分盐提纯蒸发结晶设备是用于高盐废水处理中将混合盐类分离并提纯的关键装备,尤其适用于化工、制药、电力脱硫等行业的废水零排放(ZLD)及资源化利用。以下是其核心技术、设备选型及典型工艺的详细解析:
一、分盐提纯的核心目标
1.分离混合盐:如NaCl与Na₂SO₄、KCl与MgSO₄等。
2.提高盐纯度:达到工业级或食品级标准(如NaCl≥98.5%)。
3.降低杂盐危废量:减少混合盐处置成本。
二、关键设备组成与选型
1.预处理系统
功能:去除悬浮物、重金属、有机物等干扰成分。
设备:
多介质过滤器:去除颗粒物。
化学软化(如NaOH+Na₂CO₃):去除Ca²⁺、Mg²⁺。
氧化/吸附单元:降解COD(如臭氧氧化、活性炭)。
2.蒸发浓缩设备
xyu蒸发器(主流选择):
降膜式:适合低黏度、易结垢废水。
强制循环式:适合高黏度、高盐度废水(如含Na₂SO₄)。
多效蒸发器:适用于热源充足、盐浓度中等的场景。
3.结晶分盐设备
分步结晶工艺:利用不同盐类的溶解度差异分离。
冷却结晶器:用于溶解度随温度变化大的盐(如Na₂SO₄·10H₂O)。
蒸发结晶器:用于溶解度稳定的盐(如NaCl)。
OSLO结晶器:生产大颗粒、高纯度晶体(如KCl)。
纳滤(NF)分盐:预处理阶段通过膜法分离一价/二价离子(如Cl⁻与SO₄²⁻)。
4.固液分离与干燥
离心机:分离结晶盐与母液(如卧螺离心机)。
流化床干燥机:制备无水盐(如Na₂SO₄)。
三、典型分盐工艺流程(以NaCl+Na₂SO₄为例)
工艺说明:
1.纳滤分盐:截留SO₄²⁻(浓缩侧),透过Cl⁻(渗透侧)。
2.NaCl结晶:蒸发浓缩至过饱和后离心干燥。
3.Na₂SO₄结晶:降温至10~20℃析出十水硫酸钠,再脱水干燥。
四、技术难点与解决方案
问题 | 原因 | 解决方案 |
盐纯度低 | 共结晶或母液包裹杂质 | 优化结晶温度梯度,增加洗涤步骤 |
设备结垢 | CaSO₄或硅酸盐沉积 | 预处理软化,添加阻垢剂,强制循环设计 |
能耗高 | 沸点升高(BPE)明显 | 选用高压比压缩机,串联多效xyu |
COD干扰 | 有机物粘附晶体表面 | 预处理氧化(如高级氧化AOPs) |
五、应用案例
某化工厂废水(含NaCl12%、Na₂SO₄8%):
工艺:纳滤分盐→xyu蒸发(NaCl)→冷却结晶(Na₂SO₄)。
效果:NaCl纯度≥99%,Na₂SO₄纯度≥98%,杂盐量减少70%。
煤化工高盐废水:
工艺:化学软化→膜浓缩分盐→分步结晶。
效果:回收NaCl和Na₂SO₄,实现废水零排放。
六、设备选型建议
1.盐类特性优先:
对温度敏感的盐(如芒硝)选用冷却结晶。
高溶解度盐(如NaCl)用蒸发结晶。
2.规模与经济性:
小规模(<10t/h):xyu+分步结晶。
大规模(>50t/h):多效蒸发+连续结晶。
3.自动化需求:
集成DCS系统,实时监控结晶过饱和度、pH等参数。
对于复杂高盐废水,建议通过小试→中试→工程放大的流程验证工艺可行性,以平衡成本与效果。