煤化工含盐废水之蒸发结晶技术要求

煤化工含盐废水之蒸发结晶技术要求

在煤化工含盐废水处理过程中蒸发结晶和资源化利用单元通常通过结晶分盐、纳滤分盐及其组合工艺分离出硫酸钠、氯化钠等无机盐产品，或经氯碱、纯碱、双极膜等工艺过程进行资源化利用，无法资源化利用的杂盐应进行安全处置。以下我们简述以下有关蒸发结晶相关技术要求。

一、蒸发浓缩、结晶

1、蒸发浓缩

采用机械式蒸汽再压缩技术(MVR)降膜蒸发器时，应符合下列要求：

1) 蒸发器前端应设置除硅、除碳等装置；

2) 蒸发器蒸汽入口应设置蒸汽缓冲带，防止对换热管的冲击；

3) 蒸发器除雾器可采用内置丝网除沫器或外置挡板除沫器；

4) 蒸发器浓缩出料液 TDS 宜大于 200g/L；

5) 蒸发器应设置在线密度计；

6) 蒸发器应设置防止结垢、堵塞的清洗设施；

7) 蒸发器应配套设置高盐废水缓冲池，关键机泵应设置备用；

8) 蒸发器应设置双法兰差压液位计，以便通过液位自动控制进料流量趋于稳定；

9) 蒸发器出料位置应设置在分离室底部，保障出料液浓度较其他位置（如降膜循环泵出口）更高，防止堵塞换热管束。

采用多效蒸发时，应符合下列要求：

1) 多效蒸发宜根据进料特征，采用顺流、逆流、并流等技术路线。在处理易结晶热敏性物料时一般采用多效顺流蒸发工艺；

2) 多效顺流蒸发为第一效通入生蒸汽，一效蒸发所产生的二次蒸汽作为二效及三效蒸发的热源。宜加装减温减压蒸汽（≤0.2MPa）管线并入二效强制换热器蒸汽入口，提升多效蒸发系统对于杂质物料处置弹性；

