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在煤化工污水处理中利用双MVR蒸发实现双盐分离的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:38466597 阅读:7 留言:0更新日期:2023-08-11 14:43
本发明专利技术公开了一种在煤化工污水处理中利用双MVR蒸发实现双盐分离的方法,将煤化工污水处理后经双MVR蒸发实现热法脱硝,并得到无水硫酸钠产品和固废氯化钠盐用于后续装置进行深加工;在离心分离时对滤饼进行水洗以减少硫酸钠和氯化钠滤饼中COD的含量,使整体COD的去除率达到最大化;为了维持系统COD的平衡,将氯化钠MVR的部分旋液分离的清液经浓缩、干燥和焚烧等工序进行处理,焚烧之后的杂盐再进入系统进行处理。该方法整体上能耗低、成本低、处理效率高、节能环保,产品回收率及纯度高。还公开了其装置,包括依次连接的硫酸钠MVR系统、氯化钠MVR系统和COD处理系统,工艺流程短、技术先进、能耗较低、操作简单。操作简单。操作简单。

【技术实现步骤摘要】
在煤化工污水处理中利用双MVR蒸发实现双盐分离的方法及装置


[0001]本专利技术属于真空制盐和煤化工污水处理
,尤其涉及一种在煤化工污水处理中利用双MVR蒸发实现双盐分离的方法及装置。

技术介绍

[0002]在工业化生产中,传统的真空制盐大多采用多效蒸发来实现双盐分离(也称热法脱硝)。工艺路线较长,操作和控制的难度较大,蒸汽消耗较高。而近年从国外引进的MVR蒸发技术,能使蒸汽消耗大幅度下降,但增加的设备投资成本也不容乐观。
[0003]在煤化工污水处理中,大多采用传统的蒸发技术进行蒸发浓缩,得到的杂盐(Na2SO4+NaCl)经高温焚烧去除COD,但杂盐无法有效利用,严重制约装置的正常运行。也有采用冷法脱硝进行双盐分离的,再分别采用传统的蒸发技术进行蒸发浓缩得到硫酸钠和氯化钠,但仍是增加的设备投资和电耗等运行成本也不容乐观得不到推广应用。
[0004]由于上述技术问题的存在,其煤化工污水处理的蒸发浓缩生产的热资源未得到充分利用,热法脱硝工艺路线较长,操作和控制的难度较大,蒸汽消耗较高。冷法脱硝设备投资大,电耗等运行成本也不容乐观。且COD去除中焚烧的盐量过大,需进一步改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是,克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷,提供一种在煤化工污水处理中利用双MVR蒸发实现双盐分离的方法及装置。
[0006]为解决上述技术问题,本专利技术提出的技术方案为:
[0007]一种在煤化工污水处理中利用双MVR蒸发实现双盐分离的方法,包括以下步骤:
[0008](1)将煤化工污水处理得到的淡盐水进行高温MVR蒸发结晶得到母液和硫酸钠结晶,所述硫酸钠结晶经脱水、干燥得到无水硫酸钠产品;
[0009](2)再将所述高温MVR蒸发结晶得到的母液进行低温MVR蒸发结晶得到双盐母液和氯化钠结晶,所述氯化钠结晶经脱水得到固废氯化钠盐湿料;
[0010](3)将所述低温MVR蒸发结晶得到的双盐母液进行COD处理(确保系统COD平衡),即将所述双盐母液经蒸发结晶、干燥得到固体杂盐(COD高达15%左右),然后进行COD高温焚烧,得到的焚烧杂盐进入离心母液槽进行化盐。
[0011]上述的方法,优选的,在步骤(1)中,所述淡盐水的TDS浓度在15~20%,所述高温MVR蒸发结晶的温度为100~120℃;在步骤(2)中,所述低温MVR蒸发结晶的温度为50~60℃;在步骤(3)中,所述经蒸发结晶、干燥的双盐母液的COD含量在50000
±
5000mg/L。煤化工污水的TDS含量一般在0.2%左右,经亚海淡膜将TDS浓缩到1.5%左右,进行预处理除硬,再经纳滤膜将TDS浓缩到15%左右进入淡盐水贮罐进行贮存。
[0012]优选的,在步骤(1)中,所述高温MVR蒸发结晶在硫酸钠MVR系统中进行,所述硫酸钠MVR系统还包括淡盐水贮罐、加料泵、硝卤预热器、硫酸钠外加热器、硫酸钠MVR压缩机、硫
酸钠结晶器、硫酸钠强制循环泵、硫酸钠采盐泵、硫酸钠旋液分离器、硫酸钠离心高位槽、硫酸钠离心机、离心母液槽、离心母液泵、硫酸钠料仓、硫酸钠耙式干燥机、引风机。
[0013]更优选的,所述硫酸钠MVR系统将煤化工污水处理得到的TDS浓度在15~20%的淡盐水进入淡盐水贮罐进行贮存;所述淡盐水由加料泵输送,经硝卤预热器用硫酸钠外加热器和刮板薄膜蒸发浓缩器的冷凝水作为热源将其预热到60~70℃,与来自硫酸钠旋液分离器的清液1、来自氯化钠旋液分离器的清液2

