公布日：2022.07.29
申請(qǐng)日：2022.04.22
分類號(hào)：C02F9/10(2006.01)I;C01D3/06(2006.01)I;C01D5/16(2006.01)I;C02F103/36(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種焦化廢水結(jié)晶鹽的分類提取裝置及提取工藝，其至少包括能夠?qū)ν瓿蛇^(guò)濾和濃縮后的焦化廢水進(jìn)行成分分離的分離組件(3)，所分離組件(3)至少包括外套管(31)和通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)(33)懸置于所述外套管(31)管腔內(nèi)部的分離濾透結(jié)構(gòu)(32)，所述分離濾透結(jié)構(gòu)(32)能夠提供改變焦化廢水液流的流速和/或液壓的流道，使得焦化廢水通過(guò)選擇性地透過(guò)流道的流道壁的方式完成焦化廢水的成分分離處理，其中，呈流線型的流道內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)能夠改變焦化廢水液流的流道狀態(tài)的混流結(jié)構(gòu)(321)。本發(fā)明還涉及一種焦化廢水結(jié)晶鹽的分類提取工藝。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種焦化廢水結(jié)晶鹽的分類提取裝置，其至少包括能夠?qū)ν瓿蛇^(guò)濾和濃縮后的焦化廢水進(jìn)行成分分離的分離組件（3），其特征在于，所述分離組件（3）至少包括外套管（31）和通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)（33）懸置于所述外套管（31）管腔內(nèi)部的分離濾透結(jié)構(gòu)（32），所述分離濾透結(jié)構(gòu)（32）能夠提供改變焦化廢水液流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的流道，使得焦化廢水通過(guò)選擇性地透過(guò)流道的流道壁的方式完成焦化廢水的成分分離處理，其中，呈流線型的流道內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)能夠改變焦化廢水液流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的混流結(jié)構(gòu)（321）；相鄰的兩個(gè)所述混流結(jié)構(gòu)（321）之間的混流段以流道寬度變窄的趨勢(shì)進(jìn)行設(shè)置，在流道內(nèi)的焦化廢水基于所述混流結(jié)構(gòu)（321）的流線型輪廓發(fā)生至少一次分流和混流的情況下，液流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)隨流道區(qū)段結(jié)構(gòu)的改變而發(fā)生改變；在所述混流結(jié)構(gòu)（321）的下游設(shè)置有與其連通且呈流線型的至少兩個(gè)子流道（322），其中，所述子流道（322）是按照能夠加大相同流量下液流與流道壁之間的接觸面積的方式進(jìn)行設(shè)置的；所述子流道（322）上還設(shè)置有至少一條能夠與其連通的微流道（323），使得所述微流道（323）能夠增加所述子流道（322）的兩個(gè)端部之間的導(dǎo)通通道，從而通過(guò)將部分焦化廢水液流引入所述微流道（323）的方式彌補(bǔ)焦化廢水液流流經(jīng)所述子流道（322）的兩端時(shí)產(chǎn)生的液流壓力差；透過(guò)所述分離濾透結(jié)構(gòu)（32）的流道壁的過(guò)濾液能夠與未透過(guò)所述分離濾透結(jié)構(gòu)（32）的流道壁的截留液分別選擇性地流向不同的結(jié)晶組件（4），從而生成不同的結(jié)晶鹽。
2.如權(quán)利要求1所述的焦化廢水結(jié)晶鹽的分類提取裝置，其特征在于，所述結(jié)晶組件（4）至少包括能夠分別對(duì)不同鹽分的焦化廢水進(jìn)行二效或三效蒸發(fā)結(jié)晶的第一結(jié)晶組件（41）和第二結(jié)晶組件（42）。
