CN220364451U - 工业浓盐水及废气多元化处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了工业浓盐水及废气多元化处理装置，浓盐水分盐纯化模块，浓盐水分盐纯化模块通过管路连接有分盐制酸碱模块，浓盐水分盐纯化模块通过管路还连接有浓盐水结晶资源化模块，本实用新型将工业浓盐水、工业废气，通过分盐、净化、净化浓缩、制酸碱、化学反应和蒸发结晶等工艺，产生高附加值产品碳酸钠、酸碱和产品水；整体工艺流程能耗低、工艺稳定、环保经济，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型属于工业浓盐水及废气资源化装备技术领域，涉及工业浓盐水及废气多元化处理装置。
背景技术
煤化工废水含盐量高，必须经过相关处理然后才能回用。目前浓盐水的处理通常是采用膜分离或热浓缩工艺来富集废水中的盐分。这些工艺产生的清水回用于循环水系统，浓水进行蒸发结晶出盐。浓盐水浓缩后产生的高盐浓水含盐质量分数通常在10％以上，进入蒸发系统(通常为多效蒸发或者机械压缩蒸发等)进一步浓缩至含盐量达到20％，然后进入结晶器结晶析出固体盐分。浓盐水中盐的成分一般比较复杂，因此结晶析出的盐为混盐。
针对目前反渗透浓盐水处理蒸发结晶工艺中存在的问题。中国专利CN107398181A“一种用于煤化工浓盐水分质浓缩的电渗析装置”，提出一种新的用于煤化工浓盐水分质浓缩的电渗析装置。该装置可同时实现浓盐水的浓缩与盐类的分离，经过后续处理可得到高纯度的氯化钠和硫酸钠，从而实现煤化工浓盐水的“零排放”、水资源和盐类资源的回收利用目标。以上工艺可实现浓缩和分离同时进行，但是存在电耗大、纳滤分离效率不高，对后续蒸发结晶出盐的纯度带来影响。
中国专利CN111362480A“一种处理反渗透浓盐水的方法”，提出一种新的反渗透浓盐水处理方法，将反渗透浓盐水经过预处理后，通过双极膜电渗析制备酸碱然后回用于相关工业项目，不采用蒸发结晶工艺降低了处理成本，但只适用于反渗透浓水中氯化钠和硫酸钠比例大于9或硫酸钠和氯化钠比例大于9的情况，在实际工业项目中，反渗透废水中氯化钠硫酸钠盐比例接近，况且产生的酸碱量大，不能完全被工业项目利用。
通常煤化工项目存在大量的含氨废气和二氧化碳废气无法回收，造成资源浪费和环境污染。含氨废气主要来源于合成氨生产的弛放气和尿素造粒塔的高空排放尾气，其他来源有焦炉煤气、氨冷冻罐排气、硝酸装置尾气以及工业生产装置中设备的跑、冒、滴、漏等，其中80％以上的氨废气来自于合成氨弛放气。随着我国合成氨工业的快速发展，合成氨产量持续上升，含氨废气的排放量也将进一步增加。氨是典型的有毒有害工业气态污染物之一，大量含氨工业尾气直接排入大气，不仅造成合成氨产品的损失，而且恶化了人们的生存环境。氨在大气中被氧化生成NOx，形成酸雨，进而氧化成硝酸盐，进入水循环系统，污染地下水。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种工业浓盐水及废气多元化处理装置，解决了现有技术中存在的浓盐水处理难和废气外排污染的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，工业浓盐水及废气多元化处理装置包括浓盐水分盐纯化模块，浓盐水分盐纯化模块通过管路连接有分盐制酸碱模块，浓盐水分盐纯化模块通过管路还连接有浓盐水结晶资源化模块。
本实用新型的特点还在于：浓盐水分盐纯化模块包括浓盐水储罐，浓盐水储罐出口连通至分盐装置的入口，分盐装置的出口分为两股，一股连通至螯合树脂交换器的入口，另一股连通至吸附-高级氧化塔的入口，吸附-高级氧化塔的出口与分盐制酸碱模块连通，螯合树脂交换器连通至浓缩装置的入口，浓缩装置的入口还与分盐制酸碱模块连通，浓缩装置的出口分为两股，一股连通至回用水池的入口，另一股与浓盐水结晶资源化模块连通；
分盐制酸碱模块包括制酸碱装置，制酸碱装置的出口分为两股，一股连通至酸储罐的入口，另一股连通至碱储罐的入口，制酸碱装置还设置有淡化液出口，制酸碱装置的入口连通至单离子扩散渗析装置的出口，单离子扩散渗析装置的入口分别连通浓缩装置和吸附-高级氧化塔。
