雜鹽母液處置技術(shù)路線探討

中化環(huán)境科技工程有限公司 遼寧 沈陽 110031

1 概述

無論是工業(yè)廢水“零排放”工程中[1],還是含鹽廢水濃縮處理項目中,均會產(chǎn)生大量雜鹽母液,這些母液如果不能及時排出蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng),不僅會影響產(chǎn)品質(zhì)量,還會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性[2],所以為保證裝置系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,需要排出少量的母液,結(jié)合母液含鹽量高、含COD量高等特點,目前常用的處置技術(shù)路線有蒸發(fā)釜+壓濾、噴霧干燥、滾筒刮板干燥、真空耙式干燥等。

2 蒸發(fā)結(jié)晶末端的濃縮母液特點

1)原液含水率70%左右；

2)溶液呈深褐色；

3)整體流動性很好；

4)高含鹽(氯化鈉 硫酸鈉 硝酸鈉)、高COD,高硅；

3 常用的處置技術(shù)路線探討

3.1 蒸發(fā)釜+壓濾 蒸發(fā)釜是一個具有錐形底的釜,采用外部夾套加熱的形式,將母液置于釜中,通過夾套的加熱蒸汽,母液大量蒸發(fā),閃蒸后的蒸汽進入后續(xù)表面冷凝器冷凝處理；同時釜上的攪拌器在加熱過程中不斷攪拌,攪拌使溶液溫度相當(dāng)均勻,并使晶粒懸浮起來,并在重復(fù)成長后沉入底部,每批操作技術(shù)后,母液與晶體混合液進入壓濾機壓濾處理。

該釜的材質(zhì)通常選用搪瓷,具有很強的耐腐蝕性,該路線處理后的母液含水率約為20%左右。

該處理技術(shù)的主要優(yōu)點是,設(shè)備構(gòu)造簡單,造價低,結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,技術(shù)較成熟；

主要缺點是占地較大,處理后的母液含水率仍較多,后續(xù)接收工藝選擇受限。

3.2 噴霧干燥 噴霧干燥是利用霧化器將料液分散為細小的霧滴,并在熱干燥介質(zhì)匯總迅速蒸發(fā)溶劑形成 干粉的過程,一般噴霧干燥分為四個階段：a料液霧化；b霧群與熱干燥介質(zhì)接觸混合；c霧滴的蒸發(fā)干燥；d干燥產(chǎn)品與干燥介質(zhì)分離。

冷空氣經(jīng)換熱器加熱后,熱空氣進入離心噴霧干燥器頂部的空氣分配器,熱空氣呈螺旋狀均勻進入干燥器。料液由料液槽經(jīng)過濾器由過濾泵送至搞糟頂部的離心霧化器,離心霧化器使料液噴成極小的霧狀液滴,由于料液呈績效的霧狀也低,大大增加了與熱空氣的接觸面積。料液和空氣并流接觸,傳熱和創(chuàng)制同時進行,水分迅速蒸發(fā),在極短時間內(nèi)干燥成成品,成品由主機底部排出,經(jīng)兩級旋風(fēng)分離器后,廢氣由引風(fēng)機排至噴淋洗滌塔內(nèi)。

本處理技術(shù)的優(yōu)點是：

1)干燥速度快；

2)產(chǎn)品具有良好的均勻度、流動性和溶解性,產(chǎn)品純度高,質(zhì)量好；

3)生產(chǎn)過程簡化,操作控制方便。對產(chǎn)品粒徑、松密度、水分,在一定范圍內(nèi)可通過改變操作條件進行調(diào)整、控制和管理都很方便。

本技術(shù)的缺點是需要進行設(shè)置除塵設(shè)施,尾氣處理裝置,占地較大,同時要考慮環(huán)保要求。

3.3 滾筒刮板干燥[3]滾筒刮板干燥機是一種內(nèi)加熱傳導(dǎo)型轉(zhuǎn)動連續(xù)干燥設(shè)備。旋轉(zhuǎn)的滾筒通過其下部斜槽,黏附著一定厚度的料膜,熱量通過管道輸送至滾筒內(nèi)壁,傳導(dǎo)到滾筒外幣,再傳導(dǎo)給料膜,使料膜中的水份得到蒸發(fā)、脫水、使含水的物料得到干燥。干燥好的物料被裝置在滾筒表面的刮刀鏟離滾筒,到置于刮刀下方的螺旋輸送器,通過螺旋輸送器再將感悟了集中、包裝。

該處理技術(shù)主要有如下優(yōu)點：

1)熱效率高。傳熱方向再整個操作周期中保持一致,除蓋散熱和熱輻射損失外,其余熱量全部用于筒壁母液的蒸發(fā)上,熱效率較高。

2)干燥時間短、速率快。由于筒壁外部的料膜很薄,一般0.5-1.5mm,且傳熱、傳質(zhì)方向一致,物料干燥周期一般hi有10～300s。

3)操作彈性大,適用性廣、占地少、三廢排放少。

該處理技術(shù)主要缺點：

滾筒采用的材質(zhì)一般選用碳鋼鍍鉻,硬度較高,但是母液中有時會存在高濃度氯離子的情況,會使鉻層呈網(wǎng)狀裂紋,甚至脫落。

3.4 真空耙式干燥 空耙式干燥機裝置用蒸汽夾套間接加熱物料,并在高真空下排氣,因此特別適應(yīng)不耐高溫、在高溫下易于氧化的物料或干燥時容易產(chǎn)生粉末的物料(如各種燃料),以及干燥過程中排除的蒸汽或溶劑必須回收的物料干燥作業(yè)。真空耙式干燥機中被干燥物料含水量或溶劑量高達到90%,而低的只有15%。被干燥物料有漿狀、膏狀的、粒狀的、粉狀的,也可以是纖維狀的。這些物料干燥后的含水率一般達到0.1%,甚至0.05%。

被干燥物料從殼體上方正中間加入,在不斷正反轉(zhuǎn)動的耙齒的攪拌下,物料軸向來回走動,與殼體內(nèi)壁接觸的表面不斷更新,受到蒸汽的間接加熱,耙齒的均勻攪拌,粉碎棒的粉碎,使物料內(nèi)的水份氣化,在真空系統(tǒng)的作用下,使被干燥物料內(nèi)部水份和表面水份更有利的 排出,氣化的水份經(jīng)干式除塵器、濕式除塵器、冷凝器,從真空泵出口處放空。

這種處理技術(shù)的主要優(yōu)點：

1)真空耙式干燥機具有結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,使用周期長,性能穩(wěn)定可靠,適用性能強,干燥機的密封系統(tǒng)可選擇填料密封和機械密封兩種,物料外逸損失減小,改善了環(huán)境衛(wèi)生,特殊的設(shè)計保證了密封性和使用壽命。

2)真空耙式干燥機效益高,低能耗,蒸汽耗量小,由于真空耙式干燥機多用蒸汽通入夾套,利用潛熱加熱物料,處理每公斤成品耗用蒸汽量較小,一般為1.3-1.8kg蒸汽。

這種處理技術(shù)的主要缺點：

結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價較貴。由于是間歇操作,干燥時間長,股產(chǎn)量低；又由于不易出清物料,因此不適宜經(jīng)常調(diào)換品種的生產(chǎn)。同時,為了保證真空度,必須經(jīng)常維護檢修真空裝置。