含有机物杂盐处理成套装置
概述:
工业废盐是多种盐类的统称,不仅仅局限于氯化钠,主要来源于化工、制药、农化、煤化工生产过程中产生的含有有机物及其他有毒的含盐废液、固体的工业废盐,主要产盐环节有母液(工艺废水)产生的反应盐、酸碱化学反应的中和盐、盐析盐、蒸馏残液产生的盐泥等。
《国家危险废物名录》把多种生产过程中的蒸馏和反应残余物、废母液与反应罐及容器清洗废液等废弃物正式列入危险废物名录。废盐若处理不当,会直接导致地表水、地下水、土壤的污染。目前,废盐普遍实行建库集中暂存的方式进行处理,面临高昂的储存、管理成本,企业难以负担,已经成为制约企业发展的‘卡脖子’问题。与此同时,工业废盐也是一种重要化工原料,若能回收利用化工副产废盐作为工业原料用盐,不仅可以消除其对环境的污染,还可以充分利用盐资源,实现副产盐资源化与循环化利用,在此背景下,废盐的无害化、资源化综合利用成为废盐处置的必然出路。
鉴于生产厂家的生产管理水平以及实际情况,运输至废盐处理中心的常常为杂盐,里面还混杂了各种杂质.多种盐的存在,使杂盐的软化点降低,经过实际运行表明,开始软化点降到了500℃左右;同时,高温缺氧条件下硫酸盐和有机碳发生反应生成硫化物和硫氧化物,这就为废杂盐的处理带来了很大的难度。公司结合多年的行业经验,融合了多行业的技术,开发设计了杂盐处理成套装置,解决了上述问题,使得工业废盐资源化得以实现。公司利用自身技术优势对系统设备进行了优化,大大降低了处理成本。成套装置考虑了余热利用,并解决了其他厂家出现的废盐粉尘粘结结壁现象,使成套装置实现了连续化运行。
结合当前常见的处理方法,公司进行了归纳总结,根据处理类型基本分为火法和湿法两种,以下做出简单的工艺比较。
火法 |
湿法 |
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工艺单元 |
单元处理成本 |
单元投资 |
工艺单元 |
单元处理成本 |
单元投资 |
溶解压滤 |
20元/吨 |
/ |
溶解压滤 |
20元/吨 |
/ |
MVR浓缩结晶分盐 |
240元/吨 |
小 |
催化氧化超滤纳滤反渗透 |
100元/吨 |
小 |
氧化热解熔融 |
250元/吨 |
大 |
MVR浓缩结晶分盐 |
600元/吨 |
大 |
总体运行成本 |
510元/吨 |
小 |
总体 |
720元/吨 |
大 |
产品品质 |
TOC<10毫克 |
产品品质 |
对有机物有选择性,处理不完全 |
- 火法采用先溶解压滤再进行浓缩结晶的方式分离出含有机物的固体氯化钠和硫酸钠再分别进行处理。
- 由上述对比可见,火法工艺在合理进行余热利用的前提下,处理成本低于湿法,其原因在于过滤膜处理盐水过程中盐水的浓度不会很高,导致浓缩结晶能耗高,投资大。
工艺流程示意(针对杂盐,采用先溶解分盐再热解熔融的工艺)
- 本装置可处理含高浓度有机物高浓度的盐水。
- 本工艺可处理成分复杂的杂盐,可根据杂盐成分多次浓缩结晶,得到不同的单一成分的工业盐。
- 针对单一工业盐的处理提出了不同的处理工艺,实现了处理达标。
- 母液输送过程中利用盐水的热量和冷量,减少冷冻机组功率。
装置组成简介
装置主要由定量加料系统、高温热解窑、熔融炉、氧化煅烧窑、浓缩蒸发结晶器、冷冻结晶器、二燃室、余热回收器、急冷塔、脱硝脱酸系统、除尘系统、系统风机、输送系统、包装系统及电气控制系统组成。
