一种含溴化钠和碳酸钠的废水回收系统和工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种含溴化钠和碳酸钠的废水回收系统和工艺，其包括预处理模块、蒸发结晶模块以及冷却结晶模块，预处理模块用以过滤废水中的杂质得到溴化钠和碳酸钠混合溶液，蒸发结晶模块用以将溴化钠

【技术实现步骤摘要】
一种含溴化钠和碳酸钠的废水回收系统和工艺


[0001]本专利技术涉及化工废水回收
，尤其涉及一种含溴化钠和碳酸钠的废水回收系统和工艺。

技术介绍

[0002]PTA（对苯二甲酸）目前主流工艺采用对二甲苯空气氧化法生产，在生产过程中会产生大量尾气，尾气中含有机物、CO、溴化物等污染物，通过PTA氧化尾气处理技术，使得部分气体可排放至大气，但该工艺产生的氧化尾气洗涤塔的排出液是PTA化工装置生产过程中废水的主要来源，同时该排出液中也含有极具回收价值的溴化钠，溴化钠在感光工业、生产药物中间体、合成染料作溴化剂具有重要的作用。
[0003]在公开号为CN113461199A的专利中，公开了一种PTA氧化尾气洗涤塔排出液中碳酸钠与溴化钠的分离方法，其包括以下步骤：洗涤塔排出液在脱碳酸氢钠塔内，通过蒸汽加热或者添加氢氧化钠的方式调整洗涤塔排出液的PH值为11.0
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12.0，得到脱碳后的洗涤塔排出液；将脱碳后的洗涤塔排出液输送至超滤装置去除悬浮颗粒物，得到超滤产水和超滤浓水，超滤浓水外排；超滤产水输送至两级纳滤装置以及两级RO反渗透装置，其中，Ⅰ级纳滤浓水为含碳酸钠溶液，Ⅰ级RO反渗透浓水即为富含溴化钠的溶液。该方法仅可以得到溴化钠溶液和碳酸钠溶液，不能得到固体产品，无法在市场流通，而且该技术用纳滤膜截留碳酸根离子，导致物料未经过浓缩，处理率低，设计成本高，无法产生经济效益，同时该技术调节pH至11
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12后进入膜系统，膜系统无法耐受如此高的pH，因而该方法仅限于理论假象，无法实施，由此可见，目前PTA废水中的溴化钠和碳酸钠回收方法较难实现对溴化钠和碳酸钠的有效回收和利用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的在于提供一种含溴化钠和碳酸钠的废水回收系统和工艺，其通过预处理模块得到碳酸钠和溴化钠的混合溶液，再通过蒸发结晶模块和冷却结晶模块分别生产出高浓度的溴化固体盐产品和钠碳酸钠固体盐产品。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供一种含溴化钠和碳酸钠的废水回收系统和工艺，其通过交替式冷却结晶模块对蒸发结晶模块输出的高含溴母液进行冷却结晶，通过溴化钠
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碳酸钠
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水相图三元体系相图可推算并分离出二水溴化钠，实现PTA工业废水中的二水溴化钠固体盐分离技术。
[0006]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：根据本申请的第一个方面，一种含溴化钠和碳酸钠的废水回收系统包括预处理模块、蒸发结晶模块以及冷却结晶模块，所述预处理模块用以过滤废水中的杂质得到溴化钠和碳酸钠混合溶液，所述蒸发结晶模块用以将溴化钠
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碳酸钠
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水三元混合体系加热至蒸发温度并持续蒸发浓缩，析出碳酸钠结晶，并得到含溴化钠和碳酸钠的母液，所述冷却结晶模块用以将含溴化钠和碳酸钠的母液冷却至冷却温度并析出溴化钠晶体。
[0007]进一步地，所述含溴化钠和碳酸钠的废水回收系统进一步包括预调节模块，所述预调节模块用以调节溴化钠和碳酸钠混合溶液的pH值和预热温度，所述预调节模块包括蒸发进水箱、闪蒸罐、预热器以及降膜蒸发器，所述溴化钠和碳酸钠混合溶液在所述蒸发进水箱中调节pH值至11~12，所述闪蒸罐用于将高温热水闪蒸成低压蒸汽，气相为所述降膜蒸发器提供热源，液相为所述预热器预热溴化钠和碳酸钠混合溶液，所述降膜蒸发器用以蒸发浓缩所述预热的溴化钠和碳酸钠混合溶液，得到所述浓缩的溴化钠和碳酸钠混合溶液。
[0008]进一步地，所述蒸发结晶模块对所述浓缩的溴化钠和碳酸钠混合溶液进行负压蒸发，使混合体系符合在蒸发温度时，处于溴化钠
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碳酸钠
