含盐酸废酸的降膜蒸发器+MVR 强制循环蒸发器 回收方法.docx

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1、对于不同领域的应用，常州干燥可根据客户的需求提供非标准设计“不仅向客户提供的产品，更提供质量的服务”是我们不变的宗旨“不断改进产品性能、提高产品质量，更好地满足客户日益增长的需求是我们永恒的追求。“急客户所急，想客户所想”是我们的服务理念J详3细6咨1询6联1系1方2式9顾8先8生！136干燥1611烟烧2988一、含盐酸废酸废水的背景：盐酸是一种重要的无机化工产品，它广泛应用于染料、有机合成、食品加工、印染漂洗、皮革、冶金、钢铁等行业。如一条年产45万吨的冷轧钢板酸洗机组，其每年需要用盐酸量约2万吨左右，产生的含盐酸废液（约5%盐酸，10%-20%氯化亚铁）将近于2万吨/年。在化工生产中，每

2、年产生的含盐酸废酸量则无法统计。以上废酸若直接向环境排放，不仅会对环境造成严重的污染，而且还会降低企业的经济效益。目前从废酸中回收盐酸的方法有以下几种，直接焙烧法、萃取法、中和置换法、膜分离法等。直接焙烧法盐酸回收率较高，但是设备投资大，占地面积高，需消耗大量冷却水；萃取法盐酸回收率低于焙烧法，运行成本较高；中和置换法虽然原理较为简单,但是会产生大量二次污染，该法所需人力较多，占用场地大，还需要进一步解决废渣的堆放及运输问题；膜分离法分离效率较低，设备投资较大，分离后的酸无法直接回收再利用。二、含盐酸废酸的降膜蒸发器+MVR强制循环蒸发器，高盐废水MVR强制循环蒸发器生产流程：盐酸回收MVR蒸

3、发浓缩工艺包括预热、MvR蒸发浓缩、盐酸回收、浓缩液冷却结晶等四部分，具体方式如下所示：0019预热部分采用1#蒸发器浓缩后的含大量氯化亚铁的高温浓缩液对原废酸预热，这样的工艺不但充分利用了系统的余热，不需要额外补充热能，降低了热能消耗，同时还降低了后端冷却结晶系统所需循环冷却水的热负荷，减少了循环冷却水的用量，降低了系统运行成本。0020MVR蒸发浓缩部分：废酸经由进料泵进入预热系统，经过氯化亚铁浓缩液预热器预热到蒸发温度；然后进入1#蒸发器系统，与2#蒸发器循环料液混合后进入2#蒸发器，然后分离汽液混合料液，分离后的热蒸汽进入2#蒸发器的壳程做加热蒸汽使用。0021盐酸回收部分：工艺水与盐

4、酸蒸汽在2#蒸发器中进行换热，最终盐酸蒸汽冷凝成热态的稀盐酸，工艺水通过换热蒸发成气态水蒸汽。这部分的水蒸汽进入MVR蒸汽压缩机，通过MVR蒸汽压缩机升温加压后用作1#蒸发器的热源。0022浓缩液冷结晶部分：蒸发浓缩工艺通过在线监测系统控制氯化亚铁浓缩液的浓度变化，合理地控制出料；氯化亚铁浓缩液采用给原废酸换热后，再进入夹套冷却结晶系统，保证合理的夹套内外温差，从而保证氯化亚铁晶体的质量。0023以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。tIMUt三、含盐酸废酸的降膜蒸发器+MVR强制循环蒸

5、发器，高盐废水MVR蒸发处理，高盐废水三效降膜蒸发器，高盐废水MVR强制循环蒸发器技术：3.1MVR蒸发器MVR蒸发器是MVR系统的核心设备，运行中需供给少量新鲜蒸汽,其有效利用率接近(约510效蒸发器醐率)，污染程度大幅降低。但MVR蒸发器存在生产能力不足、蒸发参数不稳定、出料浓度的干物质含量不稳定、结垢结焦严重、蒸发效果不佳等问题。MVR蒸发器包括：强制循环蒸发器、升膜式蒸发器、板式蒸发器、降膜式蒸发器等。(1)强制循环蒸发器：动力消耗大，适用于浓度高、黏度大、易结晶结垢物料。其结构占地面积大、处理量小，蒸发末期温度高，需要考虑泵的汽蚀、耐温和密封问题。(2)升膜式蒸发器：结构占地面积小、

6、适用于热敏性、黏度不大、易起沫物料。其进料温度不可小于蒸发温度，出料系统及加热器底部密封要求高。(3)板式蒸发器：体积较小，占用空间较小，适用于热敏性、黏度不大、不易结晶的物料。但其不易清洗，结垢结焦程度大，处理量小。(4)降膜式蒸发器：通常是在低温真空减压条件下进行，蒸发速度快、传热效率高、占地面积较小、处理量大，适用于热敏性、黏度较大、浓度较高的物料。实际应用中，可以通过蒸发器的数量判断蒸发器的效数。三效降膜蒸发流程如图2所示。二次料液丸第一效加热蒸汽-一图2三效降膜蒸发流程MVR降膜式蒸发器具有两大特点：物料可以连续进料与连续出料，蒸发器内料液的停留时间短，可以1次将浓度达到设计要求，并