2以及来自离心母液泵的离心母液一起进入硫酸钠外加热器用来自硫酸钠MVR压缩机的硫酸钠MVR压缩蒸汽1作为热源加热至100~120℃,再进入硫酸钠结晶器进行表面蒸发,利用硫酸钠强制循环泵使母液在硫酸钠MVR系统进行强制循环,再利用硫酸钠采盐泵将硫酸钠结晶器结晶的硫酸钠浆料1从尖底采出,氯化钠母液1自流进入闪蒸蒸发器,得到的二次蒸汽和800kPaG、190~200℃的过热生蒸汽进入硫酸钠MVR压缩机,对硫酸钠MVR系统进行抽真空达到

15kPaG,并对其产生的

15kPaG、100~120℃的二次蒸汽进行压缩,得到的100kPaG、120~130℃的压缩蒸汽1大部分进入硫酸钠外加热器对硫酸钠母液进行加热蒸发浓缩,另外小部分进入刮板薄膜蒸发浓缩器和氯化钠蒸汽过热器作为热源及补充氯化钠MVR系统的蒸汽量,其冷凝水与刮板薄膜蒸发浓缩器的冷凝水一起进入硝卤预热器作为热源;
[0014]所述硫酸钠采盐泵从硫酸钠结晶器尖底采出的硫酸钠浆料1,经硫酸钠旋液分离器进行固液分离,所述清液1进入硫酸钠外加热器,并使浆料的固液比由10%提高到60%,得到的硫酸钠浆料2从硫酸钠旋液分离器的底部排出进入硫酸钠离心高位槽进行缓存;
[0015]所述硫酸钠离心高位槽的硫酸钠浆料2自流进入硫酸钠离心机进行离心脱水,并用清水进行洗涤(以达到降低硫酸钠滤饼中COD和氯化钠含量的目的),得到的离心母液1进入离心母液槽,得到的硫酸钠滤饼进入硫酸钠料仓进行缓存,再进入硫酸钠耙式干燥机用冷凝水进行加热干燥,用引风机将干燥的水蒸汽抽出排空;得到的无水硫酸钠作为产品外销;
[0016]所述硫酸钠浆料1的固液比10~15%,所述硫酸钠浆料2的固液比55~65%,所述MVR压缩机的MVR温度损失按10℃计。
[0017]优选的,在步骤(2)中,所述低温MVR蒸发结晶在氯化钠MVR系统中进行,所述氯化钠MVR系统还包括闪蒸蒸发器、表面冷凝器、真空泵、过料泵、氯化钠外加热器、氯化钠蒸汽过热器、氯化钠MVR压缩机、氯化钠结晶器、氯化钠强制循环泵、氯化钠采盐泵、氯化钠旋液分离器、氯化钠离心高位槽、氯化钠离心机、氯化钠料仓。
[0018]更优选的,所述氯化钠MVR系统将从硫酸钠结晶器自流出来的氯化钠母液1进入闪蒸蒸发器进行表面蒸发(负压闪蒸),得到的二次蒸汽进入表面冷凝器进行冷凝,在真空泵抽不凝性气体的前提下,使氯化钠母液温度从100~120℃降到50~60℃,真空度达到