浓盐水结晶资源化模块包括尿素装置，尿素装置出口连通至净化装置入口，净化装置出口连通至反应装置，反应装置入口还分为三股，一股连通至净化浓缩装置的出口，另一股连通至MVR蒸发结晶装置一个出口，还有一股与浓缩装置出口连通，反应装置的出口连通至结晶装置入口，结晶装置一侧的出口连通至第一干燥装置，结晶装置另一侧的出口与MVR蒸发结晶装置的入口连通，MVR蒸发结晶装置出口连通至第二干燥装置入口，净化浓缩装置的入口与火炬装置出口连通。
第一干燥装置还设置有淡化液出口。
第二干燥装置还设置有余盐出口。
第一干燥装置与第二干燥装置均为喷雾干燥器。
反应装置为釜式反应器、塔式反应器、鼓泡床反应器、喷淋塔反应器或板式塔反应器中的任意一种。
本实用新型的有益效果是：1.本实用新型将工业浓盐水、工业废气(氨气、二氧化碳)，通过分盐、净化、净化浓缩、制酸碱、化学反应和蒸发结晶等工艺，产生高附加值产品碳酸钠、酸碱和产品水；整体工艺流程能耗低、工艺稳定、环保经济，具有广阔的应用前景；
2.本实用新型将工业高盐水、含氨废气、含二氧化碳废气和工业余热充分利用，将煤化工三废和煤矿三废变废为宝，降低企业工业废水处理成本的同时，可为企业带来可观收入，为工业浓盐水、废气处理及资源化利用提供参考与依据具有重要意义；
3.本实用新型可将制备产生的碳酸钠、酸碱直接用于水处理处理工艺过程中，包括高密池软化、除硬除硅、调节pH等工艺中，最大程度将高盐水中的水和盐进行资源化利用，减少二氧化碳和氨气外排对环境的污染，同时最大化利用工业余热，符合低碳环保要求，具有显著的经济、社会和生态意义。
附图说明
图1是本实用新型工业浓盐水及废气多元化处理装置的结构示意图；
图2是本实用新型工业浓盐水及废气多元化处理装置的结构示意图；
图3是本实用新型工业浓盐水及废气多元化处理装置的工艺流程示意图。
图中，1.浓盐水分盐纯化模块、2.分盐制酸碱模块、3.浓盐水结晶资源化模块；
101.浓盐水储罐、102.分盐装置、103.螯合树脂交换器、104.吸附-高级氧化塔、105.浓缩装置、106.回用水池、201.单离子扩散渗析装置、202.制酸碱装置、203.酸储罐、204.碱储罐、301.反应装置、302.尿素装置、303.净化装置、304.火炬装置、305.净化浓缩装置、306.结晶装置、307.第一干燥装置、308.MVR蒸发结晶装置、309.第二干燥装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型工业浓盐水及废气多元化处理装置，如图1、图2所示，包括浓盐水分盐纯化模块1，浓盐水分盐纯化模块1连接有分盐制酸碱模块2，浓盐水分盐纯化模块1还连接有浓盐水结晶资源化模块3；
浓盐水分盐纯化模块1包括浓盐水储罐101，浓盐水储罐101出口连通至分盐装置102的入口，分盐装置102的出口分别连通至螯合树脂交换器103的入口和吸附-高级氧化塔104的入口，吸附-高级氧化塔104的出口与分盐制酸碱模块2连通，螯合树脂交换器103连通至浓缩装置105的入口，浓缩装置105的入口还与分盐制酸碱模块2连通，浓缩装置105的出口分为两股，一股连通至回用水池106的入口，另一股与浓盐水结晶资源化模块3连通；
分盐制酸碱模块2包括制酸碱装置202，制酸碱装置202的出口分为两股，一股连通至酸储罐203的入口，另一股连通至碱储罐204的入口，制酸碱装置202还设置有淡化液出口，制酸碱装置202的入口连通至单离子扩散渗析装置201的出口，单离子扩散渗析装置201的入口分别连通浓缩装置105和吸附-高级氧化塔104；
