公布日：2022.11.08
申請日：2022.09.09
分類號：C02F1/04(2006.01)I;C02F1/06(2006.01)I;C02F1/08(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，公開了一種磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽工藝。利用磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽系統(tǒng)，磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽系統(tǒng)包括依次連接的預(yù)熱單元、降膜蒸發(fā)單元、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶單元、連續(xù)真空閃蒸結(jié)晶單元、雜鹽蒸發(fā)單元和不溶物排出單元，所述磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽工藝使用磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽系統(tǒng)，可依次實(shí)現(xiàn)磷酸鐵廢水中硫酸銨、磷酸一銨、雜鹽以及不溶物的收集，系統(tǒng)中產(chǎn)生的蒸餾水、尾氣、蒸汽的熱量得到很好的利用，實(shí)現(xiàn)零排放以及能量回收利用，具備很好的工業(yè)應(yīng)用前景。
權(quán)利要求書
1.一種磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽工藝，其特征在于，利用磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽系統(tǒng)，所述磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽系統(tǒng)包括依次連接的預(yù)熱單元、降膜蒸發(fā)單元、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶單元、連續(xù)真空閃蒸結(jié)晶單元、雜鹽蒸發(fā)單元和不溶物排出單元，其中：所述強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶單元包括與降膜蒸發(fā)單元依次連通的第一強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)組件、第一旋流器、第一稠厚器、第一離心機(jī)，所述第一離心機(jī)分別連通第一母液罐和硫酸銨收集組件；所述連續(xù)閃蒸結(jié)晶單元包括與第一母液罐依次連通的閃蒸結(jié)晶器、結(jié)晶出料泵、第二稠厚器、第二離心機(jī)，所述第二離心機(jī)分別連通第二母液罐和磷酸一銨收集組件；所述雜鹽蒸發(fā)單元包括與第二母液罐依次連通的母液預(yù)熱器、第二強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)組件、第三旋流器、第三稠厚器、第三離心機(jī)，所述第三離心機(jī)分別連通雜鹽儲(chǔ)罐和第三母液罐；所述不溶物排出單元與第三母液罐連通；所述磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽工藝使用磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽系統(tǒng)，包括以下步驟：(1)將磷酸鐵生產(chǎn)廢水通入預(yù)熱單元，經(jīng)過預(yù)熱單元的預(yù)熱后達(dá)到95-100℃，進(jìn)入降膜蒸發(fā)單元；(2)預(yù)熱后的磷酸鐵生產(chǎn)廢水在降膜蒸發(fā)單元中進(jìn)行提濃，至溶液中硫酸銨質(zhì)量百分濃度達(dá)為30-35％后，進(jìn)入強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶單元；(3)在強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶單元中，溶液進(jìn)入第一強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)組件內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮形成結(jié)晶料液，至結(jié)晶料液中硫酸銨質(zhì)量百分濃度為50-60％，結(jié)晶料液進(jìn)入第一旋流器中進(jìn)行初步分離，澄清液返回第一強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)組件中重新提濃，晶漿轉(zhuǎn)移至第一稠厚器中，經(jīng)第一稠厚器進(jìn)一步濃縮后，轉(zhuǎn)移至第一離心機(jī)中離心分離，離心分離后的硫酸銨晶體進(jìn)入硫酸銨收集組件進(jìn)行收集，離心分離后的母液進(jìn)入真空閃蒸降溫連續(xù)結(jié)晶單元；(4)步驟(3)所得離心分離后的母液在真空閃蒸降溫連續(xù)結(jié)晶器中，母液中的磷酸一銨在閃蒸結(jié)晶器內(nèi)進(jìn)行結(jié)晶，至磷酸一銨的結(jié)晶量為25-30％，經(jīng)結(jié)晶出料泵輸送至第二稠厚器中形成晶漿，所得晶漿進(jìn)第二離心機(jī)中離心分離，所得固相進(jìn)入磷酸一銨收集組件，離心分離后的母液進(jìn)入雜鹽蒸發(fā)單元；(5)在雜鹽蒸發(fā)單元中，步驟(4)所得閃蒸結(jié)晶單元的母液經(jīng)過母液預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入第二強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器組件進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，最后由第三離心機(jī)分出雜鹽，由不溶物排出單元排出。