87.5kPaG;
[0019]负压闪蒸蒸发后得到的氯化钠母液2,经过料泵输送进入氯化钠外加热器用来自氯化钠MVR压缩机的压缩蒸汽2作为热源加热至50~60℃,再进入氯化钠结晶器进行表面蒸发,利用氯化钠强制循环泵使母液在氯化钠MVR系统进行强制循环,再利用氯化钠采盐泵将氯化钠结晶器结晶的氯化钠浆料1从尖底采出,得到的二次蒸汽和100kPa、120~130℃的硫酸钠MVR压缩蒸汽1进入氯化钠蒸汽过热器进行混合和加热,将混合后的蒸汽加热到80~90℃,进入氯化钠MVR压缩机进行压缩,得到

60kPaG、70~80℃的压缩蒸汽2进入氯化钠外加
热器作为热源,对氯化钠母液进行加热蒸发浓缩;
[0020]过剩的压缩蒸汽2和不凝气体进入表面冷凝器进行冷凝,并控制压缩蒸汽2的压力为

60kPaG左右;
[0021]由氯化本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在煤化工污水处理中利用双MVR蒸发实现双盐分离的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将煤化工污水处理得到的淡盐水进行高温MVR蒸发结晶得到母液和硫酸钠结晶,所述硫酸钠结晶经脱水、干燥得到无水硫酸钠产品;(2)再将所述高温MVR蒸发结晶得到的母液进行低温MVR蒸发结晶得到双盐母液和氯化钠结晶,所述氯化钠结晶经脱水得到固废氯化钠盐湿料;(3)将所述低温MVR蒸发结晶得到的双盐母液进行COD处理,即将所述双盐母液经蒸发结晶、干燥得到固体杂盐,然后进行COD高温焚烧,得到的焚烧杂盐进入离心母液槽进行化盐。2.根据权利要求1所述的在煤化工污水处理中利用双MVR蒸发实现双盐分离的方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述淡盐水的TDS浓度在15~20%,所述高温MVR蒸发结晶的温度为100~120℃;在步骤(2)中,所述低温MVR蒸发结晶的温度为50~60℃;在步骤(3)中,所述经蒸发结晶、干燥的双盐母液的COD含量在50000
±
5000mg/L。3.根据权利要求2所述的在煤化工污水处理中利用双MVR蒸发实现双盐分离的方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述高温MVR蒸发结晶在硫酸钠MVR系统中进行,所述硫酸钠MVR系统还包括淡盐水贮罐、加料泵、硝卤预热器、硫酸钠外加热器、硫酸钠MVR压缩机、硫酸钠结晶器、硫酸钠强制循环泵、硫酸钠采盐泵、硫酸钠旋液分离器、硫酸钠离心高位槽、硫酸钠离心机、离心母液槽、离心母液泵、硫酸钠料仓、硫酸钠耙式干燥机、引风机。4.根据权利要求3所述的在煤化工污水处理中利用双MVR蒸发实现双盐分离的方法,其特征在于,所述硫酸钠MVR系统将煤化工污水处理得到的TDS浓度在15~20%的淡盐水进入淡盐水贮罐进行贮存;所述淡盐水由加料泵输送,经硝卤预热器用硫酸钠外加热器和刮板薄膜蒸发浓缩器的冷凝水作为热源将其预热到60~70℃,与来自硫酸钠旋液分离器的清液1、来自氯化钠旋液分离器的清液2