物料流程
含有机物的杂盐由进入破包机破包后落入破包机自带的输送机上并由输送机输送至提升输送机,经过提升输送机输送至废盐暂存仓暂存。随后由定量密封加料机加入到盐水溶解槽,在搅拌作用下与加入的药剂发生除硅、除硬反应,随后被送往过滤机进行过滤,在过滤机处将杂质以及部分有机物过滤掉被滤渣带走焚烧处理。经过过滤后的盐水进入首先进入到冷冻结晶器,在此处进行第一次分盐。
第一次分盐后的盐水加入氯化钠浓缩结晶器,在此处将氯化钠结晶出来,并送往氯化钠过滤机进行过滤并清洗。过滤后的母液进入母液暂存槽并通过母液泵返回送往冷冻结晶器。氯化钠晶体被送往热解熔融处理装置在处理后TOC低于10mg/kg,满足使用要求。
第二次分盐是冷冻结晶器将硫酸钠以芒硝的形式结晶出来,并送往十水硫酸钠过滤机进行过滤并清洗。过滤后的母液进入母液暂存槽并通过母液泵送往冷冻结晶器。十水硫酸钠被皮带输送机输送至再融加热槽被加热后成为饱和溶液,随后输送至硫酸钠浓缩结晶器进行结晶,结晶后的晶体进入到硫酸钠离心机进行离心分离过滤,离心后的母液进入母液槽并被送往冷冻结晶器。离心后得到的硫酸钠晶体被送往高温氧化煅烧处理后得到TOC低于10毫克/KG的硫酸钠成品,经过冷却处理后作为成品包装。
上述过程中充分利用各部分的热量和冷量,减少能量浪费。
装置优势特点
- TOC低于10mg/kg,满足使用要求。
- 本装置将杂盐提前进行分盐处理,降低了杂盐热解氧化处理的难度。杂盐的存在,使混盐的软化点降低,经过实际运行表明,开始软化点降到了500℃。硫酸盐的存在,导致含碳有机物的热解过程不能在高温下进行,从而导致了杂盐的处理不能达标。
- 提前分盐处理将杂盐分离成单一品类的盐,可以对症下药,从而实现了单一盐处理达标
- 本装置符合国家关于危险废弃物的处理标准,在具体设备上进行了优化。
- 节能降耗,本系统处理成本与其他工艺路线相比,采用合理的节能工艺,首运营成本下降40%以上,长期运营成本下降60%以上。
- 系统不堵塞,运行稳定。考虑到混盐的特点,二燃室之前采用合理的类似袋式除尘装置,避免了尾气处理装置产生堵塞。
- 采用专业设计的熔融炉,温度范围可控至在20℃范围内,确保熔融过程的顺利进行。
- 熔融炉采用全密封投料结构,减少散热和粉尘,降低系统能耗;采用“深层”澄清与均化技术,可以改变盐浆深度方向的热交换过程,有利于提高盐浆的均化;采用富氧鼓泡技术,将残余有机物全部焚尽,确保熔盐品质达到标准。
- 本装置中存在多个热能转换点,充分利用内部热能,并且充分利用杂盐自带的有机物,使之充分燃烧,大大减少了天然气的燃烧量,降低了运行成本,实现了节能降耗。
- 故障率低,成套装置主机故障率低,运行稳定可靠。
- 自动控制,采用集中电气控制,可实现PLC/DCS自动控制,自动化程度高。
主要设备简介
由于公司开发出来的氯化钠高温热解熔融技术以及硫酸钠氧化煅烧技术已经对相应的设备进行了介绍,此处的介绍主要针对上述两个成套装置为介绍的部分做出介绍。关于氯化钠废盐和硫酸钠废盐的相关介绍详见本装置介绍后面的友情链接
1、破包机
- 全密封结构,确保粉尘不外漏。
- 内设多种破包刀,满足物料自包内掉落。
- 设置吊装结构,满足包装袋自动移除。
- 底部设置暂存料仓,满足少量物料暂存。
- 设置出料机,将物料输送出来。
2、盐水溶解槽
- 盐水溶解槽的主要目的是将盐水溶解,便于除去杂质。
