加热蒸汽经过放热后液化成冷凝水，冷凝水排出第一冷凝器后进入第一冷凝出管，而后进入到第二冷凝器中，第一蒸汽进管将蒸发室内排出的加热蒸汽引导至第二冷凝器中，通过热量的交换，使冷凝水温度升高或部分汽化成为蒸汽，提高热量的有效利用。
优选的，所述第二冷凝器上设有第二冷凝出管，所述第二冷凝出管远离第二冷凝器的一端与第一冷凝器连通。
通过采用上述技术方案，温度升高后的汽液混合物通过第二冷凝出管回流进入第一冷凝器中，利用自身热量进放热，对物料冷凝管内的废水物料进行加热，进一步提高第一冷凝器内的废水物料预加热的受热均匀程度，提高热量的有效利用，降低能耗。
优选的，所述螺旋隔板内开设有螺旋空腔，所述第二冷凝出管与螺旋空腔连通。
通过采用上述技术方案，从第二冷凝器中排出的的汽液混合物，进入到螺旋隔板内的螺旋空腔中，从第一物料冷凝管的下方沿螺旋空腔的开设路径，向上移动，与第一冷凝器中的加热蒸汽相互配合，对物料冷凝管内的废水物料进行预加热，使进入到第一冷凝器中的废水物料预加热更加充分，提高废水物料进入到蒸发室时的温度，便于废水物料在蒸发室内快速实现蒸发浓缩，提高提纯分离操作的效率，同时提高废水物料中物质的提取纯度，实现资源的再次回收利用。
优选的，还包括第二循环泵，所述第二循环泵与第二冷凝出管连通，所述第二循环泵上连接有回流管，所述回流管远离第二循环泵的一端与螺旋空腔连通。
通过采用上述技术方案，从第二冷凝器内排出的汽液混合物，通过第二冷凝出管进入螺旋空腔内，在螺旋空腔内蒸汽可沿螺旋空腔逐渐上升后排出第一冷凝器，但在这个过程中，经过吸热的冷凝水无法自行沿螺旋空腔路径移动，通过第二循环泵的设置，可以使汽液混合物同步沿螺旋空腔路径移动，使物料冷凝管内的废水物料与汽液混合物充分接触，提高废水物料的预加热程度。
优选的，所述第一冷凝器中设有中心物料管，所述中心物料管与物料冷凝管连通，所述中心物料管外同轴设有中心加热管，所述中心加热管与螺旋隔板固定连接。
通过采用上述技术方案，中心物料管与物料冷凝管连通，废水物料通过进料管进入中心物料管和物料冷凝管中，加热蒸汽进入第一冷凝器后，同时沿螺旋隔板的路径和中心加热管均匀向下移动，使位于第一冷凝器中心区域的物料冷凝管和中心物料管均可以实现均匀受热，进一步实现废水物料的提纯回收效率，同时中心物料管的设置也便于螺旋隔板的安装。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过螺旋隔板的设置，螺旋隔板与第一冷凝器的内壁相互配合之下，将第一冷凝器内分隔成螺旋下降的空间，进入第一冷凝器内的加热蒸汽在螺旋隔板的作用下，可以沿螺旋隔板的设置路径均匀向下移动，在移动过程中可以与物料冷凝管内各个位置的废水物料充分接触，提高废水物料预加热时的受热均匀程度，进一步提高废水物料中物质提纯效率；
2.通过螺旋空腔的设置，从第二冷凝器中排出的的汽液混合物，进入到螺旋隔板内的螺旋空腔中，从第一物料冷凝管的下方沿螺旋空腔的开设路径，向上移动，与第一冷凝器中的加热蒸汽相互配合，对物料冷凝管内的废水物料进行预加热，使进入到第一冷凝器中的废水物料预加热更加充分，提高废水物料进入到蒸发室时的温度，便于废水物料在蒸发室内快速实现蒸发浓缩，提高提纯分离操作的效率，同时提高废水物料中物质的提取纯度，实现资源的再次回收利用。
（发明人：王前;黄小芳）