2.如權(quán)利要求1所述的磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽工藝，其特征在于，所述預(yù)熱單元包括依次連接的蒸餾水預(yù)熱器、不凝氣預(yù)熱器、蒸汽預(yù)熱器，所述蒸餾水預(yù)熱器與系統(tǒng)的各個(gè)蒸餾水出口連通；所述不凝氣預(yù)熱器與系統(tǒng)的各個(gè)尾氣出口連通；所述蒸汽預(yù)熱器設(shè)置蒸汽進(jìn)口；在蒸餾水預(yù)熱器中，磷酸鐵生產(chǎn)廢水與系統(tǒng)產(chǎn)生的蒸餾水換熱，溫度從30-35℃上升至80-90℃；在不凝氣預(yù)熱器中，磷酸鐵生產(chǎn)廢水與系統(tǒng)產(chǎn)生的不凝氣換熱，溫度從80-90℃上升至90-95℃；在蒸汽預(yù)熱器中，磷酸鐵生產(chǎn)廢水與蒸汽口通入的鮮蒸汽換熱，溫度上升至95-100℃。
3.如權(quán)利要求1所述的磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽工藝，其特征在于，所述降膜蒸發(fā)單元包括依次連通的一效降膜蒸發(fā)器、一效降膜分離器、二效降膜蒸發(fā)器、二效降膜分離器和二效轉(zhuǎn)料泵。
4.如權(quán)利要求3所述的磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽工藝，其特征在于，所述一效降膜蒸發(fā)器、一效降膜分離器之間設(shè)置第一循環(huán)管路，所述二效降膜蒸發(fā)器、二效降膜分離器之間設(shè)置第二循環(huán)管路，所述二效降膜分離器與一效降膜蒸發(fā)器之間設(shè)置第三循環(huán)管路，所述第一循環(huán)管路上設(shè)置一效降膜循環(huán)泵，所述第二循環(huán)管路上設(shè)置二效降膜循環(huán)泵，所述第三循環(huán)管路上設(shè)置第一洗氣塔和第一蒸氣壓縮機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽工藝，其特征在于，所述硫酸銨收集組件包括與第一離心機(jī)依次連接的第一干燥機(jī)和第一包裝機(jī)；所述磷酸一銨收集組件包括與第二離心機(jī)依次連通的第二干燥機(jī)和第二包裝機(jī)。
6.如權(quán)利要求1所述的磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽工藝，其特征在于，所述第一強(qiáng)制循環(huán)組件包括依次連通的第一強(qiáng)制循環(huán)分離器、第一強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器組件、第一晶漿轉(zhuǎn)料泵，所述第一強(qiáng)制循環(huán)分離器、第一強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器組件之間設(shè)置第四循環(huán)管路，所述第四循環(huán)管路上設(shè)置第二洗氣塔和第二蒸氣壓縮機(jī)；所述第一強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器組件包括與第一強(qiáng)制循環(huán)分離器依次連通的第一強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器、第一強(qiáng)制循環(huán)泵和第二強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，所述第一強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器和第二強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器均與第二洗氣塔連通。
7.如權(quán)利要求1所述的磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽工藝，其特征在于，所述連續(xù)真空閃蒸結(jié)晶單元還包括與閃蒸結(jié)晶器連通的冷卻器、凝水罐、真空泵和不凝氣排出組件。
8.如權(quán)利要求1所述的磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽工藝，其特征在于，所述閃蒸結(jié)晶器內(nèi)設(shè)置第五循環(huán)管路，所述第五循環(huán)管路上設(shè)置冷卻循環(huán)泵。
9.如權(quán)利要求1所述的磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽工藝，其特征在于，所述第二強(qiáng)制循環(huán)組件包括依次連通的第二強(qiáng)制循環(huán)分離器、第二強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器組件、第二晶漿轉(zhuǎn)料泵，所述第二強(qiáng)制循環(huán)分離器、第二強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器組件之間設(shè)置第六循環(huán)管路，所述第六循環(huán)管路上設(shè)置第三洗氣塔和第三蒸氣壓縮機(jī)；所述第二強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器組件包括與第二強(qiáng)制循環(huán)分離器依次連通的第三強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器、第二強(qiáng)制循環(huán)泵和第四強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，所述第三強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器和第四強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器均與第三洗氣塔連通。