浓盐水结晶资源化模块3包括尿素装置302，尿素装置302出口连通至净化装置303入口，净化装置303出口连通至反应装置301，反应装置301入口还分为三股，一股连通至净化浓缩装置305的出口，净化浓缩装置305的入口与火炬装置304出口连通另一股连通至MVR蒸发结晶装置308一个出口，还有一股与浓缩装置105出口连通，反应装置301的出口连通至结晶装置306入口，结晶装置306一侧的出口连通至第一干燥装置307，将结晶沉降的碳酸氢钠送入第一干燥装置307，然后通入工业余热对碳酸氢钠进行干燥，得到碳酸钠结晶盐，第一干燥装置307还设置有余盐出口，使碳酸钠结晶盐从第一干燥装置307排出，结晶装置306另一侧的出口与MVR蒸发结晶装置308的入口连通，MVR蒸发结晶装置308出口连通至第二干燥装置309入口，第二干燥装置309还设置有余盐出口，第一干燥装置307和第二干燥装置309均为喷雾干燥器。
分盐装置102采用电渗析装置，电渗析装置采用光伏/风力发电产生的新能源进行驱动，电渗析装置内安装有一多价离子分离的特种膜，将浓盐水中一多价离子进行分离，保障制备得到的酸碱和碳酸钠的纯度。
吸附-高级氧化塔104经过除杂后产水中杂质降低，确保后续工艺的稳定运行和制备得到化学品的品质。
螯合树脂交换器103中安装鼓泡器，使得水中离子与螯合树脂充分接触，将产水中的硬度降低到很低水平，保障后续蒸发结晶的稳定运行。
单离子扩散渗析装置201采用扩散渗析器，扩散渗析器中安装一多价离子分离膜，在渗透液侧为一价盐溶液，浓缩液侧为二价或多价溶液，起到对分盐装置浓水进一步分盐的作用，有力的保障了制备得到化学品的品质。
反应装置301为釜式反应器、塔式反应器、鼓泡床反应器、喷淋塔反应器和板式塔反应器等，在反应装置中，饱和盐水与氨气、二氧化碳逆流充分接触，充分反应生产预定产物。
净化装置303采用电除尘器，经过除尘除杂后，含氨废气得到净化，可防止杂质进入后续蒸发结晶工艺，影响结晶盐产品的品质。
净化浓缩装置305，采用二氧化碳膜分离器，通过对二氧化碳进行分离浓缩，可对二氧化碳进行纯化和浓缩，提高二氧化碳与氨气、浓盐水的反应效率和速率，同时提高后续结晶盐的产品的品质。
MVR蒸发结晶装置308经过蒸发结晶系统实现浓盐水的结晶分离析出，然后盐浆再进一步由干燥器干燥后产生盐饼，结晶盐进行回用。通过蒸发结晶工艺实现水资源和盐资源的最大化回用。
第一干燥装置和第二干燥装置采用喷雾干燥器，第一干燥装置和第二干燥装置所用热源为煤化工余热或者废热，通过对含水物料进行干燥处理，结晶出相关结晶盐。
本实用新型工业浓盐水及废气多元化处理装置，其工作原理如下：如图3所示，将浓盐水送入浓盐水储罐101中，将浓盐水泵入分盐装置102，通过分盐装置102将浓盐水分为一价离子为主的产水和二价离子为主的浓水，一价离子为主的产水送入螯合树脂交换器103进行除杂，根据产水中杂质种类进行除硅、除硬度、除COD等，螯合树脂交换器103产水和单离子扩散渗析装置201的渗透液送入浓缩装置105中进入进行进一步浓缩，浓缩装置105产水直接送入回用水池进行回用，浓缩装置105产生的饱和盐水送入后续工艺。分盐装置102产生的二价离子为主的浓水送入吸附-高级氧化塔104中，根据浓水中杂质种类进行除硅、除硬度、除COD等，吸附-高级氧化塔104产水送入单离子扩散渗析装置201中，经过扩散渗析处理后产生渗透液和浓缩液，渗透液送入浓缩装置105，浓缩液送入制酸碱装置202，浓缩液经过制酸碱装置202处理，制备产生对应的酸和碱，分别送入酸储罐203和碱储罐204，制酸碱装置202产生的淡化液回用或返回前端，将浓缩装置105产生的饱和盐水送入反应装置301内，将尿素装置302产生的含氨废气送入净化装置303进行处理，去除废气中的酸性其他成本和颗粒物，送入反应装置301内；将火炬装置304中的含二氧化碳废气送入净化浓缩装置305，去除废气中的杂质气体成本，同时将二氧化碳提纯浓缩，处理后的二氧化碳气体送入反应装置301内；在反应装置301内饱和盐水与氨气、二氧化碳进行反应，生产对应的铵盐和碳酸氢钠。将反应装置301生产的盐水混合物送入结晶装置306内，碳酸氢钠在结晶装置306内结晶沉降，将结晶沉降的碳酸氢钠送入第一干燥装置307内，将工业余热通入第一干燥装置307内对碳酸氢钠进行干燥，得到碳酸钠结晶盐。