3) 多效蒸发末端产品若为氯化钠结晶盐，宜在尾效蒸发器底部设置盐腿，保证其粒度品质；

4) 宜设计尾效母液排出设施。防止运行过程中物料浓度及黏度逐步增加、杂质成分增多、沸点升高，而影响多效蒸发系统的处理能力。

2、蒸发结晶

采用热法结晶制取副产盐时，应考虑设置盐腿，盐腿具有集盐、淘洗、分级的功能。采用强制循环压缩蒸汽结晶器技术时，应符合下列要求：

1) 结晶器前端应设置除有机物、除硅等装置；

2) 结晶器进料液 TDS 应大于 200g/L；

3) 结晶器应控制管内流速 2m/s 以上。保证换热管内壁光滑度，防止结垢结疤堵管。应设置结垢、堵塞的清洗设施；

4) 结晶器应设置在线密度计；

5) 结晶器应选用耐腐蚀性材质；

6) 结晶器应配套设置高盐废水缓冲池，关键机泵应设置备用；

7) 强制换热器两端封头采用法兰封装形式，以便清理难溶结垢物；

8) 结晶器内晶体生长时间应大于 2h；

9) 结晶器应设置母液排放工艺，避免压缩机喘振。

3、冷冻结晶

1) 冷冻结晶温度应根据料液成分、析盐率等要求确定，在缺乏实验数据的情况下可利用复杂体系相图分析确定；

2) 冷冻结晶器应按照停留时间不低于 2 小时，结晶器材质不低于 316L；

3) 冷冻结晶器应设置在线密度计检测结晶器内料液的固液比；

4) 冷冻结晶器应考虑换热器长期运行时结垢、结疤时在线清洗装置；

5) 冷冻结晶器外置换热器应设计短流程局部升温化冻装置，并应有备用系数；

6) 冷冻结晶器结晶温度不应低于 0℃；

7) 冷冻结晶器若进水量不高，则外置换热器考虑设计为立式单（双）管程，可有效避免换热器管束冰垢形成过快，导致运行时间缩短问题；

8) 冷冻结晶器底部芒硝出口设置取样管，以便取样观测冷冻结晶器内物料沉降比，控制系统相关参数指标；

9) 冷冻结晶器内应设计特殊溢流板，防止硫酸钠析出的芒硝晶体随上层母液排出，堵塞后工段设备。

4、晶浆分离

1) 晶浆分离包含晶浆增稠和过滤分离；

2) 晶浆增稠宜选用旋流器或增稠器，需要根据颗粒粒度分布、密度和液体粘度等确定；

3) 晶浆过滤需根据颗粒粒度、物料粘度等因素合理选择，氯化钠、硫酸钠的离心过滤推荐先用双级活塞推料离心机或卧螺离心机，杂盐离心机推荐选用卧螺离心机，离心机过流部件材质不低于 2205；离心机需设置在线清洗；

4) 晶浆管路布置宜尽量直、短，并设置必要的冲堵；

5) 晶浆增稠之后，建议在管道上设置取样管，以便观测增稠前后物料固液比涨幅及进入离心机前物料固液比程度，防止离心机因物料固液比较低布料不均匀导致滤液流入下方干燥系统，造成盐品水分超标。

5、母液干化

1) 母液干化宜选用滚筒干燥、耙式干燥、真空低温蒸发干燥工艺；

2) 干化装置需考虑清洗、清理的措施；

3) 干化装置母液接触部分材质不低于 2205；

4) 母液干化排空尾气应有组织收集，经处理后达到标准 GB 16279、GB 31573 及建设地相关地方标准的要求。

6、副产盐干燥

1) 副产盐干燥根据结晶盐处理量、含水率及粒度分布，可选用振动流化床、沸腾流化床与盘式干燥装置，结晶盐含水率≤0.5%。干燥装置至少应包含风机、空气加热器、干燥器、除尘器；

2) 干燥介质宜为空气，空气加热器热源宜选用饱和水蒸气，蒸汽压力不应低于 0.5mPa；

3) 干燥器物料在出料前宜进行冷却降温；

4) 干燥尾气需进行除尘处理，尾气排放应执行 GB 31573 及建设地相关地方标准的要求。

二、杂盐热化学处理

1、杂盐热化学处理过程中加入的助燃剂宜优先考虑天然气、液化石油气等清洁燃料。

2、具有爆炸性或放射性的杂盐，以及含汞、铅、锡、镉、锌、钒、铬、钼、锑等重金属，致使在运行温度下未经烟气净化处理的烟气中重金属蒸汽总源强超过 100mg/Nm3 的废盐，禁止进入热化学处理系统。

3、高含盐废液应具备良好的流动性，颗粒物宜小于 150μm，易于雾化。

4、宜设置 10% 处理规模的富余处理能力，并结合设计处理能力和杂盐特性确定反应器尺寸、进料方式、停留时间、温度控制等工艺参数。

5、热化学处理宜采用低 NOx 燃烧技术或脱 NOx 措施。

6、应考虑杂盐中卤族元素（F、Cl、Br 等）成分对装置单元设备的腐蚀问题，并采取科学、合理的防护措施。

7、烟气净化处理系统宜采用半干法、湿法或组合式烟气净化方式，并考虑防腐蚀、防磨损、防堵塞措施。对于含氟较高（大于 0.01%）或含氯大于 5%的，其尾气净化必须选择湿法净化处理方式。

8、杂盐经热化学处理后的产物根据综合利用产物的用途，满足对应的污染物控制要求，并采取相应的分级管控措施：

a）综合利用产物作为产品的，应符合 GB 34330 中要求的国家、地方制定的行业通行的产品质量标准以及国家相关污染控制标准或技术规范的要求；

b）可采用定向利用方式，具体质量指标由供需双方商议确定；

c）在不满足上述两种情况时，应按 HJ 1091 的相关要求开展环境风险定性及定量评价。

综上所述，本文简要叙述了在煤化工高含盐废水中有关蒸发结晶的相关技术规范，欢迎大家进行技术交流、学习。