一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统及其工艺技术方案

本发明专利技术涉及一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统及其工艺，该系统包括顺次连接的原液预冷器、冷冻强制循环换热器、冷冻结晶分离器以及固液分离设备，冷冻结晶分离器与原液预冷器之间连接有冰晶融化罐，固液分离设备与冷冻强制循环换热器连接。该系统是一种节能减排的设备，热效率高、功耗低，与现有氯化铵蒸发结晶技术相比，低温常压，不消耗蒸汽，减少了对锅炉设备的依赖，减少了污染物，更加节能环保；还提供了一种工艺，实现连续废水处理的效果，与常规工艺比，能耗低、不消耗蒸汽、污染物少、绿色环保。

【技术实现步骤摘要】
一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统及其工艺
本专利技术涉及氯化铵废水处理
，更具体地说是指一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统及其工艺。
技术介绍
水在化肥、电镀、线路板、稀土以及湿法冶金等工业生产中会产生大量的氯化铵废水，这类氯化铵废水浓度高处理难度大，处理不当会对环境产生较高程度的危害。氯化铵废水溶液呈酸性，常规的加热生发过程中，随着氨氮的挥发，酸性增强，对碳钢、普通不锈钢等金属有较强的腐蚀性，若氯化铵废水直接排放，则会对水体产生一定的污染。氨氮是引起水体富营养化和环境污染的重要物质，氨氮浓度过高，会抑制水体的自然硝化，引起水体溶解氧下降，加速水体的富营养化过程，造成藻类植物迅速繁殖并降低水质导致鱼类中毒，从而降低水体的自净能力。目前，对于氯化铵废水的处理普遍采用反渗透和蒸发浓缩冷却结晶的技术，存在能耗高，腐蚀严重，产品品质较低等问题。因此，有必要设计一种新的系统，实现减少了污染物，更加节能环保，且避免发生腐蚀的现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统及其工艺。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统，包括顺次连接的原液预冷器、冷冻强制循环换热器、冷冻结晶分离器以及固液分离设备，所述冷冻结晶分离器与所述原液预冷器之间连接有冰晶融化罐，所述固液分离设备与所述冷冻强制循环换热器连接。其进一步技术方案为：所述原液预冷器包括板式换热器，所述板式换热器上设有用于输入冰水的冷侧进料口以及用于输入氯化铵废水的热侧进料口，所述板式换热器上还设有出料口，所述出料口通过管道与所述冷冻强制循环换热器连接，所述冷侧进料口通过管道与所述冰晶融化罐连接。其进一步技术方案为：所述冷冻强制循环换热器包括内装有冷冻液的管壳式换热器。其进一步技术方案为：所述冷冻结晶分离器包括冷冻浓缩结晶器，所述冷冻浓缩结晶器内设有冷冻浓缩结晶空腔，所述冷冻浓缩结晶空腔的顶部设有冰晶刮刀；所述冷冻浓缩结晶器的上端设有用于输出冰晶的冰晶出料口，所述冰晶出料口与所述冷冻浓缩结晶空腔联通，且所述冰晶出料口通过管道与所述冰晶融化罐连接，所述冷冻浓缩结晶器的下端设有用于输出氯化铵晶浆的晶浆出料口，所述晶浆出料口与所述冷冻浓缩结晶空腔连通，所述晶浆出料口通过管道与所述固液分离装置连接。其进一步技术方案为：所述冷冻浓缩结晶空腔的底部还设有盐腿。其进一步技术方案为：所述冰晶融化罐包括常压冰水储罐。其进一步技术方案为：所述固液分离装置包括离心机。其进一步技术方案为：所述常压冰水储罐的顶部设有入料口，所述入料口与所述冰晶出料口通过管道连接，所述常压冰水储罐的底部设有外排口，所述外排口连接有冰水外排泵，所述冰水外排泵通过管道与所述冷侧进料口连接。本专利技术还提供了一种利用上述的节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统进行冷冻浓缩结晶的工艺，包括如下步骤：S1、原液预冷，通过与冰晶融化罐的冰水进行热交换，将氯化铵废水预冷至5℃以下；S2、冷冻结晶，预冷后的氯化铵废水在冷冻强制循环换热器的管程中与壳程的冷冻液进行热交换，管程的氯化铵废水中的水冷冻成冰晶，冰晶悬浮在溶液中，氯化铵在溶液中的浓度提高至过饱和后，析出氯化铵结晶，氯化铵结晶悬浮在溶液中，以形成氯化铵晶浆；S3、冰晶分离，将在冷冻强制循环换热器中产生的氯化铵晶浆通过管道输送至冷冻结晶分离器内进行重力沉降，悬浮的冰晶在溶液中上浮，产生冰晶层，置于顶部的冰晶刮刀在冷冻强制循环换热器的电动机的驱动下将冰晶刮下来，并将刮下来的冰晶落至冰晶融化罐内；S4、氯化铵结晶分离，冷冻结晶分离器底部的氯化铵晶浆通过管道输送至固液分离设备内进行分离，产出的氯化铵结晶排出，经过固液分离设备离心后的溶液返回冷冻强制循环换热器，并返回所述步骤S2继续处理。其进一步技术方案为：所述冷冻结晶分离器中的压力为常压，温度为-15℃；冷冻液的温度为-30℃～-35℃。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：(1)本专利技术的一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统可将氯化铵废水依次进行原液预冷、冷冻结晶、冰晶分离和氯化铵结晶分离，可将氯化铵废水进行浓缩和结晶处理，将废水中的水分通过冷冻成冰晶的方式进行分离，分离融化得到的水为净化的水可以实现达标排放或者中水回用到生产，离心分离得到的氯化铵晶体干燥后成为工业产品，该系统实现了废水连续冷冻浓缩结晶处理，产能大、效率高，可自动化控制，是一种节能减排的设备，处理氯化铵废水的能耗只有蒸发结晶技术的50％～80％的能耗，热效率高、功耗低，与现有氯化铵蒸发结晶技术相比，低温常压，不消耗蒸汽，减少了对锅炉设备的依赖，减少了污染物，更加节能环保。(2)本专利技术的一种利用节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统进行冷冻浓缩结晶的工艺，包括原液预冷、冷冻结晶、冰晶分离和氯化铵结晶分离的步骤，工艺条件温和、易于实现，各工序可自动化控制，实现连续废水处理的效果，与常规工艺比，能耗低、不消耗蒸汽、污染物少、绿色环保。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术具体实施例提供的一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统的流程示意图；图2为本专利技术具体实施例提供的一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统的结构示意图。图中附图标记表示为：1-进料泵；2-原液预冷器；3-冷冻强制循环换热器；4-冷冻结晶分离器；5-强制循环泵；6-出料泵；7-固液分离设备；8-冰晶融化罐；9-冰水外排泵；10-制冷机。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。如图1～2所示的具体实施例，本实施例提供的一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统，其特征在于，包括顺次连接的原液预冷器、冷冻强制循环换热器、冷冻结晶分离器以及固液分离设备，所述冷冻结晶分离器与所述原液预冷器之间连接有冰晶融化罐，所述固液分离设备与所述冷冻强制循环换热器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统，其特征在于，包括顺次连接的原液预冷器、冷冻强制循环换热器、冷冻结晶分离器以及固液分离设备，所述冷冻结晶分离器与所述原液预冷器之间连接有冰晶融化罐，所述固液分离设备与所述冷冻强制循环换热器连接。