结晶装置306产生的母液送入MVR蒸发结晶装置308内，经过蒸发浓缩产生的盐浆送入干燥装置2-19内，将MVR蒸发结晶装置308内分解产生的二氧化碳回送入反应装置301内进行循环利用。将工业余热通入第二干燥装置309内对结晶杂盐进行干燥，得到未反应的杂盐，MVR蒸发结晶装置308产生的冷凝液回收利用。
实施例1
如图1所示，本实施例提出的工业浓盐水及废气多元化处理装置，包括浓盐水分盐纯化模块1，浓盐水分盐纯化模块1连接有分盐制酸碱模块2，浓盐水分盐纯化模块1还连接有浓盐水结晶资源化模块3。
实施例2
如图1、图2所示，本实施例提出的工业浓盐水及废气多元化处理装置，包括浓盐水分盐纯化模块1，浓盐水分盐纯化模块1连接有分盐制酸碱模块2，浓盐水分盐纯化模块1还连接有浓盐水结晶资源化模块3；
浓盐水分盐纯化模块1包括浓盐水储罐101，浓盐水储罐101出口连通至分盐装置102的入口，分盐装置102的出口分为两股，一股连通至螯合树脂交换器103的入口，另一股连通至吸附-高级氧化塔104的入口，吸附-高级氧化塔104的出口与分盐制酸碱模块2连通，螯合树脂交换器103连通至浓缩装置105的入口，浓缩装置105的入口还与分盐制酸碱模块2连通，浓缩装置105的出口分为两股，一股连通至回用水池106的入口，另一股与浓盐水结晶资源化模块3连通；
分盐制酸碱模块2包括制酸碱装置202，制酸碱装置202的出口分为两股，一股连通至酸储罐203的入口，另一股连通至碱储罐204的入口，制酸碱装置202还设置有淡化液出口，制酸碱装置202的入口连通至单离子扩散渗析装置201的出口，单离子扩散渗析装置201的入口分别连通浓缩装置105和吸附-高级氧化塔104；
浓盐水结晶资源化模块3包括尿素装置302，尿素装置302出口连通至净化装置303入口，净化装置303出口连通至反应装置301，反应装置301入口还分为三股，一股连通至净化浓缩装置305的出口，另一股连通至MVR蒸发结晶装置308一个出口，还有一股与浓缩装置105出口连通，反应装置301的出口连通至结晶装置306入口，结晶装置30)一侧的出口连通至第一干燥装置307，结晶装置306另一侧的出口与MVR蒸发结晶装置308的入口连通，MVR蒸发结晶装置308出口连通至第二干燥装置309入口，净化浓缩装置305的入口与火炬装置304出口连通。
实施例3
如图1、图2所示，本实施例提出的工业浓盐水及废气多元化处理装置，包括浓盐水分盐纯化模块1，浓盐水分盐纯化模块1连接有分盐制酸碱模块2，浓盐水分盐纯化模块1还连接有浓盐水结晶资源化模块3；
浓盐水分盐纯化模块1包括浓盐水储罐101，浓盐水储罐101出口连通至分盐装置102的入口，分盐装置102的出口分为两股，一股连通至螯合树脂交换器103的入口，另一股连通至吸附-高级氧化塔104的入口，吸附-高级氧化塔104的出口与分盐制酸碱模块2连通，螯合树脂交换器103连通至浓缩装置105的入口，浓缩装置105的入口还与分盐制酸碱模块2连通，浓缩装置105的出口分为两股，一股连通至回用水池106的入口，另一股与浓盐水结晶资源化模块3连通；
分盐制酸碱模块2包括制酸碱装置202，制酸碱装置202的出口分为两股，一股连通至酸储罐203的入口，另一股连通至碱储罐204的入口，制酸碱装置202还设置有淡化液出口，制酸碱装置202的入口连通至单离子扩散渗析装置201的出口，单离子扩散渗析装置201的入口分别连通浓缩装置105和吸附-高级氧化塔104；
浓盐水结晶资源化模块3包括尿素装置302，尿素装置302出口连通至净化装置303入口，净化装置303出口连通至反应装置301，反应装置301入口还分为三股，一股连通至净化浓缩装置305的出口，另一股连通至MVR蒸发结晶装置308一个出口，还有一股与浓缩装置105出口连通，反应装置301的出口连通至结晶装置306入口，结晶装置30)一侧的出口连通至第一干燥装置307，结晶装置306另一侧的出口与MVR蒸发结晶装置308的入口连通，MVR蒸发结晶装置308出口连通至第二干燥装置309入口，净化浓缩装置305的入口与火炬装置304出口连通；
