[发明专利]一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统及其工艺

说明书

本发明涉及一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统及其工艺，该系统包括顺次连接的原液预冷器、冷冻强制循环换热器、冷冻结晶分离器以及固液分离设备，冷冻结晶分离器与原液预冷器之间连接有冰晶融化罐，固液分离设备与冷冻强制循环换热器连接。该系统是一种节能减排的设备，热效率高、功耗低，与现有氯化铵蒸发结晶技术相比，低温常压，不消耗蒸汽，减少了对锅炉设备的依赖，减少了污染物，更加节能环保；还提供了一种工艺，实现连续废水处理的效果，与常规工艺比，能耗低、不消耗蒸汽、污染物少、绿色环保。

技术领域

本发明涉及氯化铵废水处理技术领域，更具体地说是指一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统及其工艺。

背景技术

水在化肥、电镀、线路板、稀土以及湿法冶金等工业生产中会产生大量的氯化铵废水，这类氯化铵废水浓度高处理难度大，处理不当会对环境产生较高程度的危害。氯化铵废水溶液呈酸性，常规的加热生发过程中，随着氨氮的挥发，酸性增强，对碳钢、普通不锈钢等金属有较强的腐蚀性，若氯化铵废水直接排放，则会对水体产生一定的污染。氨氮是引起水体富营养化和环境污染的重要物质，氨氮浓度过高，会抑制水体的自然硝化，引起水体溶解氧下降，加速水体的富营养化过程，造成藻类植物迅速繁殖并降低水质导致鱼类中毒，从而降低水体的自净能力。

目前，对于氯化铵废水的处理普遍采用反渗透和蒸发浓缩冷却结晶的技术，存在能耗高，腐蚀严重，产品品质较低等问题。

因此，有必要设计一种新的系统，实现减少了污染物，更加节能环保，且避免发生腐蚀的现象。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统及其工艺。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统，包括顺次连接的原液预冷器、冷冻强制循环换热器、冷冻结晶分离器以及固液分离设备，所述冷冻结晶分离器与所述原液预冷器之间连接有冰晶融化罐，所述固液分离设备与所述冷冻强制循环换热器连接。

其进一步技术方案为：所述原液预冷器包括板式换热器，所述板式换热器上设有用于输入冰水的冷侧进料口以及用于输入氯化铵废水的热侧进料口，所述板式换热器上还设有出料口，所述出料口通过管道与所述冷冻强制循环换热器连接，所述冷侧进料口通过管道与所述冰晶融化罐连接。

其进一步技术方案为：所述冷冻强制循环换热器包括内装有冷冻液的管壳式换热器。

其进一步技术方案为：所述冷冻结晶分离器包括冷冻浓缩结晶器，所述冷冻浓缩结晶器内设有冷冻浓缩结晶空腔，所述冷冻浓缩结晶空腔的顶部设有冰晶刮刀；所述冷冻浓缩结晶器的上端设有用于输出冰晶的冰晶出料口，所述冰晶出料口与所述冷冻浓缩结晶空腔联通，且所述冰晶出料口通过管道与所述冰晶融化罐连接，所述冷冻浓缩结晶器的下端设有用于输出氯化铵晶浆的晶浆出料口，所述晶浆出料口与所述冷冻浓缩结晶空腔连通，所述晶浆出料口通过管道与所述固液分离装置连接。

其进一步技术方案为：所述冷冻浓缩结晶空腔的底部还设有盐腿。

其进一步技术方案为：所述冰晶融化罐包括常压冰水储罐。

其进一步技术方案为：所述固液分离装置包括离心机。

其进一步技术方案为：所述常压冰水储罐的顶部设有入料口，所述入料口与所述冰晶出料口通过管道连接，所述常压冰水储罐的底部设有外排口，所述外排口连接有冰水外排泵，所述冰水外排泵通过管道与所述冷侧进料口连接。

本发明还提供了一种利用上述的节能型氯化铵废水冷冻浓缩结晶系统进行冷冻浓缩结晶的工艺，包括如下步骤：

S1、原液预冷，通过与冰晶融化罐的冰水进行热交换，将氯化铵废水预冷至5℃以下；