2以及来自离心母液泵的离心母液一起进入硫酸钠外加热器,用来自硫酸钠MVR压缩机的硫酸钠MVR压缩蒸汽1作为热源加热至100~120℃,再进入硫酸钠结晶器进行表面蒸发,利用硫酸钠强制循环泵使母液在硫酸钠MVR系统进行强制循环,再利用硫酸钠采盐泵将硫酸钠结晶器结晶的硫酸钠浆料1从尖底采出,氯化钠母液1自流进入闪蒸蒸发器,得到的二次蒸汽和800kPaG、190~200℃的过热生蒸汽进入硫酸钠MVR压缩机,对硫酸钠MVR系统进行抽真空达到

15kPaG,并对其产生的

15kPaG、100~120℃的二次蒸汽进行压缩,得到的100kPaG、120~130℃的压缩蒸汽1的一部分进入硫酸钠外加热器对硫酸钠母液进行加热蒸发浓缩,另一部分进入刮板薄膜蒸发浓缩器和氯化钠蒸汽过热器作为热源及补充氯化钠MVR系统的蒸汽量,其冷凝水与刮板薄膜蒸发浓缩器的冷凝水一起进入硝卤预热器作为热源;所述硫酸钠采盐泵从硫酸钠结晶器尖底采出的硫酸钠浆料1,经硫酸钠旋液分离器进行固液分离,所述清液1进入硫酸钠外加热器,并使浆料的固液比由10%提高到60%,得到的硫酸钠浆料2从硫酸钠旋液分离器的底部排出进入硫酸钠离心高位槽进行缓存;所述硫酸钠离心高位槽的硫酸钠浆料2自流进入硫酸钠离心机进行离心脱水,并用清水进行洗涤,得到的离心母液1进入离心母液槽,得到的硫酸钠滤饼进入硫酸钠料仓进行缓存,再进入硫酸钠耙式干燥机用冷凝水进行加热干燥,用引风机将干燥的水蒸汽抽出排空;所述硫酸钠浆料1的固液比10~15%,所述硫酸钠浆料2的固液比55~65%,所述MVR压
缩机的MVR温度损失按10℃计。5.根据权利要求2所述的在煤化工污水处理中利用双MVR蒸发实现双盐分离的方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述低温MVR蒸发结晶在氯化钠MVR系统中进行,所述氯化钠MVR系统还包括闪蒸蒸发器、表面冷凝器、真空泵、过料泵、氯化钠外加热器、氯化钠蒸汽过热器、氯化钠MVR压缩机、氯化钠结晶器、氯化钠强制循环泵、氯化钠采盐泵、氯化钠旋液分离器、氯化钠离心高位槽、氯化钠离心机、氯化钠料仓。6.根据权利要求5所述的在煤化工污水处理中利用双MVR蒸发实现双盐分离的方法,其特征在于,所述氯化钠MVR系统将从硫酸钠结晶器自流出来的氯化钠母液1进入闪蒸蒸发器进行负压闪蒸蒸发,得到的二次蒸汽进入表面冷凝器进行冷凝,在真空泵抽不凝性气体的前提下,使氯化钠母液温度从100~120℃降到50~60℃,真空度达到

87.5kPaG;负压闪蒸蒸发后得到的氯化钠母液2,经过料泵输送进入氯化钠外加热器,用来自氯化钠MVR压缩机的压缩蒸汽2作为热源加热至50~60℃,再进入氯化钠结晶器进行表面蒸发,利用氯化钠强制循环泵使母液在氯化钠MVR系统进行强制循环,再利用氯化钠采盐泵将氯化钠结晶器结晶的氯化钠浆料1从尖底采出,得到的二次蒸汽和100kPa、120~130℃的硫酸钠MVR压缩蒸汽1进入氯化钠蒸汽过热器进行混合和加热,将混合后的蒸汽加热到80~90℃,进入氯化钠MVR压缩机进行压缩,得到

60kPaG、70~80℃的压缩蒸汽2进入氯化钠外加热器作为热源,对氯化钠母液进行加热蒸发浓缩;过剩的压缩蒸汽2和不凝气体进入表面冷凝器进行冷凝,并控制压缩蒸汽2的压力为

