公布日：2022.09.09
申請日：2022.08.15
分類號：C01D7/24(2006.01)I;C01D3/10(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收系統(tǒng)和工藝，其包括預(yù)處理模塊、蒸發(fā)結(jié)晶模塊以及冷卻結(jié)晶模塊，預(yù)處理模塊用以過濾廢水中的雜質(zhì)得到溴化鈉和碳酸鈉混合溶液，蒸發(fā)結(jié)晶模塊用以將溴化鈉‑碳酸鈉‑水三元混合體系加熱至蒸發(fā)溫度并持續(xù)蒸發(fā)濃縮，析出碳酸鈉結(jié)晶，并得到含溴化鈉和碳酸鈉的母液，冷卻結(jié)晶模塊用以將含溴化鈉和碳酸鈉的母液冷卻至冷卻溫度并析出溴化鈉晶體。從而通過預(yù)處理模塊得到碳酸鈉和溴化鈉的混合溶液，再通過蒸發(fā)結(jié)晶模塊和冷卻結(jié)晶模塊分別生產(chǎn)出高濃度的溴化固體鹽產(chǎn)品和鈉碳酸鈉固體鹽產(chǎn)品。
權(quán)利要求書
1.一種含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收工藝，其特征在于，其包括步驟：S100將PTA廢水經(jīng)預(yù)處理模塊過濾處理，得到溴化鈉和碳酸鈉混合溶液；S210通過蒸發(fā)結(jié)晶模塊將溴化鈉-碳酸鈉-水三元混合體系符合在蒸發(fā)溫度70℃-90℃時，使得經(jīng)過預(yù)處理的混合溶液處于溴化鈉-碳酸鈉-水三元體系相圖的一水碳酸鈉結(jié)晶區(qū)內(nèi)，并在70℃-90℃持續(xù)蒸發(fā)濃縮，直至析出一水碳酸鈉晶體；S220此時混合體系平衡位置處于一水碳酸鈉三角區(qū)域內(nèi)，隨著新物料不斷進入所述蒸發(fā)結(jié)晶模塊中，將持續(xù)的析出一水碳酸鈉晶體，并由第一離心機分離出一水碳酸鈉干鹽；S230在一水碳酸鈉晶體連續(xù)析出的過程中平衡點位置將持續(xù)向第一共飽點靠近，溴化鈉的濃度持續(xù)富集，使得剩余母液為增濃后的溴化鈉和低濃度碳酸鈉混合溶液，其中，第一共飽點為70℃-90℃下碳酸鈉和溴化鈉的共飽點；S310將母液轉(zhuǎn)移至冷卻結(jié)晶模塊中，使得母液中的溴化鈉-碳酸鈉-水三元混合體系符合在冷卻溫度28℃-32℃時，得以處于溴化鈉-碳酸鈉-水三元體系相圖的二元溴化鈉結(jié)晶區(qū)內(nèi)；S320隨著第二共飽點的偏移，所述第一共飽點位于二水溴化鈉的三角區(qū)域內(nèi)，冷卻析出二水溴化鈉晶體；S330通過第二離心機分離出二水溴化鈉干鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收工藝，其特征在于，所述步驟S210中的蒸發(fā)溫度為78-82℃，蒸發(fā)壓力為-70kpa--80kpa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收工藝，其特征在于，進一步包括步驟S400：調(diào)節(jié)預(yù)處理后的溴化鈉和碳酸鈉混合溶液的pH值至11-12，再將物料通過預(yù)熱器預(yù)熱至55℃-65℃，經(jīng)過預(yù)熱后的物料先進入降膜蒸發(fā)器提濃2-3倍，得到濃縮的溴化鈉和碳酸鈉溶液，使得出料濃度適于步驟S200中的蒸發(fā)結(jié)晶，其中，通過閃蒸罐將高溫?zé)崴W蒸成低壓蒸汽，氣相為所述降膜蒸發(fā)器提供熱源，液相為所述預(yù)熱器預(yù)熱溴化鈉和碳酸鈉混合溶液，所述降膜蒸發(fā)器的平均蒸發(fā)溫度為50℃-60℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收工藝，其特征在于，所述步驟S210中的蒸發(fā)溫度為80℃，蒸發(fā)壓力為-75kpa，所述步驟S310中的冷卻溫度為30℃，所述預(yù)熱器將預(yù)處理后的溴化鈉和碳酸鈉混合溶液溫度提高到60℃，所述降膜蒸發(fā)器的平均蒸發(fā)溫度為55℃，蒸發(fā)壓力為-85kpa。