含有機物雜鹽處理成套裝置
概述：
工業(yè)廢鹽是多種鹽類的統(tǒng)稱，不僅僅局限于氯化鈉，主要來源于化工、制藥、農(nóng)化、煤化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含有有機物及其他有毒的含鹽廢液、固體的工業(yè)廢鹽，主要產(chǎn)鹽環(huán)節(jié)有母液(工藝廢水)產(chǎn)生的反應鹽、酸堿化學反應的中和鹽、鹽析鹽、蒸餾殘液產(chǎn)生的鹽泥等。
《國家危險廢物名錄》把多種生產(chǎn)過程中的蒸餾和反應殘余物、廢母液與反應罐及容器清洗廢液等廢棄物正式列入危險廢物名錄。廢鹽若處理不當，會直接導致地表水、地下水、土壤的污染。目前，廢鹽普遍實行建庫集中暫存的方式進行處理，面臨高昂的儲存、管理成本，企業(yè)難以負擔，已經(jīng)成為制約企業(yè)發(fā)展的‘卡脖子’問題。與此同時，工業(yè)廢鹽也是一種重要化工原料，若能回收利用化工副產(chǎn)廢鹽作為工業(yè)原料用鹽，不僅可以消除其對環(huán)境的污染，還可以充分利用鹽資源，實現(xiàn)副產(chǎn)鹽資源化與循環(huán)化利用，在此背景下，廢鹽的無害化、資源化綜合利用成為廢鹽處置的必然出路。
鑒于生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)管理水平以及實際情況，運輸至廢鹽處理中心的常常為雜鹽，里面還混雜了各種雜質.多種鹽的存在，使雜鹽的軟化點降低，經(jīng)過實際運行表明，開始軟化點降到了500℃左右；同時，高溫缺氧條件下硫酸鹽和有機碳發(fā)生反應生成硫化物和硫氧化物，這就為廢雜鹽的處理帶來了很大的難度。公司結合多年的行業(yè)經(jīng)驗，融合了多行業(yè)的技術，開發(fā)設計了雜鹽處理成套裝置，解決了上述問題，使得工業(yè)廢鹽資源化得以實現(xiàn)。公司利用自身技術優(yōu)勢對系統(tǒng)設備進行了優(yōu)化，大大降低了處理成本。成套裝置考慮了余熱利用，并解決了其他廠家出現(xiàn)的廢鹽粉塵粘結結壁現(xiàn)象，使成套裝置實現(xiàn)了連續(xù)化運行。
結合當前常見的處理方法，公司進行了歸納總結，根據(jù)處理類型基本分為火法和濕法兩種，以下做出簡單的工藝比較。
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火法 |
濕法 |
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工藝單元 |
單元處理成本 |
單元投資 |
工藝單元 |
單元處理成本 |
單元投資 |
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溶解壓濾 |
20元/噸 |
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溶解壓濾 |
20元/噸 |
/ |
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MVR濃縮結晶分鹽 |
240元/噸 |
小 |
催化氧化超濾納濾反滲透 |
100元/噸 |
小 |
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氧化熱解熔融 |
250元/噸 |
大 |
MVR濃縮結晶分鹽 |
600元/噸 |
大 |
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總體運行成本 |
510元/噸 |
小 |
總體 |
720元/噸 |
大 |
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產(chǎn)品品質 |
TOC<10毫克 |
產(chǎn)品品質 |
對有機物有選擇性，處理不完全 |
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- 火法采用先溶解壓濾再進行濃縮結晶的方式分離出含有機物的固體氯化鈉和硫酸鈉再分別進行處理。