第一干燥装置307还设置有淡化液出口，第二干燥装置309还设置有余盐出口，第一干燥装置307与第二干燥装置309均为喷雾干燥器。
Claims (5)
1.工业浓盐水及废气多元化处理装置，其特征在于，包括浓盐水分盐纯化模块(1)，所述浓盐水分盐纯化模块(1)通过管路连接有分盐制酸碱模块(2)，所述浓盐水分盐纯化模块(1)通过管路还连接有浓盐水结晶资源化模块(3)；
所述浓盐水分盐纯化模块(1)包括浓盐水储罐(101)，所述浓盐水储罐(101)出口连通至分盐装置(102)的入口，所述分盐装置(102)的出口分为两股，一股连通至螯合树脂交换器(103)的入口，另一股连通至吸附-高级氧化塔(104)的入口，所述吸附-高级氧化塔(104)的出口与分盐制酸碱模块(2)连通，所述螯合树脂交换器(103)连通至浓缩装置(105)的入口，所述浓缩装置(105)的入口还与分盐制酸碱模块(2)连通，所述浓缩装置(105)的出口分为两股，一股连通至回用水池(106)的入口，另一股与浓盐水结晶资源化模块(3)连通；
所述分盐制酸碱模块(2)包括制酸碱装置(202)，所述制酸碱装置(202)的出口分为两股，一股连通至酸储罐(203)的入口，另一股连通至碱储罐(204)的入口，所述制酸碱装置(202)还设置有淡化液出口，所述制酸碱装置(202)的入口连通至单离子扩散渗析装置(201)的出口，所述单离子扩散渗析装置(201)的入口分别连通浓缩装置(105)和吸附-高级氧化塔(104)；
所述浓盐水结晶资源化模块(3)包括尿素装置(302)，所述尿素装置(302)出口连通至净化装置(303)入口，所述净化装置(303)出口连通至反应装置(301)，所述反应装置(301)入口还分为三股，一股连通至净化浓缩装置(305)的出口，另一股连通至MVR蒸发结晶装置(308)一个出口，还有一股与浓缩装置(105)出口连通，所述反应装置(301)的出口连通至结晶装置(306)入口，所述结晶装置(306)一侧的出口连通至第一干燥装置(307)，所述结晶装置(306)另一侧的出口与MVR蒸发结晶装置(308)的入口连通，所述MVR蒸发结晶装置(308)出口连通至第二干燥装置(309)入口，所述净化浓缩装置(305)的入口与火炬装置(304)出口连通。
2.根据权利要求1所述的工业浓盐水及废气多元化处理装置，其特征在于，所述第一干燥装置(307)还设置有淡化液出口。
3.根据权利要求1所述的工业浓盐水及废气多元化处理装置，其特征在于，所述第二干燥装置(309)还设置有余盐出口。
4.根据权利要求1所述的工业浓盐水及废气多元化处理装置，其特征在于，所述第一干燥装置(307)与第二干燥装置(309)均为喷雾干燥器。
5.根据权利要求1所述的工业浓盐水及废气多元化处理装置，其特征在于，所述反应装置(301)为釜式反应器、塔式反应器、鼓泡床反应器、喷淋塔反应器或板式塔反应器中的任意一种。
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| CN202321473894.7U CN220364451U (zh) | 2023-06-09 | 2023-06-09 | 工业浓盐水及废气多元化处理装置 |
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| CN202321473894.7U CN220364451U (zh) | 2023-06-09 | 2023-06-09 | 工业浓盐水及废气多元化处理装置 |
Publications (1)
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| CN202321473894.7U Active CN220364451U (zh) | 2023-06-09 | 2023-06-09 | 工业浓盐水及废气多元化处理装置 |
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