含有機(jī)物雜鹽處理成套裝置
概述:
工業(yè)廢鹽是多種鹽類的統(tǒng)稱,不僅僅局限于氯化鈉,主要來(lái)源于化工、制藥、農(nóng)化、煤化工生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含有有機(jī)物及其他有毒的含鹽廢液、固體的工業(yè)廢鹽,主要產(chǎn)鹽環(huán)節(jié)有母液(工藝廢水)產(chǎn)生的反應(yīng)鹽、酸堿化學(xué)反應(yīng)的中和鹽、鹽析鹽、蒸餾殘液產(chǎn)生的鹽泥等。
《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》把多種生產(chǎn)過(guò)程中的蒸餾和反應(yīng)殘余物、廢母液與反應(yīng)罐及容器清洗廢液等廢棄物正式列入危險(xiǎn)廢物名錄。廢鹽若處理不當(dāng),會(huì)直接導(dǎo)致地表水、地下水、土壤的污染。目前,廢鹽普遍實(shí)行建庫(kù)集中暫存的方式進(jìn)行處理,面臨高昂的儲(chǔ)存、管理成本,企業(yè)難以負(fù)擔(dān),已經(jīng)成為制約企業(yè)發(fā)展的‘卡脖子’問(wèn)題。與此同時(shí),工業(yè)廢鹽也是一種重要化工原料,若能回收利用化工副產(chǎn)廢鹽作為工業(yè)原料用鹽,不僅可以消除其對(duì)環(huán)境的污染,還可以充分利用鹽資源,實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)鹽資源化與循環(huán)化利用,在此背景下,廢鹽的無(wú)害化、資源化綜合利用成為廢鹽處置的必然出路。
鑒于生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)管理水平以及實(shí)際情況,運(yùn)輸至廢鹽處理中心的常常為雜鹽,里面還混雜了各種雜質(zhì).多種鹽的存在,使雜鹽的軟化點(diǎn)降低,經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)行表明,開始軟化點(diǎn)降到了500℃左右;同時(shí),高溫缺氧條件下硫酸鹽和有機(jī)碳發(fā)生反應(yīng)生成硫化物和硫氧化物,這就為廢雜鹽的處理帶來(lái)了很大的難度。公司結(jié)合多年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn),融合了多行業(yè)的技術(shù),開發(fā)設(shè)計(jì)了雜鹽處理成套裝置,解決了上述問(wèn)題,使得工業(yè)廢鹽資源化得以實(shí)現(xiàn)。公司利用自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化,大大降低了處理成本。成套裝置考慮了余熱利用,并解決了其他廠家出現(xiàn)的廢鹽粉塵粘結(jié)結(jié)壁現(xiàn)象,使成套裝置實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化運(yùn)行。
結(jié)合當(dāng)前常見(jiàn)的處理方法,公司進(jìn)行了歸納總結(jié),根據(jù)處理類型基本分為火法和濕法兩種,以下做出簡(jiǎn)單的工藝比較。
火法 |
濕法 |
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工藝單元 |
單元處理成本 |
單元投資 |
工藝單元 |
單元處理成本 |
單元投資 |
溶解壓濾 |
20元/噸 |
/ |
溶解壓濾 |
20元/噸 |
/ |
MVR濃縮結(jié)晶分鹽 |
240元/噸 |
小 |
催化氧化超濾納濾反滲透 |
100元/噸 |
小 |
氧化熱解熔融 |
250元/噸 |
大 |
MVR濃縮結(jié)晶分鹽 |
600元/噸 |
大 |
總體運(yùn)行成本 |
510元/噸 |
小 |
總體 |
720元/噸 |
大 |
產(chǎn)品品質(zhì) |
TOC<10毫克 |
產(chǎn)品品質(zhì) |
對(duì)有機(jī)物有選擇性,處理不完全 |
- 火法采用先溶解壓濾再進(jìn)行濃縮結(jié)晶的方式分離出含有機(jī)物的固體氯化鈉和硫酸鈉再分別進(jìn)行處理。