2.根据权利要求1所述的一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统，其特征在于，所述原液预冷器包括板式换热器，所述板式换热器上设有用于输入冰水的冷侧进料口以及用于输入氯化铵原液的热侧进料口，所述板式换热器上还设有出料口，所述出料口通过管道与所述冷冻强制循环换热器连接，所述冷侧进料口通过管道与所述冰晶融化罐连接。


3.根据权利要求2所述的一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统，其特征在于，所述冷冻强制循环换热器包括内装有冷冻液的单流程列管换热器。


4.根据权利要求1至3任一项所述的一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统，其特征在于，所述冷冻结晶分离器包括冷冻浓缩结晶器，所述冷冻浓缩结晶器内设有冷冻浓缩结晶空腔，所述冷冻浓缩结晶空腔的顶部设有冰晶刮刀；所述冷冻浓缩结晶器的上端设有用于输出冰晶的冰晶出料口，所述冰晶出料口与所述冷冻浓缩结晶空腔联通，且所述冰晶出料口通过管道与所述冰晶融化罐连接，所述冷冻浓缩结晶器的下端设有用于输出氯化铵晶浆的晶浆出料口，所述晶浆出料口与所述冷冻浓缩结晶空腔连通，所述晶浆出料口通过管道与所述固液分离装置连接。


5.根据权利要求4所述的一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统，其特征在于，所述冷冻浓缩结晶空腔的底部还设有盐腿。


6.根据权利要求4所述的一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统，其特征在于，所述冰晶融化罐包括常压冰水储罐。

【专利技术属性】
技术研发人员：周齐，
申请(专利权)人：深圳市瑞升华科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44