一种煤化工混合卤水制备纯碱的综合利用系统技术方案

技术编号:43953668 阅读:3 留言:0更新日期:2025-01-07 21:40
一种煤化工混合卤水制备纯碱的综合利用系统,包括:净化除杂单元、脱硝单元、制碱单元与废液处理单元;净化除杂单元能够对混合卤水进行净化除杂操作;脱硝单元对混合盐溶液进行多级处理并得到固体硫酸钙以及精制氯化钠溶液;制碱单元具备氨化碳化装置与蒸氨装置,精制氯化钠溶液在氨化碳化装置中反应并生成碳酸氢钠沉淀混合液与含有氯化铵的母液,制碱单元对碳酸氢钠固液混合液进行处理以生成碳酸钠产品,含有氯化铵的母液在蒸氨装置中反应以得到含有氯化钙的混合废液;废液处理单元用于承接并处理含有氯化钙的混合废液。优点:稳定可靠、生产效率高并生产成本低,无需进行分盐处理而直接利用混合盐卤制备纯碱及相关副产品,实现资源循环利用。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于废水资源化处理设备,具体涉及一种煤化工混合卤水制备纯碱的综合利用系统


技术介绍

1、在现代煤炭加工利用过程中,煤化工废水是处理难度最大的高浓度废水之一,这种高浓度废水主要包括酸性有机废水和其他高浓度废水尤其是以高盐废水即混合盐卤为主,废水水温高、悬浮物多、盐分高、硬度高并含有一定量如甘油、中低碳链的有机物,其成分复杂且对生化菌种毒性强,而且由于其对微生物生长具有较强的抑制作用,因此该废水处理技术难度远比普通污水处理要大得多,该类废水经酚氨回收后,仍具有含油、高氨氮、高酚、高cod、污染成分复杂、可生化性差、生物毒性较大等特点。现有的煤化工废水的处理方法通常为将煤化工高盐废水在通过零排放处理后产出清水以实现回用,通过煤化工废水中浓缩后的混合卤水会经过分盐系统、蒸发结晶系统得到固体硫酸钠或是氯化钠。就化工行业而言,硫酸钠和氯化钠是精细化工、石油化工、煤化工、印染、制药、农药、焦化、冶金、磷化工等行业产生的副产盐,占比达90%以上。化工高盐废水零排放处理末端的混合盐卤无法得到有效的资源化利用,现有的处理方式为分盐或不分盐;对于不分盐的钠盐,环保定义就是危废,处置技术主要有填埋法和高温氧化法,其中填埋法是工业废盐的主要处置方式,但是现有的填埋法存在以下不可避免的缺陷:首先,填埋场地的投资高、占地大,并且对土壤环境的污染产生重大影响;此外,由于国内刚性填埋场较少,填埋的合法合规性无法得到有效保障,填埋的场地往往是存在较大安全以及环境污染隐患的场所,并且填埋成本高。另外,高温氧化法是利用盐渣中的惰性有机杂质在高温条件下易分解挥发的特性,通过在高温的条件下将有机杂质分解成易挥发的气体和碳渣,从而达到部分去除有机杂质的目的,但是高温氧化法存在生产成本较高、有机相杂质转化为碳渣后不利于深度资源化利用的问题,不适合推广使用。

2、鉴于上述情况,有必要对现有煤化工混合卤水的处理方式进行有效的改进。为此,本申请人做了积极而有效的探索,形成了下面将要介绍的技术方案。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种稳定可靠、生产效率高以及生产成本低的煤化工混合卤水制备纯碱的综合利用系统,有助于通过设置多级处理单元在无需进行分盐处理的前提下直接利用混合盐卤制备纯碱以及相关副产品有效达成对于资源循环利用以及提高经济效益的目的。

