“杂盐分离提纯设备”是一套把高含盐废水(或固体杂盐)中的硫酸钠、氯化钠、钾盐等主要组分分别回收、同时将有机物、硝酸钠、氟硅杂质等富集成少量杂盐并干化处置的成套系统。典型工艺由“三段提纯+杂盐干化”构成,核心设备组成及功能如下,所有参数均以工业连续运行为设计基准。
一、杂盐分离提纯设备工艺总览
1预处理:除硬、除硅、除氟、除重金属和部分COD,保证后续膜/蒸发不结垢。
2提混盐(提纯Ⅰ):xyu或多效蒸发把进料浓缩至NaCl+Na₂SO₄共饱和,析出“低杂质混盐”,同时把富集了COD、硝酸钠、氟硅的母液切向杂盐系统。
3热溶冷冻(提纯Ⅱ):混盐溶解后0℃左右冷冻结晶得十水硝(Na₂SO₄·10H₂O),离心脱水;母液富含NaCl。
4重结晶(提纯Ⅲ):十水硝经60℃热熔,再进入硝蒸发结晶器产出纯度≥99%的无水硫酸钠;NaCl母液经二次蒸发结晶得纯度≥98.5%的氯化钠。
5杂盐干化:各段排出的高COD、高硝母液进入杂盐蒸发器,晶浆经离心、滚筒干燥得含水10%左右的杂盐固体,可送危废填埋或做熔融玻璃化处置。
二、杂盐分离提纯设备核心设备清单
1.蒸发提混盐单元:xyu降膜+强制循环组合,蒸发量5~20t/h可选,材质2205/Monel;压缩机温升12~14℃,电耗28~32kWh/t水。
2.冷冻结晶器:DTB型,载冷剂为−10℃CaCl₂水溶液,换热面积100~300m²,搅拌30r/min。
3.热溶罐:带0.3MPa蒸汽盘管,有效容积10m³,溶盐温度60~65℃。
4.硝蒸发结晶器:Oslo型,真空−0.085MPa,出晶粒度0.6~1.0mm。
5.NaCl蒸发结晶器:单效强制循环,常压或微负压运行,晶浆固含量15~20%。
6.离心机:双级活塞推料,筛网0.15mm,变频15~45kW。
7.杂盐干化机:滚筒干燥机,蒸汽0.6MPa,干化能力0.3~1.0t/h(杂盐)。
8.母液固化系统:桨叶干燥+冷却螺旋,出料温度≤50℃,含水5%。
三、杂盐分离提纯设备关键控制回路
1.蒸发器液位进料泵变频闭环,液位波动±2%。
2.冷冻结晶器温度±0.5℃,防止过冷造成晶核过细。
3.在线密度计1.30±0.01g/cm³时自动切晶浆出料。
4.母液COD>3000mg/L时自动排向杂盐系统,保证主盐纯度。
四、杂盐分离提纯设备防腐与清洗
1.与氟硅酸接触部位采用2507双相钢或衬四氟;
2.每班用2%稀盐酸在线清洗20min,清洗液返回前端中和;
3.冷冻换热器设乙二醇回收系统,载冷剂浓度保持20~25%。
五、杂盐分离提纯设备占地与公用工程(以10t/h水蒸发量为例)
1.占地:蒸发框架12m×8m×18m,冷冻+结晶厂房15m×10m,杂盐干化间8m×6m,总计约450m²。
2.装机功率:蒸发350kW、冷冻110kW、离心55kW、干化45kW。
3.蒸汽:启动0.5t/h,正常运行零补汽(xyu模式)。
4.冷却水:120m³/h(28℃→33℃),循环使用。
六、杂盐分离提纯设备性能指标
1.主盐回收率:Na₂SO₄≥95%、NaCl≥93%、KCl≥90%。
2.主盐纯度:硫酸钠≥99%、氯化钠≥98.5%、氯化钾≥95%。
3.杂盐减量:杂盐占原盐总量≤8%。
4.产水:蒸发冷凝水电导≤100µS/cm,全部回用。
通过以上设备组合,可把原本只能按危废填埋的“杂盐”转化为三种工业级产品和极少量干杂盐,实现废水零排放、盐资源化的双重目标,已在煤化工、印染、制药等行业示范应用。