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水三元体系相图的一水碳酸钠结晶区内，分离出一水碳酸钠结晶固相，剩余母液为增浓后的溴化钠和低浓度碳酸钠混合溶液，所述冷却结晶模块对所述母液进行冷却结晶，使混合体系符合在冷却温度时，处于溴化钠
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碳酸钠
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水三元体系相图的二水溴化钠结晶区内，分离出二水溴化钠结晶固相。
[0009]进一步地，所述含溴化钠和碳酸钠的废水回收系统进一步包括第一离心机和第二离心机，所述第一离心机用于对通过蒸发分离出的碳酸钠晶浆进行离心，收集碳酸钠干盐，所述第二离心机用于对通过冷却分离出的溴化钠晶浆进行离心，收集溴化钠干盐。
[0010]根据本申请的第二个方面，一种含溴化钠和碳酸钠的废水回收工艺，其包括步骤：S100将废水经预处理模块过滤处理，得到溴化钠和碳酸钠混合溶液；S200通过蒸发结晶模块将组成的溴化钠
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碳酸钠
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水三元混合体系符合在蒸发温度时，处于溴化钠
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碳酸钠
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水三元体系相图的一水碳酸钠结晶区内，在所述蒸发温度下，持续蒸发浓缩，直至分离出所述一水碳酸钠晶体，剩余母液为增浓后的溴化钠和低浓度碳酸钠混合溶液；S300通过冷却结晶模块将母液进行冷却结晶，使溴化钠
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碳酸钠
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水三元混合体系符合在冷却温度时，处于溴化钠
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碳酸钠
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水三元体系相图的二水溴化钠结晶区内，分离出二水溴化钠结晶固相。
[0011]进一步地，所述步骤S200具体包括步骤：S210将溴化钠
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碳酸钠
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水三元混合体系符合在蒸发温度70℃~90℃时，使得经过预处理的混合溶液处于溴化钠
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碳酸钠
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水三元体系相图的一水碳酸钠结晶区内，并在70℃~90℃持续蒸发浓缩，直至析出一水碳酸钠晶体；S220此时混合体系平衡位置处于一水碳酸钠三角区域内，随着新物料不断进入所述蒸发结晶模块中，将持续的析出一水碳酸钠晶体，并由第一离心机分离出一水碳酸钠干盐；S230在一水碳酸钠晶体连续析出的过程中平衡点位置将持续向第一共饱点靠近，溴化钠的浓度持续富集，使得剩余母液为增浓后的溴化钠和低浓度碳酸钠混合溶液，其中，第一共饱点为70℃~90℃下碳酸钠和溴化钠的共饱点。
[0012]进一步地，所述步骤S300具体包括步骤：S310将母液转移至冷却结晶模块中，使得母液中的溴化钠
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碳酸钠
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水三元混合体系符合在冷却温度20℃~40℃时，得以处于溴化钠
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碳酸钠
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水三元体系相图的二元溴化钠结晶区内；S320随着第二共饱点的偏移，所述第一共饱点位于二水溴化钠的三角区域内，冷却析出二水溴化钠晶体；
S330通过第二离心机分离出二水溴化钠干盐。
[0013]进一步地，所述步骤S200中的蒸发温度为78~82℃，蒸发压力为
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70kpa~
