[发明专利]一种氯化铵的浓缩结晶设备及工艺

说明书

本发明公开了一种氯化铵的浓缩结晶设备及工艺，包括依次连接的预热单元、蒸发结晶氯化铵单元、蒸汽压缩单元、冷凝水单元及压力控制单元，所述蒸汽压缩单元包括喷射热泵单元及压缩机压缩单元，所述蒸发结晶单元包括降膜浓缩单元和强制循环结晶单元。本发明结合了MVR蒸汽再压缩技术和蒸汽热泵技术，相比于单压缩机系统加大了二次蒸汽压缩比，提高了二次蒸汽压缩温差，打破了传统单压缩机系统温升20℃的极限，可以大幅减少了换热器等设备投资，减少投资成本，降低能耗，减少了污染物，减小对环境污染，更加节能环保，实际运行中只需少量的蒸汽,即可使整套系统正常运行，对于终点沸点升较高约15℃至20℃的物料的蒸发浓缩或热结晶工艺尤为适用。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，适用于蒸发分离终点沸点升较高的物料，结合资源化利用、设备投资和能耗分析，尤适用于沸点升在15～20℃的物料的蒸发浓缩或热结晶工艺，具体地说适用于氯化铵、硝酸钠、硝酸钾等废水的蒸发热结晶，具体为一种氯化铵的浓缩结晶设备及工艺。

背景技术

近年来，环境和能源问题已经成为影响国家和企业长期稳定发展最突出的问题。随着工业铁蹄的高歌猛进，各种工业废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。针对这一现状，各种废水处理方式应用而生，然而我国在工业污水处理上普遍存在成本高，回收利用率低的现状，主要原因是受工业废水处理技术限制。如何将工业废水达标或减少排放，并尽最大可能地实现水资源循环利用，成为困扰着工业企业一大难题，在我国大力提倡水资源节约利用和环境保护的大环境下，工业废水零排放应运而生，所谓零排放是指企业生产过程中产生的废水、废液和废渣进行资源循环再利用，要求无任何外排。

在盐化工、氯碱化工、煤化工、湿法冶炼、制药等行业的工业废水零排放过程中，会遇到废水中含有氯化铵的组分，这种废水由于饱和溶液沸点升较高，如果采用传统蒸发结晶中能耗最低的MVR单压缩机系统，其设备的投资，换热器面积等会非常大，再加上工业废水一般含杂质较多，往往沸点升比纯物质更高，往往达不到蒸发结晶目的；如果采用MVR双压缩机串联或多效蒸发结晶无疑加大了运行能耗，不利于节能环保，如果用传统浓缩+冷结晶氯化铵工艺则多了冷却系统投资和运行成本，且冷却工艺一般速率较慢，物料在冷热系统间循环存在热量损失，不利于能量回收。

发明内容

本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种氯化铵的浓缩结晶设备及工艺。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氯化铵的浓缩结晶设备及工艺，包括依次连接的预热单元、蒸发结晶氯化铵单元、蒸汽压缩单元、冷凝水单元及压力控制单元，所述蒸汽压缩单元包括喷射热泵单元及压缩机压缩单元，所述蒸发结晶单元包括降膜浓缩单元和强制循环结晶单元，所述预热单元与所述降膜浓缩单元连接，所述压缩机压缩单元与所述降膜浓缩单元连接，所述喷射热泵单元与所述压缩机压缩单元连接，所述强制循环结晶单元与所述喷射热泵单元连接，所述冷凝水单元与所述蒸发结晶氯化铵单元连接，所述压力控制单元与所述结晶氯化铵单元连接。

优选的，所述压缩机压缩单元包括依次连接的二次分离器、积液罐、压缩机，所述喷射热泵单元包括喷射泵，所述二次分离器的进口与喷射泵的出口与所述蒸发结晶氯化铵单元连接，所述压缩机的出口与所述蒸发结晶氯化铵单元连接。

优选的，所述蒸发结晶单元包括依次连接的降膜换热器、降膜分离器、降膜循环泵、转料泵、强制循环泵、强制循环换热器、结晶分离器、出料泵、氯化铵稠厚器、氯化铵离心机、氯化铵母液罐以及氯化铵母液泵，所述降膜换热器的壳程与所述压缩机的出口连接，所述降膜分离器的汽相与压缩机的出口连接，所述强制循环换热器的壳程与所述压缩机的出口连接，所述结晶分离器的汽相出口与所述喷射泵连接，所述预热单元与所述降膜循热器连接。

优选的，所述预热单元包括依次连接的原料罐、进料泵、冷凝水预热器、不凝汽预热器、鲜蒸汽预热器，所述冷凝水预热器与所述冷凝水单元连接，所述不凝汽预热器与所述降膜换热器、强制循环换热器连接，所述鲜蒸汽预热器与所述蒸发结晶氯化铵单元连接。