3.如權(quán)利要求1所述的焦化廢水結(jié)晶鹽的分類提取裝置，其特征在于，所述分離組件（3）的上游還設(shè)置有能夠?qū)够瘡U水進(jìn)行過(guò)濾的過(guò)濾組件（1）和進(jìn)行濃縮減量處理的濃縮單元（2），其中，所述濃縮單元（2）至少包括能夠?qū)够瘡U水進(jìn)行濃縮減量的中壓膜濃縮單元（21）和高壓膜濃縮單元（22）。
4.如權(quán)利要求3所述的焦化廢水結(jié)晶鹽的分類提取裝置，其特征在于，所述過(guò)濾組件（1）至少包括能夠設(shè)置多種雜質(zhì)分類過(guò)濾結(jié)構(gòu)的過(guò)濾箱體（11），所述過(guò)濾箱體（11）的軸向上端連通有能夠接收焦化廢水的進(jìn)液管（12）；所述過(guò)濾箱體（11）的軸向下端連通有將完成過(guò)濾處理的焦化廢水輸送至所述濃縮單元（2）的出液管（13）。
5.如權(quán)利要求4所述的焦化廢水結(jié)晶鹽的分類提取裝置，其特征在于，所述過(guò)濾箱體（11）內(nèi)按照能夠?qū)邮盏降慕够瘡U水進(jìn)行粗過(guò)濾和緩沖分流的方式在其腔壁上間隔布設(shè)有多個(gè)濾流板（111），使得流入過(guò)濾箱體（11）的焦化廢水能夠按照依次流經(jīng)多個(gè)有序排列的濾流板（111）的方式完成粗過(guò)濾。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之不足，本發(fā)明的技術(shù)方案提供的是一種焦化廢水結(jié)晶鹽的分類提取裝置，其至少包括能夠?qū)ν瓿蛇^(guò)濾和濃縮后的焦化廢水進(jìn)行成分分離的分離組件，所述分離組件至少包括外套管和通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)懸置于所述外套管管腔內(nèi)部的分離濾透結(jié)構(gòu)，所述分離濾透結(jié)構(gòu)能夠提供改變焦化廢水液流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的流道，使得焦化廢水通過(guò)選擇性地透過(guò)流道的流道壁的方式完成焦化廢水的成分分離處理，其中，呈流線型的流道內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)能夠改變焦化廢水液流的流道狀態(tài)的混流結(jié)構(gòu)。其優(yōu)勢(shì)在于，焦炭工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量焦化廢水普遍含有大量的氨、氰化物、硫氰酸鹽、酚類和其他有機(jī)物，其大體表現(xiàn)為具有復(fù)合毒性效應(yīng)、污染物濃度高、內(nèi)含能高、可降解性差以及成分復(fù)雜等特點(diǎn)，為了滿足化工行業(yè)的“零排放”要求，一般需要采用預(yù)處理、生物處理和深度處理的耦合工藝對(duì)焦化廢水進(jìn)行處理，其中，對(duì)焦化廢水進(jìn)行脫鹽處理是焦化廢水處理過(guò)程中必不可少的環(huán)節(jié)。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，脫鹽工業(yè)無(wú)法在對(duì)焦化廢水含有的鹽分進(jìn)行有效分離，尤其是結(jié)晶鹽的形成機(jī)制尚不明確，無(wú)法根據(jù)鹽分的組成不同分離結(jié)晶出不同用途的結(jié)晶鹽的弊端，本申請(qǐng)通過(guò)設(shè)置具有混流結(jié)構(gòu)的分離濾透結(jié)構(gòu)，使得分離濾透結(jié)構(gòu)構(gòu)建出的流道能夠使得焦化廢水以流動(dòng)狀態(tài)不斷變化的方式流過(guò)分離組件，大大提高了焦化廢水在脫鹽處理過(guò)程中鹽分的提取效率，使得焦化廢水中的不同鹽分能夠在分離濾透結(jié)構(gòu)中完成成分分離，并且輸送至不同的結(jié)晶組件中進(jìn)行液體結(jié)晶處理，最后，從結(jié)晶組件中分別產(chǎn)出成分單一且純度高的氯化鈉結(jié)晶鹽和硫酸鈉結(jié)晶鹽。本申請(qǐng)的混流結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒁毫鬟M(jìn)行分流，使得液流與流道壁的接觸面積增大，從而液流中的氯化鈉成分能夠更快且更容易地透過(guò)流道壁，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同成分的分離。