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收系統(tǒng)和工藝，其通過預(yù)處理模塊得到碳酸鈉和溴化鈉的混合溶液，再通過蒸發(fā)結(jié)晶模塊和冷卻結(jié)晶模塊分別生產(chǎn)出高濃度的溴化固體鹽產(chǎn)品和鈉碳酸鈉固體鹽產(chǎn)品。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收系統(tǒng)和工藝，其通過交替式冷卻結(jié)晶模塊對蒸發(fā)結(jié)晶模塊輸出的高含溴母液進行冷卻結(jié)晶，通過溴化鈉-碳酸鈉-水相圖三元體系相圖可推算并分離出二水溴化鈉，實現(xiàn)PTA工業(yè)廢水中的二水溴化鈉固體鹽分離技術(shù)。
為達到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
根據(jù)本申請的第一個方面，一種含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收系統(tǒng)包括預(yù)處理模塊、蒸發(fā)結(jié)晶模塊以及冷卻結(jié)晶模塊，所述預(yù)處理模塊用以過濾廢水中的雜質(zhì)得到溴化鈉和碳酸鈉混合溶液，所述蒸發(fā)結(jié)晶模塊用以將溴化鈉-碳酸鈉-水三元混合體系加熱至蒸發(fā)溫度并持續(xù)蒸發(fā)濃縮，析出碳酸鈉結(jié)晶，并得到含溴化鈉和碳酸鈉的母液，所述冷卻結(jié)晶模塊用以將含溴化鈉和碳酸鈉的母液冷卻至冷卻溫度并析出溴化鈉晶體。
進一步地，所述含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收系統(tǒng)進一步包括預(yù)調(diào)節(jié)模塊，所述預(yù)調(diào)節(jié)模塊用以調(diào)節(jié)溴化鈉和碳酸鈉混合溶液的pH值和預(yù)熱溫度，所述預(yù)調(diào)節(jié)模塊包括蒸發(fā)進水箱、閃蒸罐、預(yù)熱器以及降膜蒸發(fā)器，所述溴化鈉和碳酸鈉混合溶液在所述蒸發(fā)進水箱中調(diào)節(jié)pH值至11-12，所述閃蒸罐用于將高溫?zé)崴W蒸成低壓蒸汽，氣相為所述降膜蒸發(fā)器提供熱源，液相為所述預(yù)熱器預(yù)熱溴化鈉和碳酸鈉混合溶液，所述降膜蒸發(fā)器用以蒸發(fā)濃縮所述預(yù)熱的溴化鈉和碳酸鈉混合溶液，得到所述濃縮的溴化鈉和碳酸鈉混合溶液。
進一步地，所述蒸發(fā)結(jié)晶模塊對所述濃縮的溴化鈉和碳酸鈉混合溶液進行負壓蒸發(fā)，使混合體系符合在蒸發(fā)溫度時，處于溴化鈉-碳酸鈉-水三元體系相圖的一水碳酸鈉結(jié)晶區(qū)內(nèi)，分離出一水碳酸鈉結(jié)晶固相，剩余母液為增濃后的溴化鈉和低濃度碳酸鈉混合溶液，所述冷卻結(jié)晶模塊對所述母液進行冷卻結(jié)晶，使混合體系符合在冷卻溫度時，處于溴化鈉-碳酸鈉-水三元體系相圖的二水溴化鈉結(jié)晶區(qū)內(nèi)，分離出二水溴化鈉結(jié)晶固相。
進一步地，所述含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收系統(tǒng)進一步包括第一離心機和第二離心機，所述第一離心機用于對通過蒸發(fā)分離出的碳酸鈉晶漿進行離心，收集碳酸鈉干鹽，所述第二離心機用于對通過冷卻分離出的溴化鈉晶漿進行離心，收集溴化鈉干鹽。