7、相对最大限度地保留料液中的有效成分，使得蒸发器生产能力不足，蒸发不稳定，出料浓度的干物质含量不稳定的问题得到解决；采用MVR技术，二次蒸汽可作为加热热源，运行成本较低，节能效果好，可在实现二次蒸汽压缩循环利用的同时，解决普通MVR蒸发器结垢结焦严重、蒸发效果不佳等常见问题。3.2 MVR蒸汽压缩机MVR蒸汽压缩机也是MVR系统的核心设备，运行中消耗少量高品位能源，实现大量的低温热能向高温热能的转变。工作介质为水蒸气，主要驱动力为电能。水蒸气经压缩机升温升压成为高温高压的水蒸气，并作为热源释放潜热，达到节能减排的目的。常见的压缩机包括：螺杆式压缩机、罗茨式压缩机、离心式压缩机、轴流式压缩机、混流

8、式压缩机等。当压缩蒸汽量小于80m7min时，可选用罗茨式或螺杆式压缩机。罗茨式压缩机具有动平衡性好、振动小、对粉尘不敏感、结构简单的优点，但其压缩比不高、单机效率低，且效率随着压缩比增大解氐，不适用于高压场所，属于容积型压缩机。压缩蒸汽量在806000m7min范围内时，一般选用离心式。离心式压缩机具有容积流量大、动平衡性好、振动小等优点，但其单级压缩比小、对介质中的雾粒敏感、容易发生喘振现象、应用范围较窄等，属于速度型压缩机。压缩蒸汽量大于6000mVmin时，可选用轴流式或混流式。用于溶液蒸发工艺的压缩机多采用离心式和罗茨式，二者原理差别在于：离心式压缩机提供的压差小、流量大、排气均匀、

9、气流无脉冲；罗茨式压缩机提供的压差大、流量小。MVR蒸汽压缩机存在的技术问题：（1）压缩机自身材质存在防腐防锈、密封、耐高温、长期运行的安全性和可靠性问题。因工作介质为水蒸气，其分子量低、绝热指数高、比容大，以致水蒸气压缩系统具有压差小、压比大、容积流量大、排气温度高等特点。因此，压缩机需要选择抗腐蚀、抗生锈的材质或进行防腐防锈保护。(2)蒸汽可能会进入压缩机内润滑油或润滑脂工作环境，使得油脂和水的隔离密封成为压缩机运行时需要关注的问题。3.3 基于MVR的蒸发+冷却耦合分质结晶技术传统高浓盐水产生无法资源化利用的结晶杂盐，主要为NaCkNa2SO4及少量NaNO3e预采用MVR的蒸发+冷却耦

10、合分质结晶工艺，从废水中回收工业级的NaCkNa2SO4及NaNO3结晶盐。蒸发结晶是在常压或减压条件下蒸发部分溶剂，使溶液浓缩至过饱和状态，适用于溶解度随温度降氐而增大或变化不大的物质。冷却结晶是将溶液温度降低至饱和浓度所对应的溶液温度下，使溶液达到过饱和状态而析出结晶,适用于溶解度随温度降氐而下降的物质。相同温度下，NaNo3的溶解度大于NazSCh和NaCI1且NaNo3的溶解度随着温度的上升而增加。在蒸发过程中，先结晶析出的是NazSCh和NaCI,因此，先分离NazSO,和NaCI0在030范围内，随着温度的升高，NazSO,溶解度增大；在50100范围内，随着温度升高，NaCI溶解

11、度缓慢地增加，Na2SO4溶解度反而减小，故先低温分离NaCI,后高温分离Na2SO4,最后降温冷却得到NaNo3晶体。MVR技术通过温度的变化,使溶解度不同的物质得到有效结晶，实现分质结晶的目的。高盐废水经预处理后,进入MVR系统蒸发浓缩,升温至50时，高盐废水进入结晶器I中蒸发结晶获得NaCI晶体;含有NazSO,高盐废水再次浓缩，待NazSCh接近饱和浓度时,母液导入结晶器II中，80下蒸发结晶获得NazSO,晶体；母液进入结晶器后温度逐渐升高，NaCI随之变为未饱和成分；NazSO,溶解度由于母液温度的升高而随之解氐，且随着蒸发的进行，母液中的水分不断减少，NazSO,晶体析出;当达到

12、某一临界值时，若再进行蒸发则析出混盐，此时将部分母液加入结晶器I中。待循环交替使得高盐废水中NazSO”与NaQ得以分离后，导入换热器持续降温，在结晶器In中冷却结晶得到NaNO九如结晶器I、结晶器,结晶器HI同样循环交替，最后可以经母液干化得到杂盐。分质结晶工艺中3次使用结晶器，为实现工艺优化，可采用AspenP1us软件模拟结晶器。该软件具有很多模块：闪蒸过程模拟、物性方法选择及物性估算、换热器模拟、反应器模拟等。由于软件中没有理想的结晶模块，结晶器又是蒸发结晶、冷却结晶中必不可少的设备，因此，需要通过组合各模块达到目的。使用AspenP1us软件的闪蒸器、冷凝器和反应器模块模拟高盐废水结晶器。进料循环泵加热器蒸发室循环泵加热室冷凝水蒸发室加热室冷凝水蒸发室浓缩液循环泵压缩机四致荽或器工艺流程窗