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    工業(yè)廢水MVR蒸發(fā)結晶分鹽技術 哪家靠譜?

    更新日期:2021-11-23 15:11

     

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    高鹽工業(yè)廢水處理中,常用的方法是直接蒸發(fā)結晶,得到是雜鹽結晶產品。假如廢水中含有的鹽主要有兩種,例如氯化鈉和硫酸鈉,可考量經過分鹽工藝,得到兩種結晶鹽產品。目前主要存在兩種分鹽工藝膜法(納濾)分鹽和熱法分鹽。

     

      膜法分鹽是應用納濾膜對二價及以上價態(tài)離子的高截留作用,完成NaClNa2SO4的別離,產水中的[Cl-]/[SO42-]進一步增大,而濃水中的[Cl-]/[SO42-]進一步減小,都盡可能地偏離共飽和曲線,結晶鹽純度能到達相關規(guī)范的請求。但納濾分鹽投資較高,運轉費用也較高,而且納濾膜存在性能衰減快、回收率低等問題,隨著運轉時間的推移,其分鹽效果會變差。

     

      熱法分鹽是依據氯化鈉和硫酸鈉在不同溫度下溶解度的差別,分離相圖,直接經過蒸發(fā)結晶方式,使大局部氯化鈉和硫酸鈉分別結晶出來。熱法分鹽優(yōu)勢是工藝簡單,運轉牢靠性強,投資和運轉本錢低,缺乏之處是結晶鹽質量略低,最終產品鹽純度受來料影響明顯。

     

      高鹽廢水進入蒸發(fā)前,大都經過預處置,進入蒸發(fā)的水雜質較少,故熱法分鹽得到普遍采用。在蒸發(fā)設備選擇上,當沸點升較低(小于10℃)時,MVR壓縮機功率比四效蒸發(fā)蒸汽火用具有明顯的優(yōu)勢,固在蒸發(fā)沸點升較低的溶液時,機械蒸汽再緊縮工藝有優(yōu)勢。本文主要是經過某一含鹽廢水實例,實行MVR蒸發(fā)結晶分鹽的工藝設計。

     

      1、氯化鈉和硫酸鈉的三相共飽和點

     

      應用硫酸鈉和氯化鈉具有不同的溶解度特性,設計成一封鎖式循環(huán)系統,氯化鈉和硫酸鈉分別在該系統的兩個蒸發(fā)工序中結晶析出。在硫酸鈉蒸發(fā)結晶工序中析出硫酸鈉晶體,并使氯化鈉不時濃縮。在氯化鈉蒸發(fā)結晶工序中,使來自硫酸鈉蒸發(fā)工序的接近飽和的富含氯化鈉的制硝母液蒸發(fā)結晶析出氯化鈉晶體,與此同時制鹽母液中硫酸鈉含量上升但不結晶析出。

     

      從相關設計手冊,得到硫酸鈉、氯化鈉在不同溫度下溶解度,并依據文獻中相圖數據,換算成三相共飽和時的溶解度,匯總在表1中。

     

     

      依據MVR的蒸發(fā)原理,溫度設計上既要保證氯化鈉和硫酸鈉溶解度有一定的差別,而且溫度不要太低,以防止壓縮機進口的氣體體積較大,增大投資費用。故本文中在硫酸鈉蒸發(fā)時選取90℃,在氯化鈉蒸發(fā)時選取60℃。

     

      2、分鹽的物料均衡

     

      當為了提升回收率,會有一局部母液循環(huán)量,并可依據進料含量的變化,可經過系統參數的驗算來肯定母液循環(huán)量的調理范圍。

     

      選取一種典型的含兩種鹽的廢水,以5000kg/h的進料,按含氯化鈉8%,硫酸鈉4%設計。

     

      當設計為直接蒸發(fā)別離出雜鹽時,需求設計蒸發(fā)的水量為4400kg/h

     

      當設計為分鹽時,先在90℃別離出硫酸鈉鹽,再60℃別離出氯化鈉鹽,兩套蒸發(fā)安裝蒸發(fā)水量分別為3540kg/h860kg/h。詳細如圖1所示。

     

     

      其中各管段的物料組成如表2所示

     

     

      循環(huán)量的增加在提升回收率的同時,也增加了運轉的能耗。同時在高含鹽量條件下,鹽的溶解度遭到其他離子的影響,溶解度會改動,以至構成較難析出的共混鹽,從而降低硫酸鈉和氯化鈉的純度。這時能夠經過外排一局部母液或者產生雜鹽的方式,來降低循環(huán)量,并來提升產品質量。

     

      3MVR工藝比較剖析

     

      在三相共飽和時氯化鈉的含量比擬高,依據文獻,本文取沸點升8℃,壓縮機溫升設計取15℃,據此經過工藝計算,將熱法分鹽的工藝與雜鹽工藝的MVR實行比較,剖析結果如表3所示。

     

     

      實踐上分鹽工藝中,當過料量從90℃進入60℃的環(huán)境中,會閃蒸出一局部蒸汽,氯化鈉的MVR的進氣量實踐上并沒有以上設計的體積流量大。

     

      在氯化鈉蒸發(fā)中,固然進口壓力比擬低,氣體密度比擬低,但由于需求蒸發(fā)的水量畢竟較少,故在選型上還是比硫酸鈉的壓縮機要小一些。

     

      同時在耗費功率上固然壓比比擬高,但升壓還是較低,故氯化鈉選型功率還是比擬小的。分鹽的兩臺壓縮機選型上功率之和為275kW,僅比單臺產雜鹽的壓縮機功率250kW,僅多10%,能耗增大得不是很多。

     

      4、結論與瞻望

     

      (1)完整能夠依據氯化鈉和硫酸鈉三相共飽和點的在不同溫度下差別,實行分鹽結晶,這對其它的分鹽過程同樣適用。

     

      (2)在分鹽設計上,存在循環(huán)物料以提升鹽的回收率,在實踐消費中可能會經過外排一局部雜鹽的方式,減少循環(huán)量,并提升產品質量。

     

      (3)分鹽的兩臺的蒸汽壓縮機總功率與單臺蒸汽壓縮機的總功率相近,在壓縮機能耗上比產雜鹽的能耗增加不大。

     

      (4)MVR蒸發(fā)結晶分鹽完整是可行的,主要增大的能耗還是在循環(huán)量上。詳細做經濟剖析,還有從投資和產品出路上實行剖析。

     

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