雜鹽母液處置技術路線探討

中化環境科技工程有限公司 遼寧 沈陽 110031

1 概述

無論是工業廢水“零排放”工程中[1],還是含鹽廢水濃縮處理項目中,均會產生大量雜鹽母液,這些母液如果不能及時排出蒸發結晶系統,不僅會影響產品質量,還會影響系統的穩定性[2],所以為保證裝置系統的穩定運行,需要排出少量的母液,結合母液含鹽量高、含COD量高等特點,目前常用的處置技術路線有蒸發釜+壓濾、噴霧干燥、滾筒刮板干燥、真空耙式干燥等。

2 蒸發結晶末端的濃縮母液特點

1)原液含水率70%左右；

2)溶液呈深褐色；

3)整體流動性很好；

4)高含鹽(氯化鈉 硫酸鈉 硝酸鈉)、高COD,高硅；

3 常用的處置技術路線探討

3.1 蒸發釜+壓濾 蒸發釜是一個具有錐形底的釜,采用外部夾套加熱的形式,將母液置于釜中,通過夾套的加熱蒸汽,母液大量蒸發,閃蒸后的蒸汽進入后續表面冷凝器冷凝處理；同時釜上的攪拌器在加熱過程中不斷攪拌,攪拌使溶液溫度相當均勻,并使晶粒懸浮起來,并在重復成長后沉入底部,每批操作技術后,母液與晶體混合液進入壓濾機壓濾處理。

該釜的材質通常選用搪瓷,具有很強的耐腐蝕性,該路線處理后的母液含水率約為20%左右。

該處理技術的主要優點是,設備構造簡單,造價低,結構簡單,操作方便,技術較成熟；

主要缺點是占地較大,處理后的母液含水率仍較多,后續接收工藝選擇受限。

3.2 噴霧干燥 噴霧干燥是利用霧化器將料液分散為細小的霧滴,并在熱干燥介質匯總迅速蒸發溶劑形成 干粉的過程,一般噴霧干燥分為四個階段：a料液霧化；b霧群與熱干燥介質接觸混合；c霧滴的蒸發干燥；d干燥產品與干燥介質分離。

冷空氣經換熱器加熱后,熱空氣進入離心噴霧干燥器頂部的空氣分配器,熱空氣呈螺旋狀均勻進入干燥器。料液由料液槽經過濾器由過濾泵送至搞糟頂部的離心霧化器,離心霧化器使料液噴成極小的霧狀液滴,由于料液呈績效的霧狀也低,大大增加了與熱空氣的接觸面積。料液和空氣并流接觸,傳熱和創制同時進行,水分迅速蒸發,在極短時間內干燥成成品,成品由主機底部排出,經兩級旋風分離器后,廢氣由引風機排至噴淋洗滌塔內。

本處理技術的優點是：

1)干燥速度快；

2)產品具有良好的均勻度、流動性和溶解性,產品純度高,質量好；

3)生產過程簡化,操作控制方便。對產品粒徑、松密度、水分,在一定范圍內可通過改變操作條件進行調整、控制和管理都很方便。

本技術的缺點是需要進行設置除塵設施,尾氣處理裝置,占地較大,同時要考慮環保要求。

3.3 滾筒刮板干燥[3]滾筒刮板干燥機是一種內加熱傳導型轉動連續干燥設備。旋轉的滾筒通過其下部斜槽,黏附著一定厚度的料膜,熱量通過管道輸送至滾筒內壁,傳導到滾筒外幣,再傳導給料膜,使料膜中的水份得到蒸發、脫水、使含水的物料得到干燥。干燥好的物料被裝置在滾筒表面的刮刀鏟離滾筒,到置于刮刀下方的螺旋輸送器,通過螺旋輸送器再將感悟了集中、包裝。

該處理技術主要有如下優點：

1)熱效率高。傳熱方向再整個操作周期中保持一致,除蓋散熱和熱輻射損失外,其余熱量全部用于筒壁母液的蒸發上,熱效率較高。

2)干燥時間短、速率快。由于筒壁外部的料膜很薄,一般0.5-1.5mm,且傳熱、傳質方向一致,物料干燥周期一般hi有10～300s。

3)操作彈性大,適用性廣、占地少、三廢排放少。

該處理技術主要缺點：

滾筒采用的材質一般選用碳鋼鍍鉻,硬度較高,但是母液中有時會存在高濃度氯離子的情況,會使鉻層呈網狀裂紋,甚至脫落。

3.4 真空耙式干燥 空耙式干燥機裝置用蒸汽夾套間接加熱物料,并在高真空下排氣,因此特別適應不耐高溫、在高溫下易于氧化的物料或干燥時容易產生粉末的物料(如各種燃料),以及干燥過程中排除的蒸汽或溶劑必須回收的物料干燥作業。真空耙式干燥機中被干燥物料含水量或溶劑量高達到90%,而低的只有15%。被干燥物料有漿狀、膏狀的、粒狀的、粉狀的,也可以是纖維狀的。這些物料干燥后的含水率一般達到0.1%,甚至0.05%。

被干燥物料從殼體上方正中間加入,在不斷正反轉動的耙齒的攪拌下,物料軸向來回走動,與殼體內壁接觸的表面不斷更新,受到蒸汽的間接加熱,耙齒的均勻攪拌,粉碎棒的粉碎,使物料內的水份氣化,在真空系統的作用下,使被干燥物料內部水份和表面水份更有利的 排出,氣化的水份經干式除塵器、濕式除塵器、冷凝器,從真空泵出口處放空。

這種處理技術的主要優點：

1)真空耙式干燥機具有結構簡單,操作方便,使用周期長,性能穩定可靠,適用性能強,干燥機的密封系統可選擇填料密封和機械密封兩種,物料外逸損失減小,改善了環境衛生,特殊的設計保證了密封性和使用壽命。

2)真空耙式干燥機效益高,低能耗,蒸汽耗量小,由于真空耙式干燥機多用蒸汽通入夾套,利用潛熱加熱物料,處理每公斤成品耗用蒸汽量較小,一般為1.3-1.8kg蒸汽。

這種處理技術的主要缺點：

結構復雜,造價較貴。由于是間歇操作,干燥時間長,股產量低；又由于不易出清物料,因此不適宜經常調換品種的生產。同時,為了保證真空度,必須經常維護檢修真空裝置。