根據(jù)本申請的第二個方面，一種含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收工藝，其包括步驟：
S100將廢水經(jīng)預(yù)處理模塊過濾處理，得到溴化鈉和碳酸鈉混合溶液；
S200通過蒸發(fā)結(jié)晶模塊將組成的溴化鈉-碳酸鈉-水三元混合體系符合在蒸發(fā)溫度時，處于溴化鈉-碳酸鈉-水三元體系相圖的一水碳酸鈉結(jié)晶區(qū)內(nèi)，在所述蒸發(fā)溫度下，持續(xù)蒸發(fā)濃縮，直至分離出所述一水碳酸鈉晶體，剩余母液為增濃后的溴化鈉和低濃度碳酸鈉混合溶液；
S300通過冷卻結(jié)晶模塊將母液進行冷卻結(jié)晶，使溴化鈉-碳酸鈉-水三元混合體系符合在冷卻溫度時，處于溴化鈉-碳酸鈉-水三元體系相圖的二水溴化鈉結(jié)晶區(qū)內(nèi)，分離出二水溴化鈉結(jié)晶固相。
進一步地，所述步驟S200具體包括步驟：
S210將溴化鈉-碳酸鈉-水三元混合體系符合在蒸發(fā)溫度70℃-90℃時，使得經(jīng)過預(yù)處理的混合溶液處于溴化鈉-碳酸鈉-水三元體系相圖的一水碳酸鈉結(jié)晶區(qū)內(nèi)，并在70℃-90℃持續(xù)蒸發(fā)濃縮，直至析出一水碳酸鈉晶體；
S220此時混合體系平衡位置處于一水碳酸鈉三角區(qū)域內(nèi)，隨著新物料不斷進入所述蒸發(fā)結(jié)晶模塊中，將持續(xù)的析出一水碳酸鈉晶體，并由第一離心機分離出一水碳酸鈉干鹽；
S230在一水碳酸鈉晶體連續(xù)析出的過程中平衡點位置將持續(xù)向第一共飽點靠近，溴化鈉的濃度持續(xù)富集，使得剩余母液為增濃后的溴化鈉和低濃度碳酸鈉混合溶液，其中，第一共飽點為70℃-90℃下碳酸鈉和溴化鈉的共飽點。
進一步地，所述步驟S300具體包括步驟：
S310將母液轉(zhuǎn)移至冷卻結(jié)晶模塊中，使得母液中的溴化鈉-碳酸鈉-水三元混合體系符合在冷卻溫度20℃-40℃時，得以處于溴化鈉-碳酸鈉-水三元體系相圖的二元溴化鈉結(jié)晶區(qū)內(nèi)；
S320隨著第二共飽點的偏移，所述第一共飽點位于二水溴化鈉的三角區(qū)域內(nèi)，冷卻析出二水溴化鈉晶體；
S330通過第二離心機分離出二水溴化鈉干鹽。
進一步地，所述步驟S200中的蒸發(fā)溫度為78-82℃，蒸發(fā)壓力為-70kpa--80kpa，所述步驟S300中的冷卻溫度為28℃-32℃。
進一步地，所述含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收工藝進一步包括步驟S400：調(diào)節(jié)預(yù)處理后的溴化鈉和碳酸鈉混合溶液的pH值至11-12，再將物料通過預(yù)熱器預(yù)熱至55℃-65℃，經(jīng)過預(yù)熱后的物料先進入降膜蒸發(fā)器提濃2-3倍，得到濃縮的溴化鈉和碳酸鈉溶液，使得出料濃度適于步驟S200中的蒸發(fā)結(jié)晶，其中，通過閃蒸罐將高溫?zé)崴W蒸成低壓蒸汽，氣相為所述降膜蒸發(fā)器提供熱源，液相為所述預(yù)熱器預(yù)熱溴化鈉和碳酸鈉混合溶液，所述降膜蒸發(fā)器的平均蒸發(fā)溫度為50℃-60℃。
進一步的，所述步驟S200中的蒸發(fā)溫度為80℃，蒸發(fā)壓力為-75kpa，所述步驟S300中的冷卻溫度為30℃，所述預(yù)熱器將預(yù)處理后的溴化鈉和碳酸鈉混合溶液溫度提高到60℃，所述降膜蒸發(fā)器的平均蒸發(fā)溫度為55℃，蒸發(fā)壓力為-85kpa。
（發(fā)明人：周海明;唐二松;朱思宇;楊棟君;陳明波;周天睿;劉根廷;陳志剛）