- 采用搅拌方式加快颗粒盐溶解。
- 足够的容积满足盐水全部溶解。
- 通过添加药剂,满足不溶物及除杂降硬的要求。
- 可根据需要添加吸附剂,将部分有机物提前清除。
3、冷冻结晶器
- 公司将冷冻结晶器设置在浓缩结晶器前面,目的是避免氯化钠和硫酸钠在浓缩结晶器中出现混乱结晶现象。由于氯化钠的溶解度随着温度的变化其溶解度变化很小,冷冻结晶器在前面,因此,先结晶出来的永远是硫酸钠,冷冻结晶后母液经过加热后进入浓缩结晶前硫酸钠处于不饱和状态,在进入浓缩结晶器后温度提高,先结晶出来的永远是氯化钠。如果将浓缩结晶放置在前面,则会交替出现硫酸钠和氯化钠结晶的情况,导致后续进行处理时产生混乱,原因是盐水中硫酸钠和氯化钠的配比是变化的。
- 为了节能,设置了母液槽,将冷冻结晶后的母液进入到母液槽,以回收利用冷量。
- 冷冻结晶器充分考虑到氯化钠和硫酸钠的结晶特点,采用合适的降温速度,避免设备堵塞。
- 冷冻结晶器采用搅拌式结晶方式,减少设备避免粘结结壁现象。
- 搅拌结晶方式,使晶种产生一定程度的扰动,增加晶粒数量。
- 设备材质一般为316L,满足要求。
4、硫酸钠/氯化钠过滤机
- 氯化钠结晶和十水硫酸钠结晶采用采用真空抽滤方式而不是采用离心机,是考虑到连续操作过程中对结晶盐进行清洗,以便减少杂盐的数量。
- 采用逆流清洗的办法,充分提高冲洗盐水的浓度。
- 硫酸钠过滤机冲洗液采用热熔后的硫酸钠饱和溶液。
- 氯化钠过滤机冲洗水采用浓缩结晶后的冷凝水。
- 冲洗后的盐水进入盐水溶解槽。
5、热解熔融装置
- 热解熔融装置是针对氯化钠类高温不和碳反应的废盐处理设计。
- 采用热解+富氧熔融的方式充分去除有机物,经过热解熔融处理后的氯化钠产品,其TOC含量低于10mg/kg,满足使用要求,符合相应标准。
- 公司结合多年经验,进行了合理的余热回收利用,综合处理成本大大降低,是处理氯化钠废盐较为合理的工艺。
- 热解过程中产生的小分子有机物被充分燃烧,减少了天然气消耗量。
- 采用袋式除尘装置,使二燃室内没有盐尘进入,从而使尾气处理不再受盐尘结焦堵塞的影响,使装置能够长期运行成为现实。
- 装置设备为常规设备,运转简单,采用自动化运行控制,满足长期运行要求。
- 整套处置工艺满足相关国家标准。
6、高温氧化煅烧装置
- 高温氧化煅烧装置是针对高温下硫酸钠等与碳反应的废盐处理设计。
- 高温氧化燃烧是将含有机物的废盐固体或液体进行高温燃烧氧化将有机物燃烧成为二氧化碳和水蒸气经高温氧化煅烧处理后的硫酸钠产品,其TOC含量低于10mg/kg,满足使用要求,符合相应标准。
- 采用高温除尘设备,使二燃室内没有盐尘进入,从而使尾气处理不再受盐尘结焦堵塞的影响,使装置能够长期运行成为现实。
- 采用高温除尘设备,使二燃室焚烧天然气用量减少一半以上。
- 高温点燃废盐中的有机物,使之富氧燃烧,减少了高温氧化煅烧用的天然气。
- 公司结合多年经验,进行了合理的余热回收利用,综合处理成本大大降低,是处理硫酸盐类废盐较为合理的工艺。
- 装置设备为常规设备,运转简单,采用自动化运行控制,满足长期运行要求。
- 整套处置工艺满足相关国家标准。
适用物料
固体含有机物硫酸钠、液体含有机物硫酸钠、含有机物硫酸镁等硫酸盐类、含有机物固体废弃物等。
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