2、本技术的目的是这样来达到的,一种煤化工混合卤水制备纯碱的综合利用系统,包括:依次通过管道实现连通的净化除杂单元、脱硝单元、制碱单元与废液处理单元;其中,所述净化除杂单元用于承接含有硫酸钠与氯化钠的混合卤水并能够对混合卤水进行净化除杂操作,从而得到处理后的纯净盐卤;所述脱硝单元用于承接所述净化除杂单元进行处理后所得到的含有硫酸钠与氯化钠的盐卤,且盐卤能够在脱硝单元内与加入其中的氯化钙进行反应并生成含有硫酸钙、氯化钠的混合盐溶液,所述脱硝单元能够对混合盐溶液进行多级处理并得到高纯度固体硫酸钙以及精制氯化钠溶液;所述制碱单元用于承接在所述脱硝单元所生成的精制氯化钠溶液,该制碱单元具备有一氨化碳化装置与一蒸氨装置,且精制氯化钠溶液在氨化碳化装置中与氨气以及二氧化碳进行反应生成碳酸氢钠固液混合物与含有氯化铵的母液,制碱单元进一步对含有碳酸氢钠沉淀的固液混合物进行固液分离以及煅烧操作后生成碳酸钠主产品,而含有氯化铵的母液能够进入到所述蒸氨装置中与加入其中的石灰乳反应并生成氨气以及含有氯化钙的混合废液;废液处理单元用于承接所述制碱单元所生成的含有氯化钙的混合废液并对其进行多级分离处理,以得到氯化钙副产品。

3、在本技术的一个具体的实施例中,所述净化除杂单元包括有除杂模块、第一杂液收集池ⅰ、介孔分离模块与第二杂液收集池ⅱ;其中,所述除杂模块的进液端口用于承接含有硫酸钠与氯化钠的混合卤水,并将其中的镁硅氟杂质以及重金属去除并产出清液,所述第一杂液收集池ⅰ与所述除杂模块之间通过管道连通,且该第一杂液收集池ⅰ用于接收除杂模块中滤出的镁硅氟杂质以及重金属废液;所述介孔分离模块与所述除杂模块之间通过管道连接,且该介孔分离模块用于接收所述除杂模块所产出的混合卤水清液并吸附其中的惰性cod,并将惰性cod进行酸碱解析处理,而所述第二杂液收集池ⅱ与所述介孔分离模块之间通过管道连通,且给该第二杂液收集池ⅱ用于接收介孔分离模块中输出的惰性cod解析液。

4、在本技术的另一个具体的实施例中,所述除杂模块具备通过管道连通的一加药装置与一螯合树脂装置;其中,所述加药装置用于接收含有硫酸钠与氯化钠的混合卤水,且混合卤水能够在该加药装置中与投加特定药剂进行搅拌反应并以去除镁硅氟杂质,反应后沉淀所得到的镁硅氟杂质能够被输送至第一杂液收集池ⅰ;所述螯合树脂装置用于接收经过加药装置去除镁硅氟杂质后所输出的混合卤水,该螯合树脂装置能够将混合卤水中的重金属进行吸附并会在吸附饱和后进行解析处理,并且解析处理所得到的废液会被输送至所述第一杂液收集池ⅰ之中。

5、在本技术的又一个具体的实施例中,所述介孔分离模块则具备有通过管道连通的一介孔分子筛装置与一解析装置;其中,所述介孔分子筛装置用于承接经过所述除杂模块处理后所输出的混合卤水,该介孔分子筛装置用于吸附混合卤水之中的惰性cod并将其去除,且该介孔分子筛装置能够将去除掉惰性cod后的混合卤水输送至所述脱硝单元之中,而所述解析装置则用于将介孔分子筛装置中所吸附得到的惰性cod进行酸碱解析操作,且该解析装置能够将解析操作后所得到的废液输送至第二杂液收集池ⅱ之中。