- 由上述對(duì)比可見(jiàn),火法工藝在合理進(jìn)行余熱利用的前提下,處理成本低于濕法,其原因在于過(guò)濾膜處理鹽水過(guò)程中鹽水的濃度不會(huì)很高,導(dǎo)致濃縮結(jié)晶能耗高,投資大。
工藝流程示意(針對(duì)雜鹽,采用先溶解分鹽再熱解熔融的工藝)
- 本裝置可處理含高濃度有機(jī)物高濃度的鹽水。
- 本工藝可處理成分復(fù)雜的雜鹽,可根據(jù)雜鹽成分多次濃縮結(jié)晶,得到不同的單一成分的工業(yè)鹽。
- 針對(duì)單一工業(yè)鹽的處理提出了不同的處理工藝,實(shí)現(xiàn)了處理達(dá)標(biāo)。
- 母液輸送過(guò)程中利用鹽水的熱量和冷量,減少冷凍機(jī)組功率。
裝置組成簡(jiǎn)介
裝置主要由定量加料系統(tǒng)、高溫?zé)峤飧G、熔融爐、氧化煅燒窯、濃縮蒸發(fā)結(jié)晶器、冷凍結(jié)晶器、二燃室、余熱回收器、急冷塔、脫硝脫酸系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、系統(tǒng)風(fēng)機(jī)、輸送系統(tǒng)、包裝系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)組成。
物料流程
含有機(jī)物的雜鹽由進(jìn)入破包機(jī)破包后落入破包機(jī)自帶的輸送機(jī)上并由輸送機(jī)輸送至提升輸送機(jī),經(jīng)過(guò)提升輸送機(jī)輸送至廢鹽暫存?zhèn)}暫存。隨后由定量密封加料機(jī)加入到鹽水溶解槽,在攪拌作用下與加入的藥劑發(fā)生除硅、除硬反應(yīng),隨后被送往過(guò)濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾,在過(guò)濾機(jī)處將雜質(zhì)以及部分有機(jī)物過(guò)濾掉被濾渣帶走焚燒處理。經(jīng)過(guò)過(guò)濾后的鹽水進(jìn)入首先進(jìn)入到冷凍結(jié)晶器,在此處進(jìn)行第一次分鹽。
第一次分鹽后的鹽水加入氯化鈉濃縮結(jié)晶器,在此處將氯化鈉結(jié)晶出來(lái),并送往氯化鈉過(guò)濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾并清洗。過(guò)濾后的母液進(jìn)入母液暫存槽并通過(guò)母液泵返回送往冷凍結(jié)晶器。氯化鈉晶體被送往熱解熔融處理裝置在處理后TOC低于10mg/kg,滿足使用要求。
第二次分鹽是冷凍結(jié)晶器將硫酸鈉以芒硝的形式結(jié)晶出來(lái),并送往十水硫酸鈉過(guò)濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾并清洗。過(guò)濾后的母液進(jìn)入母液暫存槽并通過(guò)母液泵送往冷凍結(jié)晶器。十水硫酸鈉被皮帶輸送機(jī)輸送至再融加熱槽被加熱后成為飽和溶液,隨后輸送至硫酸鈉濃縮結(jié)晶器進(jìn)行結(jié)晶,結(jié)晶后的晶體進(jìn)入到硫酸鈉離心機(jī)進(jìn)行離心分離過(guò)濾,離心后的母液進(jìn)入母液槽并被送往冷凍結(jié)晶器。離心后得到的硫酸鈉晶體被送往高溫氧化煅燒處理后得到TOC低于10毫克/KG的硫酸鈉成品,經(jīng)過(guò)冷卻處理后作為成品包裝。
上述過(guò)程中充分利用各部分的熱量和冷量,減少能量浪費(fèi)。
裝置優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)
- TOC低于10mg/kg,滿足使用要求。
- 本裝置將雜鹽提前進(jìn)行分鹽處理,降低了雜鹽熱解氧化處理的難度。雜鹽的存在,使混鹽的軟化點(diǎn)降低,經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)行表明,開始軟化點(diǎn)降到了500℃。硫酸鹽的存在,導(dǎo)致含碳有機(jī)物的熱解過(guò)程不能在高溫下進(jìn)行,從而導(dǎo)致了雜鹽的處理不能達(dá)標(biāo)。