10.如權(quán)利要求1所述的磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽工藝，其特征在于，所述不溶物排出單元包括通過第三母液泵與第三母液罐連通滾筒干燥組件。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的的目的在于提供一種磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽工藝。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
一種磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽工藝，利用磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽系統(tǒng)，所述磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽系統(tǒng)包括依次連接的預(yù)熱單元、降膜蒸發(fā)單元、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶單元、連續(xù)真空閃蒸結(jié)晶單元、雜鹽蒸發(fā)單元和不溶物排出單元，其中：
所述強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶單元包括與降膜蒸發(fā)單元依次連通的第一強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)組件、第一旋流器、第一稠厚器、第一離心機(jī)，所述第一離心機(jī)分別連通第一母液罐和硫酸銨收集組件；所述連續(xù)閃蒸結(jié)晶單元包括與第一母液罐依次連通的閃蒸結(jié)晶器、結(jié)晶出料泵、第二稠厚器、第二離心機(jī)，所述第二離心機(jī)分別連通第二母液罐和磷酸一銨收集組件；所述雜鹽蒸發(fā)單元包括與第二母液罐依次連通的母液預(yù)熱器、第二強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)組件、第三旋流器、第三稠厚器、第三離心機(jī)，所述第三離心機(jī)分別連通雜鹽儲(chǔ)罐和第三母液罐；所述不溶物排出單元與第三母液罐連通；
所述磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽工藝使用磷酸鐵生產(chǎn)廢水分鹽系統(tǒng)，包括以下步驟：
(1)將磷酸鐵生產(chǎn)廢水通入預(yù)熱單元，經(jīng)過預(yù)熱單元的預(yù)熱后達(dá)到95-100℃，進(jìn)入降膜蒸發(fā)單元；
(2)預(yù)熱后的磷酸鐵生產(chǎn)廢水在降膜蒸發(fā)單元中進(jìn)行提濃，至溶液中硫酸銨質(zhì)量百分濃度達(dá)為30-35％后，進(jìn)入強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶單元；
(3)在強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶單元中，溶液進(jìn)入第一強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)組件內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮形成結(jié)晶料液，至結(jié)晶料液中硫酸銨質(zhì)量百分濃度為50-60％，結(jié)晶料液進(jìn)入第一旋流器中進(jìn)行初步分離，澄清液返回第一強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)組件中重新提濃，晶漿轉(zhuǎn)移至第一稠厚器中，經(jīng)第一稠厚器進(jìn)一步濃縮后，轉(zhuǎn)移至第一離心機(jī)中離心分離，離心分離后的硫酸銨晶體進(jìn)入硫酸銨收集組件進(jìn)行收集，離心分離后的母液進(jìn)入真空閃蒸降溫連續(xù)結(jié)晶單元；
(4)步驟(3)所得離心分離后的母液在真空閃蒸降溫連續(xù)結(jié)晶器中，母液中的磷酸一銨在閃蒸結(jié)晶器內(nèi)進(jìn)行結(jié)晶，至磷酸一銨的結(jié)晶量為25-30％，經(jīng)結(jié)晶出料泵輸送至第二稠厚器中形成晶漿，所得晶漿進(jìn)第二離心機(jī)中離心分離，所得固相進(jìn)入磷酸一銨收集組件，離心分離后的母液進(jìn)入雜鹽蒸發(fā)單元；
(5)在雜鹽蒸發(fā)單元中，步驟(4)所得閃蒸結(jié)晶單元的母液經(jīng)過母液預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入第二強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器組件進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，最后由第三離心機(jī)分出雜鹽，由不溶物排出單元排出。
