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冷冻结晶与膜分离处置组合工艺
浏览次数:62发布时间:2019-04-03 17:03:42 文章来源:

采用冷冻结晶与膜分离处置组合工艺处置硫酸钠废水具有较高的推广价值。因此。针对硫酸钠的物料特性。有许多废水是含较高浓度的硫酸钠废水,化工企业中。因含盐量较高无法直接进行生化处置,因此一般采用多效蒸发结晶技术,得到无水硫酸钠固废,冷凝水回用或进一步处置;近些年随着MVR热泵蒸发器的兴起,因其较低的处置能耗得到较多推崇,但是由于压缩风机均为进口设备,投资较高。那么,究竟有没有一个投资相对更小、处置能耗更低的工艺路线呢。


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,其既可以通过蒸发得到无水硫酸钠结晶。随着膜分离技术的进步,通过膜分离可以将原料液及结晶母液浓度提升至15%左右,因此我独辟蹊径,采用膜分离及冷冻结晶脱硝组合工艺,得到芒硝晶体及膜过滤得到洁净水。


那么。投资及能耗上究竟有多大优势及合理性呢,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。就此,以日处理200吨含量为18%硫酸钠废水为例,进行具体比拟。


一、设计条件:
3其中含硫酸钠18%比重为1131kg/m3.按每天运行20小时计。每天处置200m3其中含硫酸钠18%比重为1131kg/m3.

来料温度200C


二、设备选型
可选用下列几种处理方式根据硫酸钠的特性及本系统废水中硫酸钠的含量。
1通过冷冻结晶+膜分离组合处置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通过热泵+多效强制循环蒸发组合处置工艺得到硫酸钠。
三、各处理工艺介绍

1冷冻结晶+膜浓缩组合处置工艺


1工艺流程
QC物料溶液通过连续冷冻结晶器通过不时冷却发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除饱和度后进入离心机固液分离后,200C物料溶液通过连续冷冻结晶器通过不时冷却发生过饱和度从而得到十水硫酸钠警惕。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,浓缩液进入结晶器继续参与结晶。

母液则通过膜分离在体系内循环继续参与结晶。通过结晶得到十水硫酸钠作为固体产品与纯水。


2.工艺特点:

采用本方案采用母液预冷+冷冻水冷却结晶。采用预冷换热,

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。可以有效利用能量,运行费用低,操作稳定性好。

可以使物料均匀冷却,

2配大流量、低扬程、低转速的轴流泵作为循环动力。防止发生大量细晶核。并防止了循环晶浆中的晶粒与循环泵的叶轮高速碰撞而出现大量二次成核现象。

结晶器采用了外冷式的Krystal分级结晶器。

3.根据结晶数据曲线及结晶要求。

操作简单、稳定。

4.本装置可采用人工控制或自动控制。

能量消耗低。

5.可充分利用冷量。


工艺能耗
冷冻机组功率消耗:440Kw/h
其他设备功率消耗(不含离心机功率)80Kw/h
约合处置每立方水的利息为:31.2元。电费按0.6元/kw,则每小时的总能量消耗为:312元/小时。
结晶器设备投资

结晶器主体设备投资318万元(不含安装、离心机及膜处理部分)


多效强制循环蒸发工艺
1.工艺流程
顺流操作,采用四效强制循环蒸发结晶工艺。即溶液流向为:原料液→一效→二效→三效→四效→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;四效的乏汽由间接冷凝器冷凝,不凝气体由真空泵排出。

可分别得到硫酸钠与蒸发出的冷凝水。通过本多效蒸发结晶工艺。


2工艺特点
1传热效率高、操作弹性大、运转可靠。
蒸发温度低并有效降低设备腐蚀。2采用真空操作。
换热管不易结垢,3小温差循环操作。操作周期长。

通过增大循环量进而提升换热器内的管内流速,4采用强制循环蒸发。可有效克服硫酸钠结晶容易结壁的特点。


3工艺能耗
用电功率200KW/蒸汽消耗3.9吨/小时。h
电费按0.6元/k蒸汽按200元/吨。w
则每小时能耗消耗费用共计900元/h
约合每立方水消耗的费用为90元。不含离心机)

设备能耗方面来考虑,由以上分析可以得出。采用冷冻结晶与膜分离处置组合工艺,运行能耗最低,设备投资中等;采用四效蒸发结晶工艺,投资最低,但运行费用最高;采用MVR与四效蒸发结晶组合工艺,运行能耗中等,但投资最高。