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1、冷冻结晶技术+膜过滤组合工艺处理硫酸钠废水的优越性冷冻结晶技术+膜过滤组合工艺处理硫酸钠废水的优越性在化工企业中,有很多废水是含较高浓度的硫酸钠废水,因含盐量较高无法直 接进行生化处理,因此一般采纳多效蒸发结晶技术,得到无水硫酸钠固废,冷凝水 回用或进一步处理;近些年随着MVR热泵蒸发器的兴起,因其较低的处理能耗得到 较多推崇,但是由于压缩风机均为进口设施,投资较高。那么,毕竟有没有一个投 资相对更小、处理能耗更低的工艺路线呢。针对硫酸钠的物料特性,其既可以通过蒸发得到无水硫酸钠结晶,又可以通过 冷冻得到含十个结晶水的芒硝(即十水硫酸钠);同时,随着膜浓缩技术的进步, 通过膜浓缩可以将原料液及
2、结晶母液浓度提升至15%左右,因此我们独辟蹊径,采 纳膜浓缩及冷冻结晶脱硝组合工艺,得到芒硝晶体及膜过滤得到的干净水。那么,这种组合结晶的工艺和多效蒸发结晶技术、MVR蒸发结晶技术相比,在 投资及能耗上毕竟有多大优势及合理性呢,就此,我们以日处理200吨含量为18% 的硫酸钠废水为例,进行详细比较。一、设计条件:每天处理200m3其中含硫酸钠18%,比重为1131kg/m3,按每天运行20小时 计。来料温度200C二、设施选型依据硫酸钠的特性及本系统废水中硫酸钠的含量,可选用下列几种处理方式1)通过冷冻结晶+膜浓缩组合处理工艺得到十水硫酸钠与纯水。2)通过多效强制循环蒸发工艺得到硫酸钠。3)通
3、过热泵+多效强制循环蒸发组合处理工艺得到硫酸钠。三、各处理工艺介绍1、冷冻结晶+膜浓缩组合处理工艺(1)工艺流程200C的物料溶液通过连续冷冻结晶器通过不断冷却产生过饱和度从而得到十水 硫酸钠警惕,出料泵取出的晶浆经稠厚器进一步消退饱和度后进入离心机固液分别 后,固体进入下工序,母液进入膜过滤工序进行再浓缩,可将母液浓度提升至15% 左右,浓缩后的纯水进入生产工序回用,浓缩液进入结晶器连续参加结晶。通过结晶得到十水硫酸钠作为固体产品与纯水,母液则通过膜浓缩在体系内循 环连续参加结晶。(2)工艺特点:1)为了使晶体有更好的生长环境和更高的收率、更低的能耗,采纳本方案采纳 母液预冷+冷冻水冷却结晶
4、。采纳预冷换热,可以有效采用能量,运行费用低,操 作稳定性好。2)配大流量、低扬程、低转速的轴流泵作为循环动力,可以使物料匀称冷却, 避开产生大量细晶核。并防止了循环晶浆中的晶粒与循环泵的叶轮高速碰撞而消失 大量二次成核现象。3)依据结晶数据曲线及结晶要求,结晶器采纳了外冷式的Krystal分级结晶 器。4)本装置可采纳人工掌握或自动掌握,操作简洁、稳定。5)可充分采用冷量,能量消耗低。(3)工艺能耗冷冻机组功率消耗:440Kw/h其他设施功率消耗(不含离心机功率):80Kw/ho电费按0.6元/kw,则每小时的总能量消耗为:312元/小时,约合处理每立方水 的成本为:的成元。(4)结晶器设施
5、投资结晶器主体设施投资318万元(不含安装、离心机及膜处理部分)2、多效强制循环蒸发工艺(1)工艺流程采纳四效强制循环蒸发结晶工艺,顺流操作,即溶液流向为:原料液一一效一 二效一三效一四效一浓缩液排出。生蒸汽则首先进入一效蒸发器加热室的壳程,冷 凝水回锅炉,一效蒸发器蒸发出的二次蒸汽则进入二效蒸发器的壳程作为二效加热 室的加热蒸汽,冷凝后冷凝水进入三效加热室闪蒸;二效蒸发器蒸发出的二次蒸汽 作为三效蒸发器的加热蒸汽,冷凝水进入三效加热室闪蒸;三效蒸发器蒸发出的二 次蒸汽作为四效蒸发器的加热蒸汽,冷凝水进入四效加热室闪蒸;四效的乏汽山间 接冷凝器冷凝,不凝气体由真空泵排出。通过本多效蒸发结晶工艺,可分别得到硫酸钠与蒸发出的冷凝水。(2)工艺特点1)传热效率高、操作弹性大、运转牢靠。2)采纳真空操作,蒸发温度低并有效降低设施腐蚀。3)小温差循环操作,换热管不易结垢,操作周期长。4)采纳强制循环蒸发,通过增大循环量进而提升换热器内的管内流速,可有效克服硫酸钠结晶简洁结壁的特点。