60kPaG;由氯化钠采盐泵从氯化钠结晶器尖底采出的氯化钠浆料1,经氯化钠旋液分离器进行固液分离,清液2

1进入高COD盐水缓冲槽进行缓存,清液2

2进入硫酸钠外加热器,并使浆料的固液比由10%提高到60%,得到氯化钠浆料2从氯化钠旋液分离器的底部排出进入氯化钠离心高位槽进行储存;所述氯化钠离心高位槽的氯化钠浆料2自流进入氯化钠离心机进行离心脱水,并用清水进行洗涤,得到离心母液2进入离心母液槽,得到氯化钠滤饼进入氯化钠料仓进行缓存,然后送后续装置进行深加工;所述氯化钠浆料1的固液比10~15%左右,所述氯化钠浆料2的固液比55~65%,所述氯化钠蒸汽过热器的MVR温度损失按10℃计。7.根据权利要求2所述的在煤化工污水处理中利用双MVR蒸发实现双盐分离的方法,其特征在于,在步骤(3)中,所述COD处理在COD处理系统中进行,所述COD处理系统还包括高COD盐水缓冲槽、浓缩加料泵、刮板薄膜蒸发浓缩器、浆料缓冲槽、干燥加料泵、压力喷雾干燥塔、鼓风机、燃气炉、旋风分离器、COD焚烧炉。8.根据权利要求7所述的在煤化工污水处理中利用双MVR蒸发实现双盐分离的方法,其特征在于,所述COD处理系统将来自氯化钠旋液分离器的清液2

1进入高COD盐水缓冲槽缓存,再用浓缩加料泵输送进入刮板膜式蒸发浓缩器进行蒸发浓缩,得到的二次蒸汽进入表面冷凝器进行冷凝,在真空泵抽不凝性气体的前提下,利用硫酸钠MVR的压缩蒸汽1加热到50~55℃,使其真空度达到

87.5kPaG,蒸发浓缩到固液比25

35%的干燥浆料进入浆料缓冲槽搅拌均匀,用干燥加料泵输送进入压力喷雾干燥塔,鼓风机将空气压缩后送入燃气炉,利用天然气燃烧的烟气进入压力喷雾干燥塔进行压力喷雾干燥,烟气经旋风分离器除去粉
尘后排空,压力喷雾干燥塔和旋风分离器底部排出的固体杂盐,进入COD焚烧炉对COD进行高温焚烧,焚烧杂盐进入离心母液槽进行化盐;所述来自氯化钠旋液分离器的清液2

1的COD含量在50000
±
5000mg/L,所述固体杂盐的COD为15~20%。9.一种用于权利要求1~8中任一项方法的在煤化工污水处理中利用双MVR蒸发实现双盐分离的装置,其特征在于,所述装置包括依次连接的硫酸钠MVR系统(1)、氯化钠MVR系统(2)和COD处理系统(3)。10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述硫酸钠MVR系统(1)包括依次连接的淡盐水贮罐(1

1)、加料泵(1

2)、硝卤预热器(1

3)、硫酸钠外加热器(1

4)、硫酸钠MVR压缩机(1

5)、硫酸钠结晶器(1

6)、硫酸钠强制循环泵(1

7)、硫酸钠采盐泵(1

8)、硫酸钠旋液分离器(1

9)、硫酸钠离心高位槽(1

10)、硫酸钠离心机(1

11)、离心母液槽(1

12)、离心母液泵(1

13)、硫酸钠料仓(1

14)、硫酸钠耙式干燥机(1

15)、引风机(1

16);所述加料泵(1

2)的进液端与所述淡盐水贮罐(1

1)相连接;所述硝卤预热器(1

3)的进液端与所述加料泵(1

2)相连接;所述硝卤预热器(1

3)的热源进液端还与所述硫酸钠外加热器(1

4)和所述COD处理系统(3)的刮板薄膜蒸发浓缩器(3

3)相连接;所述硫酸钠外加热器(1

4)的进液端与所述硝卤预热器(1

3)、所述硫酸钠强制循环泵(1

7)、所述硫酸钠旋液分离器(1

9)、所述离心母液泵(1

13)和所述氯化...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖正群
申请(专利权)人:肖正群
类型:发明
国别省市:

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