6、在本技术的再一个具体的实施例中,所述脱硝单元包括有反应池、第一澄清精制模块ⅰ、压滤机、硫酸钙制备模块、第二澄清精制模块ⅱ以及蒸发浓缩装置;其中,所述反应池用于承接经过所述净化除杂单元处理后所得到的含有硫酸钠与氯化钠的混合溶液,且在反应池中混合溶液与加入其中的氯化钙进行化学反应并生成硫酸钙沉淀与氯化钠溶液;所述第一澄清精制模块ⅰ与所述反应池的输出端通过管道连通,且该第一澄清精制模块ⅰ用于接收反应池中反应所得到的硫酸钙沉淀与含有氯化钠的混合溶液并进行固液分离以及溶液搅拌操作,从而得到硫酸钙沉淀以及搅拌均匀的氯化钠混合溶液;所述压滤机与所述第一澄清精制模块ⅰ之间通过管道连通并用于接收从第一澄清精制模块ⅰ中产出的硫酸钙沉淀,该压滤机能够对硫酸钙沉淀进行压滤脱水处理并得到硫酸钙泥饼以及清液;所述硫酸钙制备模块与所述压滤机通过管道实现连通,且该硫酸钙制备模块用于接收压滤机所滤出得到的硫酸钙泥饼并对其进行精制干燥处理,从而得到精制硫酸钙即石膏产品;所述第二澄清精制模块ⅱ与所述压滤机之间同样也通过管道连通,且该第二澄清精制模块ⅱ用于接收压滤机所滤出得到的清液并对其进行二次的固液分离以及溶液搅拌操作,从而进一步分离得到在压滤机中未分离出的硫酸钙固体并将其输出至压滤机之中,同时得到搅拌均匀的氯化钠混合溶液;所述蒸发浓缩装置通过管道与所述第一澄清精制模块ⅰ的输出端以及第二澄清精制模块ⅱ的输出端连接,该蒸发浓缩装置用于接收所述第一澄清精制模块ⅰ以及第二澄清精制模块ⅱ所输出的氯化钠溶液,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种煤化工混合卤水制备纯碱的综合利用系统,其特征在于,包括:依次通过管道实现连通的净化除杂单元(1)、脱硝单元(2)、制碱单元(3)与废液处理单元(4);其中,所述净化除杂单元(1)用于承接含有硫酸钠与氯化钠的混合卤水并能够对混合卤水进行净化除杂操作,从而得到处理后的产水,即盐卤或卤水;所述脱硝单元(2)用于承接所述净化除杂单元(1)进行处理后所得到的含有硫酸钠与氯化钠的产水,且产水能够在脱硝单元(2)内与加入其中的氯化钙进行反应并生成含有硫酸钙、氯化钠的混合盐溶液,所述脱硝单元(2)能够对混合盐溶液进行多级处理并得到高纯度固体硫酸钙以及精制氯化钠溶液;所述制碱单元(3)用于承接在所述脱硝单元(2)所生成的精制氯化钠溶液,该制碱单元(3)具备有一氨化碳化装置(31)与一蒸氨装置(32),且精制氯化钠溶液在氨化碳化装置(31)中与氨气以及二氧化碳进行反应生成碳酸氢钠沉淀与含有氯化铵的母液,制碱单元(3)进一步对含有碳酸氢钠沉淀的固液混合物进行固液分离以及煅烧操作后生成碳酸钠主产品,而含有氯化铵的母液能够进入到所述蒸氨装置(32)中与加入其中的石灰乳反应并生成氨气以及含有氯化钙的混合废液;废液处理单元(4)用于承接所述制碱单元(3)所生成的含有氯化钙的混合废液并对其进行多级分离处理,以得到氯化钙副产品。

2.根据权利要求1所述的一种煤化工混合卤水制备纯碱的综合利用系统,其特征在于:所述净化除杂单元(1)包括有除杂模块(11)、第一杂液收集池Ⅰ(12)、介孔分离模块(13)与第二杂液收集池Ⅱ(14);其中,所述除杂模块(11)的进液端口用于承接含有硫酸钠与氯化钠的混合卤水,并将其中的镁硅氟杂质以及重金属去除并产出清液,所述第一杂液收集池Ⅰ(12)与所述除杂模块(11)之间通过管道连通,且该第一杂液收集池Ⅰ(12)用于接收除杂模块(11)中滤出的镁硅氟杂质以及重金属废液;所述介孔分离模块(13)与所述除杂模块(11)之间通过管道连接,且该介孔分离模块(13)用于接收所述除杂模块(11)所产出的混合卤水清液并吸附其中的惰性COD,并将惰性COD进行酸碱解析处理,而所述第二杂液收集池Ⅱ(14)与所述介孔分离模块(13)之间通过管道连通,且该第二杂液收集池Ⅱ(14)用于接收介孔分离模块(13)中输出的惰性COD解析液。

3.根据权利要求2所述的一种煤化工混合卤水制备纯碱的综合利用系统,其特征在于:所述除杂模块(11)具有通过管道连通的一加药装置(111)与一螯合树脂装置(112);其中,所述加药装置(111)用于接收含有硫酸钠与氯化钠的混合卤水,且混合卤水能够在该加药装置(111)中与投加特定药剂进行搅拌反应并以去除镁硅氟杂质,反应后沉淀所得到的镁硅氟杂质能够被输送至第一杂液收集池Ⅰ(12);所述螯合树脂装置(112)用于接收经过加药装置(111)去除镁硅氟杂质后所输出的混合卤水,该螯合树脂装置(112)能够将混合卤水中的重金属进行吸附并会在吸附饱和后进行解析处理,并且解析处理所得到的废液会被输送至所述第一杂液收集池Ⅰ(12)之中。