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，兩個(gè)相鄰設(shè)置的所述混流結(jié)構(gòu)之間的混流段以流道寬度變窄的趨勢(shì)進(jìn)行設(shè)置，在流道內(nèi)的焦化廢水基于所述混流結(jié)構(gòu)的流線型輪廓發(fā)生至少一次分流和混流的情況下，液流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)隨流道區(qū)段結(jié)構(gòu)的改變而發(fā)生改變。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，在所述混流結(jié)構(gòu)的下游設(shè)置有與其連通且呈流線型的至少兩個(gè)子流道，其中，所述子流道是按照能夠加大相同流量下液流與流道壁之間的接觸面積的方式進(jìn)行設(shè)置的。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述子流道上還設(shè)置有至少一條能夠與其連通的微流道，使得所述微流道能夠增加所述子流道的兩個(gè)端部之間的導(dǎo)通通道，從而通過(guò)將部分焦化廢水液流引入所述微流道的方式彌補(bǔ)焦化廢水液流流經(jīng)所述子流道的兩端時(shí)產(chǎn)生的液流壓力差。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，透過(guò)所述分離濾透結(jié)構(gòu)的流道壁的過(guò)濾液能夠與未透過(guò)所述分離濾透結(jié)構(gòu)的流道壁的截留液分別選擇性地流向不同的結(jié)晶組件，從而生成不同的結(jié)晶鹽。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述結(jié)晶組件至少包括能夠分別對(duì)不同鹽分的焦化廢水進(jìn)行二效或三效蒸發(fā)結(jié)晶的第一結(jié)晶組件和第二結(jié)晶組件。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述分離組件的上游還設(shè)置有能夠?qū)够瘡U水進(jìn)行過(guò)濾的過(guò)濾組件和進(jìn)行濃縮減量處理的濃縮單元，其中，所述濃縮單元至少包括能夠?qū)够瘡U水進(jìn)行濃縮減量的中壓膜濃縮單元和高壓膜濃縮單元。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述過(guò)濾組件至少包括能夠設(shè)置多種雜質(zhì)分類過(guò)濾結(jié)構(gòu)的過(guò)濾箱體，所述過(guò)濾箱體的軸向上端連通有能夠接收焦化廢水的進(jìn)液管；所述過(guò)濾箱體的軸向下端連通有將完成過(guò)濾處理的焦化廢水輸送至濃縮單元的出液管。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述過(guò)濾箱體內(nèi)按照能夠?qū)邮盏降慕够瘡U水進(jìn)行粗過(guò)濾和緩沖分流的方式在其腔壁上間隔布設(shè)有多個(gè)濾流板，使得流入過(guò)濾箱體的焦化廢水能夠按照依次流經(jīng)多個(gè)有序排列的濾流板的方式完成粗過(guò)濾。
本申請(qǐng)還提供一種焦化廢水結(jié)晶鹽的分類提取工藝，至少包括以下步驟：
通過(guò)預(yù)處理過(guò)濾的方式完成焦化廢水中雜質(zhì)的過(guò)濾；
對(duì)完成雜質(zhì)過(guò)濾的焦化廢水進(jìn)行水的減量化處理；
利用具有分離組件的循環(huán)式納濾裝置完成硫酸鈉濃水和氯化鈉濃水的分離；
利用提鹽蒸發(fā)結(jié)晶裝置分別對(duì)分離出的硫酸鈉濃水和氯化鈉濃水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶獲取結(jié)晶鹽；
將蒸發(fā)結(jié)晶后的剩余母液放入混鹽結(jié)晶裝置產(chǎn)出混鹽，將得到的混鹽進(jìn)行回溶并重新輸送至循環(huán)式納濾裝置繼續(xù)進(jìn)行分鹽處理。
（發(fā)明人：權(quán)秋紅;張建飛;元西方;胡俊寬）