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80kpa，所述步骤S300中的冷却温度为28℃~32℃。
[0014]进一步地，所述含溴化钠和碳酸钠的废水回收工艺进一步包括步骤S400：调节预处理后的溴化钠和碳酸钠混合溶液的pH值至11~12，再将物料通过预热器预热至5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含溴化钠和碳酸钠的废水回收系统，其特征在于，包括预处理模块、蒸发结晶模块以及冷却结晶模块，所述预处理模块用以过滤废水中的杂质得到溴化钠和碳酸钠混合溶液，所述蒸发结晶模块用以将溴化钠
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碳酸钠
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水三元混合体系加热至蒸发温度并持续蒸发浓缩，析出碳酸钠结晶，并得到含溴化钠和碳酸钠的母液，所述冷却结晶模块用以将含溴化钠和碳酸钠的母液冷却至冷却温度并析出溴化钠晶体。2.根据权利要求1所述的含溴化钠和碳酸钠的废水回收系统，其特征在于，所述蒸发结晶模块对所述浓缩的溴化钠和碳酸钠混合溶液进行负压蒸发，使混合体系符合在蒸发温度时，处于溴化钠
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碳酸钠
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水三元体系相图的一水碳酸钠结晶区内，分离出一水碳酸钠结晶固相，剩余母液为增浓后的溴化钠和低浓度碳酸钠混合溶液，所述冷却结晶模块对所述母液进行冷却结晶，使混合体系符合在冷却温度时，处于溴化钠
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碳酸钠
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水三元体系相图的二水溴化钠结晶区内，分离出二水溴化钠结晶固相。3.根据权利要求2所述的含溴化钠和碳酸钠的废水回收系统，其特征在于，其进一步包括预调节模块，所述预调节模块用以调节溴化钠和碳酸钠混合溶液的pH值和预热温度，所述预调节模块包括蒸发进水箱、闪蒸罐、预热器以及降膜蒸发器，所述溴化钠和碳酸钠混合溶液在所述蒸发进水箱中调节pH值至11~12，所述闪蒸罐用于将高温热水闪蒸成低压蒸汽，气相为所述降膜蒸发器提供热源，液相为所述预热器预热溴化钠和碳酸钠混合溶液，所述降膜蒸发器用以蒸发浓缩所述预热的溴化钠和碳酸钠混合溶液，得到所述浓缩的溴化钠和碳酸钠混合溶液。4.根据权利要求1~3中任一所述的含溴化钠和碳酸钠的废水回收系统，其特征在于，所述含溴化钠和碳酸钠的废水回收系统进一步包括第一离心机和第二离心机，所述第一离心机用于对通过蒸发分离出的碳酸钠晶浆进行离心，收集碳酸钠干盐，所述第二离心机用于对通过冷却分离出的溴化钠晶浆进行离心，收集溴化钠干盐。5.一种含溴化钠和碳酸钠的废水回收工艺，其特征在于，其包括步骤：S100将废水经预处理模块过滤处理，得到溴化钠和碳酸钠混合溶液；S200通过蒸发结晶模块将组成的溴化钠
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碳酸钠
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水三元混合体系符合在蒸发温度时，处于溴化钠
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碳酸钠
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水三元体系相图的一水碳酸钠结晶区内，在所述蒸发温度下，持续蒸发浓缩，直至分离出所述一水碳酸钠晶体，剩余母液为增浓后的溴化钠和低浓度碳酸钠混合溶液；S300通过冷却结晶模块将母液进行冷却结晶，使溴化钠
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碳酸钠
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水三元混合体系符合在冷却温度时，处于溴化钠
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碳酸钠
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【专利技术属性】
技术研发人员：周海明，唐二松，朱思宇，杨栋君，陈明波，周天睿，刘根廷，陈志刚，
申请(专利权)人：中化浙江膜产业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：