- 提前分鹽處理將雜鹽分離成單一品類的鹽,可以對(duì)癥下藥,從而實(shí)現(xiàn)了單一鹽處理達(dá)標(biāo)
- 本裝置符合國(guó)家關(guān)于危險(xiǎn)廢棄物的處理標(biāo)準(zhǔn),在具體設(shè)備上進(jìn)行了優(yōu)化。
- 節(jié)能降耗,本系統(tǒng)處理成本與其他工藝路線相比,采用合理的節(jié)能工藝,首運(yùn)營(yíng)成本下降40%以上,長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)成本下降60%以上。
- 系統(tǒng)不堵塞,運(yùn)行穩(wěn)定??紤]到混鹽的特點(diǎn),二燃室之前采用合理的類似袋式除塵裝置,避免了尾氣處理裝置產(chǎn)生堵塞。
- 采用專業(yè)設(shè)計(jì)的熔融爐,溫度范圍可控至在20℃范圍內(nèi),確保熔融過(guò)程的順利進(jìn)行。
- 熔融爐采用全密封投料結(jié)構(gòu),減少散熱和粉塵,降低系統(tǒng)能耗;采用“深層”澄清與均化技術(shù),可以改變鹽漿深度方向的熱交換過(guò)程,有利于提高鹽漿的均化;采用富氧鼓泡技術(shù),將殘余有機(jī)物全部焚盡,確保熔鹽品質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
- 本裝置中存在多個(gè)熱能轉(zhuǎn)換點(diǎn),充分利用內(nèi)部熱能,并且充分利用雜鹽自帶的有機(jī)物,使之充分燃燒,大大減少了天然氣的燃燒量,降低了運(yùn)行成本,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗。
- 故障率低,成套裝置主機(jī)故障率低,運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
- 自動(dòng)控制,采用集中電氣控制,可實(shí)現(xiàn)PLC/DCS自動(dòng)控制,自動(dòng)化程度高。
主要設(shè)備簡(jiǎn)介
由于公司開發(fā)出來(lái)的氯化鈉高溫?zé)峤馊廴诩夹g(shù)以及硫酸鈉氧化煅燒技術(shù)已經(jīng)對(duì)相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行了介紹,此處的介紹主要針對(duì)上述兩個(gè)成套裝置為介紹的部分做出介紹。關(guān)于氯化鈉廢鹽和硫酸鈉廢鹽的相關(guān)介紹詳見(jiàn)本裝置介紹后面的友情鏈接
1、破包機(jī)
- 全密封結(jié)構(gòu),確保粉塵不外漏。
- 內(nèi)設(shè)多種破包刀,滿足物料自包內(nèi)掉落。
- 設(shè)置吊裝結(jié)構(gòu),滿足包裝袋自動(dòng)移除。
- 底部設(shè)置暫存料倉(cāng),滿足少量物料暫存。
- 設(shè)置出料機(jī),將物料輸送出來(lái)。
2、鹽水溶解槽
- 鹽水溶解槽的主要目的是將鹽水溶解,便于除去雜質(zhì)。
- 采用攪拌方式加快顆粒鹽溶解。
- 足夠的容積滿足鹽水全部溶解。
- 通過(guò)添加藥劑,滿足不溶物及除雜降硬的要求。
- 可根據(jù)需要添加吸附劑,將部分有機(jī)物提前清除。
3、冷凍結(jié)晶器
- 公司將冷凍結(jié)晶器設(shè)置在濃縮結(jié)晶器前面,目的是避免氯化鈉和硫酸鈉在濃縮結(jié)晶器中出現(xiàn)混亂結(jié)晶現(xiàn)象。由于氯化鈉的溶解度隨著溫度的變化其溶解度變化很小,冷凍結(jié)晶器在前面,因此,先結(jié)晶出來(lái)的永遠(yuǎn)是硫酸鈉,冷凍結(jié)晶后母液經(jīng)過(guò)加熱后進(jìn)入濃縮結(jié)晶前硫酸鈉處于不飽和狀態(tài),在進(jìn)入濃縮結(jié)晶器后溫度提高,先結(jié)晶出來(lái)的永遠(yuǎn)是氯化鈉。如果將濃縮結(jié)晶放置在前面,則會(huì)交替出現(xiàn)硫酸鈉和氯化鈉結(jié)晶的情況,導(dǎo)致后續(xù)進(jìn)行處理時(shí)產(chǎn)生混亂,原因是鹽水中硫酸鈉和氯化鈉的配比是變化的。
- 為了節(jié)能,設(shè)置了母液槽,將冷凍結(jié)晶后的母液進(jìn)入到母液槽,以回收利用冷量。