- 由上述對比可見，火法工藝在合理進行余熱利用的前提下，處理成本低于濕法，其原因在于過濾膜處理鹽水過程中鹽水的濃度不會很高，導致濃縮結晶能耗高，投資大。
工藝流程示意（針對雜鹽，采用先溶解分鹽再熱解熔融的工藝）
- 本裝置可處理含高濃度有機物高濃度的鹽水。
- 本工藝可處理成分復雜的雜鹽，可根據(jù)雜鹽成分多次濃縮結晶，得到不同的單一成分的工業(yè)鹽。
- 針對單一工業(yè)鹽的處理提出了不同的處理工藝，實現(xiàn)了處理達標。
- 母液輸送過程中利用鹽水的熱量和冷量，減少冷凍機組功率。
裝置組成簡介
裝置主要由定量加料系統(tǒng)、高溫熱解窯、熔融爐、氧化煅燒窯、濃縮蒸發(fā)結晶器、冷凍結晶器、二燃室、余熱回收器、急冷塔、脫硝脫酸系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、系統(tǒng)風機、輸送系統(tǒng)、包裝系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)組成。
物料流程
含有機物的雜鹽由進入破包機破包后落入破包機自帶的輸送機上并由輸送機輸送至提升輸送機，經(jīng)過提升輸送機輸送至廢鹽暫存?zhèn)}暫存。隨后由定量密封加料機加入到鹽水溶解槽，在攪拌作用下與加入的藥劑發(fā)生除硅、除硬反應，隨后被送往過濾機進行過濾，在過濾機處將雜質以及部分有機物過濾掉被濾渣帶走焚燒處理。經(jīng)過過濾后的鹽水進入首先進入到冷凍結晶器，在此處進行第一次分鹽。
第一次分鹽后的鹽水加入氯化鈉濃縮結晶器，在此處將氯化鈉結晶出來，并送往氯化鈉過濾機進行過濾并清洗。過濾后的母液進入母液暫存槽并通過母液泵返回送往冷凍結晶器。氯化鈉晶體被送往熱解熔融處理裝置在處理后TOC低于10mg/kg，滿足使用要求。
第二次分鹽是冷凍結晶器將硫酸鈉以芒硝的形式結晶出來，并送往十水硫酸鈉過濾機進行過濾并清洗。過濾后的母液進入母液暫存槽并通過母液泵送往冷凍結晶器。十水硫酸鈉被皮帶輸送機輸送至再融加熱槽被加熱后成為飽和溶液，隨后輸送至硫酸鈉濃縮結晶器進行結晶，結晶后的晶體進入到硫酸鈉離心機進行離心分離過濾，離心后的母液進入母液槽并被送往冷凍結晶器。離心后得到的硫酸鈉晶體被送往高溫氧化煅燒處理后得到TOC低于10毫克/KG的硫酸鈉成品，經(jīng)過冷卻處理后作為成品包裝。
上述過程中充分利用各部分的熱量和冷量，減少能量浪費。
裝置優(yōu)勢特點
- TOC低于10mg/kg，滿足使用要求。
- 本裝置將雜鹽提前進行分鹽處理，降低了雜鹽熱解氧化處理的難度。雜鹽的存在，使混鹽的軟化點降低，經(jīng)過實際運行表明，開始軟化點降到了500℃。硫酸鹽的存在，導致含碳有機物的熱解過程不能在高溫下進行，從而導致了雜鹽的處理不能達標。
- 提前分鹽處理將雜鹽分離成單一品類的鹽，可以對癥下藥，從而實現(xiàn)了單一鹽處理達標
- 本裝置符合國家關于危險廢棄物的處理標準，在具體設備上進行了優(yōu)化。
- 節(jié)能降耗，本系統(tǒng)處理成本與其他工藝路線相比，采用合理的節(jié)能工藝，首運營成本下降40%以上，長期運營成本下降60%以上。
- 系統(tǒng)不堵塞，運行穩(wěn)定?？紤]到混鹽的特點，二燃室之前采用合理的類似袋式除塵裝置，避免了尾氣處理裝置產(chǎn)生堵塞。
- 采用專業(yè)設計的熔融爐，溫度范圍可控至在20℃范圍內(nèi)，確保熔融過程的順利進行。
- 熔融爐采用全密封投料結構，減少散熱和粉塵，降低系統(tǒng)能耗；采用“深層”澄清與均化技術，可以改變鹽漿深度方向的熱交換過程，有利于提高鹽漿的均化；采用富氧鼓泡技術，將殘余有機物全部焚盡，確保熔鹽品質達到標準。
- 本裝置中存在多個熱能轉換點，充分利用內(nèi)部熱能，并且充分利用雜鹽自帶的有機物，使之充分燃燒，大大減少了天然氣的燃燒量，降低了運行成本，實現(xiàn)了節(jié)能降耗。
- 故障率低，成套裝置主機故障率低，運行穩(wěn)定可靠。
- 自動控制，采用集中電氣控制，可實現(xiàn)PLC/DCS自動控制，自動化程度高。
主要設備簡介
