公布日：2022.07.29
申請(qǐng)日：2022.04.22
分類(lèi)號(hào)：C02F9/10(2006.01)I;C01D3/22(2006.01)I;C01D5/00(2006.01)I;C02F103/34(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種焦化廢水結(jié)晶分離裝置，其至少包括能夠分別對(duì)分離出的至少兩種焦化廢水成分進(jìn)行結(jié)晶處理的結(jié)晶組件(4)，焦化廢水在分離組件(3)中分離出的過(guò)濾液和截留液分別選擇性地進(jìn)入所述結(jié)晶組件(4)的不同蒸發(fā)結(jié)晶通道中，從而通過(guò)不同的蒸發(fā)工序分別完成過(guò)濾液和截留液的鹽分蒸發(fā)結(jié)晶處理，其中，所述結(jié)晶組件(4)上還設(shè)置有能夠依次對(duì)分離處理后的過(guò)濾液和截留液進(jìn)行預(yù)加熱的預(yù)熱單元(5)，所述預(yù)熱單元(5)包覆在所述結(jié)晶組件(4)的液流支路(43)上，使得所述預(yù)熱單元(5)能夠同時(shí)期且有序地完成過(guò)濾液和截留液的預(yù)加熱處理。此外，本發(fā)明還涉及一種焦化廢水結(jié)晶分離工藝。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種焦化廢水結(jié)晶分離裝置，其至少包括能夠分別對(duì)分離出的至少兩種焦化廢水成分進(jìn)行結(jié)晶處理的結(jié)晶組件（4），其特征在于，焦化廢水在分離組件（3）中分離出的過(guò)濾液和截留液分別選擇性地進(jìn)入所述結(jié)晶組件（4）的不同蒸發(fā)結(jié)晶通道中，從而通過(guò)不同的蒸發(fā)工序分別完成過(guò)濾液和截留液的鹽分蒸發(fā)結(jié)晶處理，其中，所述結(jié)晶組件（4）上還設(shè)置有能夠依次對(duì)分離處理后的過(guò)濾液和截留液進(jìn)行預(yù)加熱的預(yù)熱單元（5），所述預(yù)熱單元（5）包覆在所述結(jié)晶組件（4）的液流支路（43）上，使得所述預(yù)熱單元（5）能夠同時(shí)期且有序地完成過(guò)濾液和截留液的預(yù)加熱處理；其中，分離組件（3）包括外套管（31）和分離濾透結(jié)構(gòu)（32），外套管（31）通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)（33）在管腔內(nèi)沿其軸線方向懸置有能夠?qū)够瘡U水進(jìn)行分離的分離濾透結(jié)構(gòu)（32）；其中，焦化廢水中部分可透過(guò)納濾膜的特定成分按照穿過(guò)分離濾透結(jié)構(gòu)（32）流道壁的方式進(jìn)入到外套管（31）與分離濾透結(jié)構(gòu)（32）之間的管腔通道中，剩余無(wú)法從分離濾透結(jié)構(gòu)（32）濾出的焦化廢水則沿分離濾透結(jié)構(gòu)（32）形成的液流通道定向流動(dòng)，從而通過(guò)將外套管（31）的輸出端與分離濾透結(jié)構(gòu)（32）的輸出端連接不同的結(jié)晶組件（4）的方式完成焦化廢水成分的分離，焦化廢水的液流中的可透過(guò)納濾膜的特定成分為氯化鈉鹽溶液，而保留在流道內(nèi)的液體為硫酸鈉鹽溶液；分離濾透結(jié)構(gòu)（32）的流道呈流線型，分離濾透結(jié)構(gòu)（32）的流道內(nèi)布設(shè)有至少一個(gè)能夠?qū)α鞯纼?nèi)的液流進(jìn)行分流和二次混合的混流結(jié)構(gòu)（321），混流結(jié)構(gòu)（321）是設(shè)置于分離濾透結(jié)構(gòu)（32）的流道中的分流島，混流結(jié)構(gòu)（321）能夠?qū)⒎蛛x濾透結(jié)構(gòu)（32）的流道分隔成兩個(gè)子流道（322），使得液流能夠被混流結(jié)構(gòu)（321）的前端分割成兩個(gè)分別流向不同的子流道（322）的子液流，流入子流道（322）的子液流能夠在流出子流道（322）后在混流結(jié)構(gòu)（321）的末端匯合，從而相互匯合的兩個(gè)子液流能夠產(chǎn)生相對(duì)沖擊力，使得子液流中的成分發(fā)生二次混合；分離濾透結(jié)構(gòu)（32）的流道是按照其內(nèi)部腔室的縱向截面呈波浪式起伏的方式進(jìn)行設(shè)置的，即，流道的內(nèi)部腔室的橫向截面積是按照先逐漸增大后又逐漸減小的方式進(jìn)行變化的。
2.如權(quán)利要求1所述的焦化廢水結(jié)晶分離裝置，其特征在于，所述預(yù)熱單元（5）至少包括能夠盤(pán)繞包覆在用于輸送過(guò)濾液的第一液流支路（431）的管壁外側(cè)的預(yù)加熱盤(pán)管（51）和盤(pán)繞用于輸送截留液的第二液流支路（432）的管壁外側(cè)的乏加熱盤(pán)管（52）。