- 冷凍結(jié)晶器充分考慮到氯化鈉和硫酸鈉的結(jié)晶特點(diǎn),采用合適的降溫速度,避免設(shè)備堵塞。
- 冷凍結(jié)晶器采用攪拌式結(jié)晶方式,減少設(shè)備避免粘結(jié)結(jié)壁現(xiàn)象。
- 攪拌結(jié)晶方式,使晶種產(chǎn)生一定程度的擾動(dòng),增加晶粒數(shù)量。
- 設(shè)備材質(zhì)一般為316L,滿足要求。
4、硫酸鈉/氯化鈉過(guò)濾機(jī)
- 氯化鈉結(jié)晶和十水硫酸鈉結(jié)晶采用采用真空抽濾方式而不是采用離心機(jī),是考慮到連續(xù)操作過(guò)程中對(duì)結(jié)晶鹽進(jìn)行清洗,以便減少雜鹽的數(shù)量。
- 采用逆流清洗的辦法,充分提高沖洗鹽水的濃度。
- 硫酸鈉過(guò)濾機(jī)沖洗液采用熱熔后的硫酸鈉飽和溶液。
- 氯化鈉過(guò)濾機(jī)沖洗水采用濃縮結(jié)晶后的冷凝水。
- 沖洗后的鹽水進(jìn)入鹽水溶解槽。
5、熱解熔融裝置
- 熱解熔融裝置是針對(duì)氯化鈉類高溫不和碳反應(yīng)的廢鹽處理設(shè)計(jì)。
- 采用熱解+富氧熔融的方式充分去除有機(jī)物,經(jīng)過(guò)熱解熔融處理后的氯化鈉產(chǎn)品,其TOC含量低于10mg/kg,滿足使用要求,符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。
- 公司結(jié)合多年經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行了合理的余熱回收利用,綜合處理成本大大降低,是處理氯化鈉廢鹽較為合理的工藝。
- 熱解過(guò)程中產(chǎn)生的小分子有機(jī)物被充分燃燒,減少了天然氣消耗量。
- 采用袋式除塵裝置,使二燃室內(nèi)沒(méi)有鹽塵進(jìn)入,從而使尾氣處理不再受鹽塵結(jié)焦堵塞的影響,使裝置能夠長(zhǎng)期運(yùn)行成為現(xiàn)實(shí)。
- 裝置設(shè)備為常規(guī)設(shè)備,運(yùn)轉(zhuǎn)簡(jiǎn)單,采用自動(dòng)化運(yùn)行控制,滿足長(zhǎng)期運(yùn)行要求。
- 整套處置工藝滿足相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
6、高溫氧化煅燒裝置
- 高溫氧化煅燒裝置是針對(duì)高溫下硫酸鈉等與碳反應(yīng)的廢鹽處理設(shè)計(jì)。
- 高溫氧化燃燒是將含有機(jī)物的廢鹽固體或液體進(jìn)行高溫燃燒氧化將有機(jī)物燃燒成為二氧化碳和水蒸氣經(jīng)高溫氧化煅燒處理后的硫酸鈉產(chǎn)品,其TOC含量低于10mg/kg,滿足使用要求,符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。
- 采用高溫除塵設(shè)備,使二燃室內(nèi)沒(méi)有鹽塵進(jìn)入,從而使尾氣處理不再受鹽塵結(jié)焦堵塞的影響,使裝置能夠長(zhǎng)期運(yùn)行成為現(xiàn)實(shí)。
- 采用高溫除塵設(shè)備,使二燃室焚燒天然氣用量減少一半以上。
- 高溫點(diǎn)燃廢鹽中的有機(jī)物,使之富氧燃燒,減少了高溫氧化煅燒用的天然氣。
- 公司結(jié)合多年經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行了合理的余熱回收利用,綜合處理成本大大降低,是處理硫酸鹽類廢鹽較為合理的工藝。
- 裝置設(shè)備為常規(guī)設(shè)備,運(yùn)轉(zhuǎn)簡(jiǎn)單,采用自動(dòng)化運(yùn)行控制,滿足長(zhǎng)期運(yùn)行要求。
- 整套處置工藝滿足相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
適用物料
固體含有機(jī)物硫酸鈉、液體含有機(jī)物硫酸鈉、含有機(jī)物硫酸鎂等硫酸鹽類、含有機(jī)物固體廢棄物等。
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