由于公司開發(fā)出來的氯化鈉高溫熱解熔融技術以及硫酸鈉氧化煅燒技術已經(jīng)對相應的設備進行了介紹，此處的介紹主要針對上述兩個成套裝置為介紹的部分做出介紹。關于氯化鈉廢鹽和硫酸鈉廢鹽的相關介紹詳見本裝置介紹后面的友情鏈接
1、破包機
- 全密封結構，確保粉塵不外漏。
- 內(nèi)設多種破包刀，滿足物料自包內(nèi)掉落。
- 設置吊裝結構，滿足包裝袋自動移除。
- 底部設置暫存料倉，滿足少量物料暫存。
- 設置出料機，將物料輸送出來。
2、鹽水溶解槽
- 鹽水溶解槽的主要目的是將鹽水溶解，便于除去雜質。
- 采用攪拌方式加快顆粒鹽溶解。
- 足夠的容積滿足鹽水全部溶解。
- 通過添加藥劑，滿足不溶物及除雜降硬的要求。
- 可根據(jù)需要添加吸附劑，將部分有機物提前清除。
3、冷凍結晶器
- 公司將冷凍結晶器設置在濃縮結晶器前面，目的是避免氯化鈉和硫酸鈉在濃縮結晶器中出現(xiàn)混亂結晶現(xiàn)象。由于氯化鈉的溶解度隨著溫度的變化其溶解度變化很小，冷凍結晶器在前面，因此，先結晶出來的永遠是硫酸鈉，冷凍結晶后母液經(jīng)過加熱后進入濃縮結晶前硫酸鈉處于不飽和狀態(tài)，在進入濃縮結晶器后溫度提高，先結晶出來的永遠是氯化鈉。如果將濃縮結晶放置在前面，則會交替出現(xiàn)硫酸鈉和氯化鈉結晶的情況，導致后續(xù)進行處理時產(chǎn)生混亂，原因是鹽水中硫酸鈉和氯化鈉的配比是變化的。
- 為了節(jié)能，設置了母液槽，將冷凍結晶后的母液進入到母液槽，以回收利用冷量。
- 冷凍結晶器充分考慮到氯化鈉和硫酸鈉的結晶特點，采用合適的降溫速度，避免設備堵塞。
- 冷凍結晶器采用攪拌式結晶方式，減少設備避免粘結結壁現(xiàn)象。
- 攪拌結晶方式，使晶種產(chǎn)生一定程度的擾動，增加晶粒數(shù)量。
- 設備材質一般為316L，滿足要求。
4、硫酸鈉/氯化鈉過濾機
- 氯化鈉結晶和十水硫酸鈉結晶采用采用真空抽濾方式而不是采用離心機，是考慮到連續(xù)操作過程中對結晶鹽進行清洗，以便減少雜鹽的數(shù)量。
- 采用逆流清洗的辦法，充分提高沖洗鹽水的濃度。
- 硫酸鈉過濾機沖洗液采用熱熔后的硫酸鈉飽和溶液。
- 氯化鈉過濾機沖洗水采用濃縮結晶后的冷凝水。
- 沖洗后的鹽水進入鹽水溶解槽。
5、熱解熔融裝置
- 熱解熔融裝置是針對氯化鈉類高溫不和碳反應的廢鹽處理設計。
- 采用熱解+富氧熔融的方式充分去除有機物，經(jīng)過熱解熔融處理后的氯化鈉產(chǎn)品，其TOC含量低于10mg/kg，滿足使用要求，符合相應標準。
- 公司結合多年經(jīng)驗，進行了合理的余熱回收利用，綜合處理成本大大降低，是處理氯化鈉廢鹽較為合理的工藝。
- 熱解過程中產(chǎn)生的小分子有機物被充分燃燒，減少了天然氣消耗量。
- 采用袋式除塵裝置，使二燃室內(nèi)沒有鹽塵進入，從而使尾氣處理不再受鹽塵結焦堵塞的影響，使裝置能夠長期運行成為現(xiàn)實。
- 裝置設備為常規(guī)設備，運轉簡單，采用自動化運行控制，滿足長期運行要求。
- 整套處置工藝滿足相關國家標準。
6、高溫氧化煅燒裝置
- 高溫氧化煅燒裝置是針對高溫下硫酸鈉等與碳反應的廢鹽處理設計。
- 高溫氧化燃燒是將含有機物的廢鹽固體或液體進行高溫燃燒氧化將有機物燃燒成為二氧化碳和水蒸氣經(jīng)高溫氧化煅燒處理后的硫酸鈉產(chǎn)品，其TOC含量低于10mg/kg，滿足使用要求，符合相應標準。
- 采用高溫除塵設備，使二燃室內(nèi)沒有鹽塵進入，從而使尾氣處理不再受鹽塵結焦堵塞的影響，使裝置能夠長期運行成為現(xiàn)實。
- 采用高溫除塵設備，使二燃室焚燒天然氣用量減少一半以上。
- 高溫點燃廢鹽中的有機物，使之富氧燃燒，減少了高溫氧化煅燒用的天然氣。
- 公司結合多年經(jīng)驗，進行了合理的余熱回收利用，綜合處理成本大大降低，是處理硫酸鹽類廢鹽較為合理的工藝。
- 裝置設備為常規(guī)設備，運轉簡單，采用自動化運行控制，滿足長期運行要求。
- 整套處置工藝滿足相關國家標準。
適用物料
固體含有機物硫酸鈉、液體含有機物硫酸鈉、含有機物硫酸鎂等硫酸鹽類、含有機物固體廢棄物等。
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