4.根据权利要求2所述的一种煤化工混合卤水制备纯碱的综合利用系统,其特征在于:所述介孔分离模块(13)则具备有通过管道连通的一介孔分子筛装置(131)与一解析装置(132);其中,所述介孔分子筛装置(131)用于承接经过所述除杂模块(11)处理后所输出的混合卤水,该介孔分子筛装置(131)用于吸附混合卤水之中的惰性COD并将其去除,且该介孔分子筛装置(131)能够将去除掉惰性COD后的混合卤水输送至所述脱硝单元(2)之中,而所述解析装置(132)则用于将介孔分子筛装置(131)中所吸附得到的惰性COD进行酸碱解析操作,且该解析装置(132)能够将解析操作后所得到的废液输送至第二杂液收集池Ⅱ(14)之中。

5.根据权利要求1所述的一种煤化工混合卤水制备纯碱的综合利用系统,其特征在于:所述脱硝单元(2)包括有反应池(21)、第一澄清精制模块Ⅰ(22)、压滤机(23)、硫酸钙制备模块(24)、第二澄清精制模块Ⅱ(25)以及蒸发浓缩装置(26);其中,所述反应池(21)用于承接经过所述净化除杂单元(1)处理后所得到的含有硫酸钠与氯化钠的混合溶液,且在反应池(21)中混合溶液与加入其中的氯化钙进行化学反应并生成硫酸钙沉淀与氯化钠混合溶液;所述第一澄清精制模块Ⅰ(22)与所述反应池(21)的输出端通过管道连通,且该第一澄清精制模块Ⅰ(22)用于接收反应池(21)中反应所得到的硫酸钙沉淀与含有氯化钠的混合溶液并进行固液分离以及溶液搅拌操作,从而得到硫酸钙沉淀以及搅拌均匀的氯化钠溶液;所述压滤机(23)与所述第一澄清精制模块Ⅰ(22)之间通过管道连通并用于接收从第一澄清...

【技术特征摘要】

1.一种煤化工混合卤水制备纯碱的综合利用系统,其特征在于,包括:依次通过管道实现连通的净化除杂单元(1)、脱硝单元(2)、制碱单元(3)与废液处理单元(4);其中,所述净化除杂单元(1)用于承接含有硫酸钠与氯化钠的混合卤水并能够对混合卤水进行净化除杂操作,从而得到处理后的产水,即盐卤或卤水;所述脱硝单元(2)用于承接所述净化除杂单元(1)进行处理后所得到的含有硫酸钠与氯化钠的产水,且产水能够在脱硝单元(2)内与加入其中的氯化钙进行反应并生成含有硫酸钙、氯化钠的混合盐溶液,所述脱硝单元(2)能够对混合盐溶液进行多级处理并得到高纯度固体硫酸钙以及精制氯化钠溶液;所述制碱单元(3)用于承接在所述脱硝单元(2)所生成的精制氯化钠溶液,该制碱单元(3)具备有一氨化碳化装置(31)与一蒸氨装置(32),且精制氯化钠溶液在氨化碳化装置(31)中与氨气以及二氧化碳进行反应生成碳酸氢钠沉淀与含有氯化铵的母液,制碱单元(3)进一步对含有碳酸氢钠沉淀的固液混合物进行固液分离以及煅烧操作后生成碳酸钠主产品,而含有氯化铵的母液能够进入到所述蒸氨装置(32)中与加入其中的石灰乳反应并生成氨气以及含有氯化钙的混合废液;废液处理单元(4)用于承接所述制碱单元(3)所生成的含有氯化钙的混合废液并对其进行多级分离处理,以得到氯化钙副产品。

2.根据权利要求1所述的一种煤化工混合卤水制备纯碱的综合利用系统,其特征在于:所述净化除杂单元(1)包括有除杂模块(11)、第一杂液收集池ⅰ(12)、介孔分离模块(13)与第二杂液收集池ⅱ(14);其中,所述除杂模块(11)的进液端口用于承接含有硫酸钠与氯化钠的混合卤水,并将其中的镁硅氟杂质以及重金属去除并产出清液,所述第一杂液收集池ⅰ(12)与所述除杂模块(11)之间通过管道连通,且该第一杂液收集池ⅰ(12)用于接收除杂模块(11)中滤出的镁硅氟杂质以及重金属废液;所述介孔分离模块(13)与所述除杂模块(11)之间通过管道连接,且该介孔分离模块(13)用于接收所述除杂模块(11)所产出的混合卤水清液并吸附其中的惰性cod,并将惰性cod进行酸碱解析处理,而所述第二杂液收集池ⅱ(14)与所述介孔分离模块(13)之间通过管道连通,且该第二杂液收集池ⅱ(14)用于接收介孔分离模块(13)中输出的惰性cod解析液。