3.如權(quán)利要求2所述的焦化廢水結(jié)晶分離裝置，其特征在于，所述預(yù)加熱盤(pán)管（51）和乏加熱盤(pán)管（52）是按照構(gòu)成相互連通的上下游管路的方式進(jìn)行連接的，使得流經(jīng)所述預(yù)加熱盤(pán)管（51）的高溫蒸汽對(duì)所述第一液流支路（431）進(jìn)行加熱后沿管路流入所述乏加熱盤(pán)管（52）中，從而對(duì)所述第二液流支路（432）進(jìn)行加熱。
4.如權(quán)利要求3所述的焦化廢水結(jié)晶分離裝置，其特征在于，所述第一液流支路（431）按照將在其管道內(nèi)完成預(yù)加熱后的過(guò)濾液輸送至結(jié)晶處理結(jié)構(gòu)的方式將其下游管路出口與第一結(jié)晶組件（41）連通，使得被預(yù)熱后的過(guò)濾液能夠在所述第一結(jié)晶組件（41）中蒸發(fā)結(jié)晶。
5.如權(quán)利要求4所述的焦化廢水結(jié)晶分離裝置，其特征在于，所述第二液流支路（432）中的截留液經(jīng)乏汽預(yù)加熱處理后能夠定向輸送至第二結(jié)晶組件（42），所述第二結(jié)晶組件（42）對(duì)完成預(yù)加熱后的截留液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶處理。
6.如權(quán)利要求5所述的焦化廢水結(jié)晶分離裝置，其特征在于，所述預(yù)加熱盤(pán)管（51）中定向流動(dòng)的加熱蒸汽經(jīng)放熱反應(yīng)而生成的乏汽能夠流入到所述乏加熱盤(pán)管（52）中；在所述乏加熱盤(pán)管（52）中定向流動(dòng)的乏汽釋放熱量對(duì)第二液流支路（432）內(nèi)的截留液進(jìn)行加熱后產(chǎn)生的氣液混合物能夠輸送至冷凝單元（53）。
7.如權(quán)利要求6所述的焦化廢水結(jié)晶分離裝置，其特征在于，所述冷凝單元（53）產(chǎn)出的液體能夠回流至蒸發(fā)單元（54）中；所述蒸發(fā)單元（54）產(chǎn)生的高溫蒸汽能夠定向流入到所述預(yù)加熱盤(pán)管（51）中，所述蒸發(fā)單元（54）至少包括以包覆的方式設(shè)置在所述第一結(jié)晶組件（41）和第二結(jié)晶組件（42）外部的第一加熱單元（541），所述第一加熱單元（541）能夠吸收蒸發(fā)結(jié)晶處理過(guò)程中所述第一結(jié)晶組件（41）和第二結(jié)晶組件（42）逸散出的熱量而對(duì)液體進(jìn)行加熱。
8.如權(quán)利要求7所述的焦化廢水結(jié)晶分離裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)單元（54）還包括能夠?qū)訜岷蟮囊后w進(jìn)行汽化的第二汽化單元（542），所述第二汽化單元（542）與所述預(yù)加熱盤(pán)管（51）連通。
9.如權(quán)利要求8所述的焦化廢水結(jié)晶分離裝置，其特征在于，所述第一結(jié)晶組件（41）和第二結(jié)晶組件（42）的輸出端還連接有能夠?qū)Y(jié)晶鹽和殘余母液進(jìn)行分離的分離組件和用于存儲(chǔ)結(jié)晶鹽的鹽腿（7）。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的焦化廢水結(jié)晶分離裝置的焦化廢水結(jié)晶分離工藝，其特征在于，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；進(jìn)行焦化廢水中的硫酸鈉濃水和氯化鈉濃水的分離，通過(guò)改變焦化廢水在液流通道的不同區(qū)域的流速、液壓和流量，使得焦化廢水能夠充分地與構(gòu)成分離濾透結(jié)構(gòu)的流道壁的納濾膜接觸，促進(jìn)焦化廢水中的氯化鈉能夠透過(guò)納濾膜而與硫酸鈉溶液發(fā)生分離；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)晶分離裝置，其至少包括能夠分別對(duì)分離出的至少兩種焦化廢水成分進(jìn)行結(jié)晶處理的結(jié)晶組件，焦化廢水在分離組件中分離出的過(guò)濾液和截留液分別選擇性地進(jìn)入所述結(jié)晶組件的不同蒸發(fā)結(jié)晶通道中，從而通過(guò)不同的蒸發(fā)工序分別完成過(guò)濾液和截留液的鹽分蒸發(fā)結(jié)晶處理，其中，所述結(jié)晶組件上還設(shè)置有能夠依次對(duì)分離處理后的過(guò)濾液和截留液進(jìn)行預(yù)加熱的預(yù)熱單元，所述預(yù)熱單元包覆在所述結(jié)晶組件的液流支路上，使得所述預(yù)熱單元能夠同時(shí)期且有序地完成過(guò)濾液和截留液的預(yù)加熱處理。其優(yōu)勢(shì)在于，預(yù)熱單元能夠?qū)Ψ蛛x組件分離后的過(guò)濾液和截留液同時(shí)進(jìn)行預(yù)加熱，尤其是其針對(duì)過(guò)濾液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶處理時(shí)采用的二效蒸發(fā)結(jié)晶處理和截留液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶處理時(shí)采用的三效蒸發(fā)結(jié)晶處理的不同，預(yù)熱單元首先利用高溫蒸汽對(duì)過(guò)濾液進(jìn)行預(yù)熱，然后使用高溫蒸汽在放熱反應(yīng)中生成的乏汽對(duì)截留液進(jìn)行預(yù)熱，本申請(qǐng)通過(guò)有次序的預(yù)熱操作保證了預(yù)熱的有效性和適用性。