[发明专利]一种从含氯化铵的废液中回收氯化铵的方法

说明书

本发明属于一种回收氯化铵的方法，特别涉及一种从含氯化铵的废液中回收氯化铵的方法。

目前在离子交换法生产碳酸钾的过程中，排放出大量废液，废液中含有大约10％左右的氯化铵，与碳酸钾的产量几乎相当。大量的未经处理的废液直接排放，不仅是化工原料的浪费，而且更重要的是对环境造成严重的污染。从含氯化铵的废液中回收氯化铵有两大难点：一是由于废液中含氯化铵的浓度较低，要回收氯化铵就必须先去掉大量水分，因而能耗较大，成本过高。二是氯化铵溶液对设备的腐蚀性极强，其设备采用一般金属材料是不行的，必须使用昂贵的钛材，这又加重了回收氯化铵的成本。即使采用钛材设备，在温度、浓度较高的情况下，仍然存在较强的腐蚀问题。在CN1075694A专利文件中公开了一种联碱法氯化铵蒸发工艺与设备，虽然文件中描述的也是采用三效蒸发析铵结晶，但是，第二效是不加热的闪蒸器，实际上是两效加闪蒸操作，因此，蒸汽利用率较低，能源节省较少，成本仍偏高。另外在蒸发系统中使用的强制循环蒸发器，一则需要在蒸发器内配备大流量的强制循环泵，该种泵容易泄漏，检修次数多，每次检修需要停车；二则该种大流量的循环泵耗电量较高；三则由于蒸发器内的溶液中含有结晶，容易产生结垢，不仅影响传热，而且经常停车清洗，故开工率不高，且浪费能源，生产效率较低。

本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种从含氯化铵的废液中回收氯化铵的方法。该方法采用多效真空蒸发，低温蒸汽加热，二次蒸汽和循环水重复使用。因此可减小氯化铵溶液对设备的腐蚀，节约能源，降低成本，提高生产效率，减少环境污染。

本发明的目的可以通过以下措施来实现：

从含氯化铵的废液中回收氯化铵的工艺步骤如下：

离子交换法生产碳酸钾过程中产生的含氯化铵废液(1)经原液泵(2)加压后，流经乏汽预热器(3)和一效以后的蒸发器加热室进行预热至70～90℃后，再进入一效蒸发器加热室(6)内加热蒸发，溶液沸点控制在85～104℃，浓度达到20～33％，并在一效汽液分离室(7)内进行汽、液分离，分离出来的液体用一效泵(8)打入闪蒸器(9)内，经闪蒸后的液体再进入最后一效蒸发器加热室内继续被加热蒸发，溶液沸点控制在55～75℃，浓度达到30～35％，并在该效蒸发器汽液分离室内进行汽、液分离，分离出来的蒸汽进入乏汽预热器进行冷凝，同时对原料液和母液进行加热，分离出来的液体用该效泵打入前一效蒸发器加热室继续被加热蒸发，其溶液沸点控制在65～85℃，当蒸发到浓度为32-37％后，在该效蒸发器汽液分离室内进行汽、液分离，分离出来的液体用该效泵打入结晶槽(14)内进行冷却结晶，结晶出的固体氯化铵经离心机(25)甩干、干燥器(26)干燥后即为成品(27)；

结晶槽内的母液用母液泵(15)打入乏汽预热器(3)内预热到50～65℃后，进入倒数第二效蒸发器进行加热蒸发；

由锅炉来的生蒸汽(16)和经一效蒸发器汽液分离室(7)分离出来的部分二次蒸汽经热泵(17)压缩后共同进入一效蒸发器加热室(6)的壳程，对一效蒸发器加热到100～110℃，由一效蒸发器汽液分离室(7)分离出来的另一部分二次蒸汽进入第二效蒸发器加热室(5)的壳程，作为热源对第二效蒸发器进行加热到80～90℃，依次类推，由最后一效蒸发器汽液分离室分离出来的二次蒸汽进入乏汽预热器(3)冷凝，冷凝温度在60～70℃，并对原液、母液进行加热，由乏汽预热器出来的尾汽进入大气冷凝器(18)内，将其中的水蒸汽直接冷凝下来，冷凝下来的水下降到水封槽(19)内，再用泵(20)将其中的水打入凉水塔(21)内，冷却后的水通过泵(22)打回大气冷凝器(18)内循环使用，大气冷凝器中的不凝性气体用真空泵(23)抽走排空；

各效蒸发器加热室壳程中的冷凝水和乏汽预热器中的冷凝水用泵(24)抽走。

上述工艺中蒸汽热泵采用蒸汽喷射式热泵。将第一效蒸发器蒸发出来的二次蒸汽压缩后汇同生蒸汽一起对第一效蒸发器进行加热，这就使低品位蒸汽(二次蒸汽)变为高品位蒸汽使用，从而可以进一步降低能耗。

上述工艺在多效蒸发系统中蒸发器采用降膜蒸发器。因为在多效蒸发系统中采用了低温蒸汽加热和真空蒸发，使得总有效传热温差变小。降膜蒸发器就是在较小总传热温差下实现多效蒸发的一种较好的加热蒸发方式。