3.根据权利要求2所述的一种煤化工混合卤水制备纯碱的综合利用系统,其特征在于:所述除杂模块(11)具有通过管道连通的一加药装置(111)与一螯合树脂装置(112);其中,所述加药装置(111)用于接收含有硫酸钠与氯化钠的混合卤水,且混合卤水能够在该加药装置(111)中与投加特定药剂进行搅拌反应并以去除镁硅氟杂质,反应后沉淀所得到的镁硅氟杂质能够被输送至第一杂液收集池ⅰ(12);所述螯合树脂装置(112)用于接收经过加药装置(111)去除镁硅氟杂质后所输出的混合卤水,该螯合树脂装置(112)能够将混合卤水中的重金属进行吸附并会在吸附饱和后进行解析处理,并且解析处理所得到的废液会被输送至所述第一杂液收集池ⅰ(12)之中。

4.根据权利要求2所述的一种煤化工混合卤水制备纯碱的综合利用系统,其特征在于:所述介孔分离模块(13)则具备有通过管道连通的一介孔分子筛装置(131)与一解析装置(132);其中,所述介孔分子筛装置(131)用于承接经过所述除杂模块(11)处理后所输出的混合卤水,该介孔分子筛装置(131)用于吸附混合卤水之中的惰性cod并将其去除,且该介孔分子筛装置(131)能够将去除掉惰性cod后的混合卤水输送至所述脱硝单元(2)之中,而所述解析装置(132)则用于将介孔分子筛装置(131)中所吸附得到的惰性cod进行酸碱解析操作,且该解析装置(132)能够将解析操作后所得到的废液输送至第二杂液收集池ⅱ(14)之中。

5.根据权利要求1所述的一种煤化工混合卤水制备纯碱的综合利用系统,其特征在于:所述脱硝单元(2)包括有反应池(21)、第一澄清精制模块ⅰ(22)、压滤机(23)、硫酸钙制备模块(24)、第二澄清精制模块ⅱ(25)以及蒸发浓缩装置(26);其中,所述反应池(21)用于承接经过所述净化除杂单元(1)处理后所得到的含有硫酸钠与氯化钠的混合溶液,且在反应池(21)中混合溶液与加入其中的氯化钙进行化学反应并生成硫酸钙沉淀与氯化钠混合溶液;所述第一澄清精制模块ⅰ(22)与所述反应池(21)的输出端通过管道连通,且该第一澄清精制模块ⅰ(22)用于接收反应池(21)中反应所得到的硫酸钙沉淀与含有氯化钠的混合溶液并进行固液分离以及溶液搅拌操作,从而得到硫酸钙沉淀以及搅拌均匀的氯化钠溶液;所述压滤机(23)与所述第一澄清精制模块ⅰ(22)之间通过管道连通并用于接收从第一澄清精制模块ⅰ(22)中产出的硫酸钙沉淀,该压滤机(23)能够对硫酸钙沉淀进行压滤脱水处理并得到硫酸钙泥饼以及清液;所述硫酸钙制备模块(24)与所述压滤机(23)通过管道实现连通,且该硫酸钙制备模块(24)用于接收压滤机(23)所滤出得到的硫酸钙泥饼并对其进行精制干燥处理,从而得到精制硫酸钙即石膏产品;所述第二澄清精制模块ⅱ(25)与所述压滤机(23)之间同样也通过管道连通,且该第二澄清精制模块ⅱ(25)用于接收压滤机(23)所滤出得到的清液并对其进行二次的固液分离以及溶液搅拌操作,从而进一步分离得到在压滤机(23)中未分离出的硫酸钙固体并将其输出至压滤机(23)之中,同时得到搅拌均匀的氯化钠混合溶液;所述蒸发浓缩装置(26)通过管道与所述第一澄清精制模块ⅰ(22)的输出端以及第二澄清精制模块ⅱ(25)的输出端连接,该蒸发浓缩装置(26)用于接收所述第一澄清精制模块ⅰ(22)以及第...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭鞠
申请(专利权)人:北京恒其德生科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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