三效蒸發(fā)結(jié)晶處理能夠?yàn)榻亓粢禾峁└嗟臒崮埽虼�，相�?duì)于需要進(jìn)行二效蒸發(fā)結(jié)晶處理的過(guò)濾液，截留液采用乏汽加熱即可達(dá)到所需的預(yù)熱效果，尤其是預(yù)熱處理的設(shè)置能夠減少蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程中物料因升溫而需要消耗的熱量。此外，結(jié)晶組件能夠在對(duì)過(guò)濾液和截留液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶的同時(shí)利用其自身逸散出的熱量對(duì)預(yù)熱單元中冷凝后的液體進(jìn)行二次加熱，方便蒸發(fā)單元能夠快速地將加熱后的液體轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷卣羝?/span>
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述預(yù)熱單元至少包括能夠盤(pán)繞包覆在用于輸送過(guò)濾液的第一液流支路的管壁外側(cè)的預(yù)加熱盤(pán)管和盤(pán)繞用于輸送截留液的第二液流支路的管壁外側(cè)的乏加熱盤(pán)管。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述預(yù)加熱盤(pán)管和乏加熱盤(pán)管是按照構(gòu)成相互連通的上下游管路的方式進(jìn)行連接的，使得流經(jīng)所述預(yù)加熱盤(pán)管的高溫蒸汽對(duì)所述第一液流支路進(jìn)行加熱后沿管路流入所述乏加熱盤(pán)管中，從而對(duì)所述第二液流支路進(jìn)行加熱。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一液流支路按照將在其管道內(nèi)完成預(yù)加熱后的過(guò)濾液輸送至結(jié)晶處理結(jié)構(gòu)的方式將其下游管路出口與第一結(jié)晶組件連通，使得被預(yù)熱后的過(guò)濾液能夠在所述第一結(jié)晶組件中蒸發(fā)結(jié)晶。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第二液流支路中的截留液經(jīng)乏汽預(yù)加熱處理后能夠定向輸送至第二結(jié)晶組件，所述第二結(jié)晶組件對(duì)完成預(yù)加熱后的截留液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶處理。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述預(yù)加熱盤(pán)管中定向流動(dòng)的加熱蒸汽經(jīng)放熱反應(yīng)而生成的乏汽能夠流入到所述乏加熱盤(pán)管中；在所述乏加熱盤(pán)管中定向流動(dòng)的乏汽釋放熱量對(duì)第二液流支路內(nèi)的截留液進(jìn)行加熱后產(chǎn)生的氣液混合物能夠輸送至冷凝單元。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述冷凝單元產(chǎn)出的液體能夠回流至蒸發(fā)單元中；所述冷凝單元產(chǎn)出的液體能夠回流至蒸發(fā)單元中；所述蒸發(fā)單元產(chǎn)生的高溫蒸汽能夠定向流入到所述預(yù)加熱盤(pán)管中，所述蒸發(fā)單元至少包括以包覆的方式設(shè)置在所述第一結(jié)晶組件和第二結(jié)晶組件外部的第一加熱單元，所述第一加熱單元能夠吸收蒸發(fā)結(jié)晶處理過(guò)程中所述第一結(jié)晶組件和第二結(jié)晶組件逸散出的熱量而對(duì)液體進(jìn)行加熱。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述蒸發(fā)單元還包括能夠?qū)訜岷蟮囊后w進(jìn)行汽化的第二汽化單元，所述第二汽化單元與所述預(yù)加熱盤(pán)管連通。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一結(jié)晶組件和第二結(jié)晶組件的輸出端還連接有能夠?qū)Y(jié)晶鹽和殘余母液進(jìn)行分離的分離組件和用于存儲(chǔ)結(jié)晶鹽的鹽腿。
本申請(qǐng)還提供一種焦化廢水結(jié)晶鹽分離工藝，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；
進(jìn)行焦化廢水中的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;權(quán)思影;元西方;張普寨）