進(jìn)一步地，所述預(yù)熱單元包括依次連接的蒸餾水預(yù)熱器、不凝氣預(yù)熱器、蒸汽預(yù)熱器，所述蒸餾水預(yù)熱器與系統(tǒng)的各個(gè)蒸餾水出口連通；所述不凝氣預(yù)熱器與系統(tǒng)的各個(gè)尾氣出口連通；所述蒸汽預(yù)熱器設(shè)置蒸汽進(jìn)口；
進(jìn)一步優(yōu)選地，在蒸餾水預(yù)熱器中，磷酸鐵生產(chǎn)廢水與系統(tǒng)產(chǎn)生的蒸餾水換熱，溫度從30-35℃上升至80-90℃；在不凝氣預(yù)熱器中，磷酸鐵生產(chǎn)廢水與系統(tǒng)產(chǎn)生的不凝氣換熱，溫度從80-90℃上升至90-95℃；在蒸汽預(yù)熱器中，磷酸鐵生產(chǎn)廢水與蒸汽口通入的鮮蒸汽換熱，溫度上升至95-100℃。
進(jìn)一步地，所述降膜蒸發(fā)單元包括依次連通的一效降膜蒸發(fā)器、一效降膜分離器，二效降膜蒸發(fā)器、二效降膜分離器和二效轉(zhuǎn)料泵。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述一效降膜蒸發(fā)器、一效降膜分離器之間設(shè)置第一循環(huán)管路，所述二效降膜蒸發(fā)器、二效降膜分離器之間設(shè)置第二循環(huán)管路，所述二效降膜分離器與一效降膜蒸發(fā)器之間設(shè)置第三循環(huán)管路，所述第一循環(huán)管路上設(shè)置一效降膜循環(huán)泵，所述第二循環(huán)管路上設(shè)置二效降膜循環(huán)泵，所述第三循環(huán)管路上設(shè)置第一洗氣塔和第一蒸氣壓縮機(jī)。
進(jìn)一步地，所述硫酸銨收集組件包括與第一離心機(jī)依次連接的第一干燥機(jī)和第一包裝機(jī)；所述磷酸一銨收集組件包括與第二離心機(jī)依次連通的第二干燥機(jī)和第二包裝機(jī)。
進(jìn)一步地，所述第一強(qiáng)制循環(huán)組件包括依次連通的第一強(qiáng)制循環(huán)分離器、第一強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器組件、第一晶漿轉(zhuǎn)料泵，所述第一強(qiáng)制循環(huán)分離器、第一強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器組件之間設(shè)置第四循環(huán)管路，所述第四循環(huán)管路上設(shè)置第二洗氣塔和第二蒸氣壓縮機(jī)；
所述第一強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器組件包括與第一強(qiáng)制循環(huán)分離器依次連通的第一強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器、第一強(qiáng)制循環(huán)泵和第二強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，所述第一強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器和第二強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器均與第二洗氣塔連通。
進(jìn)一步地，所述連續(xù)真空閃蒸結(jié)晶單元還包括與閃蒸結(jié)晶器連通的冷卻器、凝水罐、真空泵和不凝氣排出組件。
進(jìn)一步地，所述閃蒸結(jié)晶器內(nèi)設(shè)置第五循環(huán)管路，所述第五循環(huán)管路上設(shè)置冷卻循環(huán)泵。
進(jìn)一步地，所述第二強(qiáng)制循環(huán)組件包括依次連通的第二強(qiáng)制循環(huán)分離器、第二強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器組件、第二晶漿轉(zhuǎn)料泵，所述第二強(qiáng)制循環(huán)分離器、第二強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器組件之間設(shè)置第六循環(huán)管路，所述第六循環(huán)管路上設(shè)置第三洗氣塔和第三蒸氣壓縮機(jī)；
所述第二強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器組件包括與第二強(qiáng)制循環(huán)分離器依次連通的第三強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器、第二強(qiáng)制循環(huán)泵和第四強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，所述第三強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器和第四強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器均與第三洗氣塔連通。
進(jìn)一步地，所述不溶物排出單元包括通過第三母液泵與第三母液罐連通滾筒干燥組件。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明通過預(yù)熱單元、降膜蒸發(fā)單元、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶單元、連續(xù)真空閃蒸結(jié)晶單元、雜鹽蒸發(fā)單元和不溶物排出單元，可依次實(shí)現(xiàn)磷酸鐵廢水中硫酸銨、磷酸一銨、雜鹽以及不溶物的收集，系統(tǒng)中產(chǎn)生的蒸餾水、尾氣、蒸汽的熱量得到很好的利用，實(shí)現(xiàn)零排放以及能量回收利用，具備很好的工業(yè)應(yīng)用前景。
（發(fā)明人：路娜;李嵐）
