CN109437238A - 一种氯化铵溶液处理***及氯化铵溶液处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种氯化铵溶液处理***及氯化铵溶液处理方法，所述氯化铵溶液处理***包括预热器、降膜蒸发器、第一分离器、强制循环蒸发器、第二分离器、冷却结晶器、离心机以及蒸汽压缩机，通过采用降膜和强制循环MVR蒸发，物料先进入降膜蒸发器浓缩至饱和初级减量，再进入强制循环蒸发浓缩结晶，使得进入强制循环蒸发器的物料量减少，减少了物料在设备中的循环量，从而降低了能耗，既能达到蒸发浓缩结晶的目的，又能达到高效节能效果。

Description

一种氯化铵溶液处理***及氯化铵溶液处理方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种氯化铵溶液处理***及氯化铵溶液处理方法。

背景技术

氯化铵，简称氯铵。是指盐酸的铵盐，多为制碱工业的副产品。含氮24％～26％，呈白色或略带黄色的方形或八面体小结晶，有粉状和粒状两种剂型，粒状氯化铵不易吸湿，易储存，而粉状氯化铵较多用作生产复肥的基础肥料。属生理酸性肥料，因含氯较多而不宜在酸性土和盐碱土上施用，不宜用作种肥、秧田肥或叶面肥，也不宜在忌氯作物(如烟草、马铃薯、柑橘、茶树等)上施用。氯化铵用于稻田肥效较高而且稳定，因为C1既可抑制稻田硝化作用，又有利于水稻茎秆纤维形成，增加韧性，减少水稻倒伏和病虫侵袭。

现有的浓氯化铵浓缩结晶设备结晶时间长，传热慢，在结晶过程中常常由于物料冷却效率低和温度不均匀，导致结晶质量较差，能耗也大。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种氯化铵溶液处理***，解决了现有技术中氯化铵溶液处理结晶时间长，传热慢，导致结晶质量较差，能耗也大的技术问题，通过采用降膜和强制循环MVR蒸发，物料先进入降膜蒸发器浓缩至饱和初级减量，再进入强制循环蒸发浓缩结晶，使得进入强制循环蒸发器的物料量减少，减少了物料在设备中的循环量，从而降低能耗。

一种氯化铵溶液处理***，包括：

预热器，所述预热器包括预热入口、预热出口、蒸馏水入口和第三蒸馏水出口；

降膜蒸发器，所述降膜蒸发器包括降膜蒸发入口、降膜蒸发出口、第一蒸汽入口和第一蒸馏水出口，所述预热出口与所述降膜蒸发入口连通；

第一分离器，所述第一分离器包括第一分离入口、第一分离出口和第一蒸汽出口，所述降膜蒸发出口与所述第一分离入口连通；

强制循环蒸发器，所述强制循环蒸发器包括强制循环蒸发入口、强制循环蒸发出口、第二蒸汽入口和第二蒸馏水出口；所述第一分离出口与所述强制循环蒸发入口连通；

第二分离器，所述第二分离器包括第二分离入口、第二分离出口和第一蒸汽出口，所述强制循环蒸发出口与所述第二分离入口连通；

冷却结晶器，所述冷却结晶器包括结晶入口和结晶出口，所述第二分离出口与所述结晶入口连通；

离心机，所述离心机包括离心入口和离心出口，所述结晶出口与所述离心入口连通；

蒸汽压缩机，所述蒸汽压缩机包括压缩入口和压缩出口，所述第一蒸汽出口和第二蒸汽出口分别与所述压缩入口连通，所述压缩出口分别与所述第一蒸汽入口和第二蒸汽入口连通，所述第一蒸馏水出口和第二蒸馏水出口分别与所述蒸馏水入口连通。

作为上述氯化铵溶液处理***的进一步改进，还包括母液罐，所述母液罐包括母液入口和母液出口，所述离心机还包括离心出液口，所述离心出液口与所述母液入口连通，所述第二分离器还包括回流口，所述母液出口与所述回流口连通。

作为上述氯化铵溶液处理***的进一步改进，还包括前置过滤器，所述前置过滤器包括过滤入口和过滤出口，所述过滤出口与所述预热入口连通。

作为上述氯化铵溶液处理***的进一步改进，所述第一分离器和第二分离内均设置有除雾装置。

作为上述氯化铵溶液处理***的进一步改进，所述强制循环蒸发器为板式强制循环蒸发器。

作为上述氯化铵溶液处理***的进一步改进，所述冷却结晶器上设置有液位计、液相气相温度传感器和压力传感器。

作为上述氯化铵溶液处理***的进一步改进，所述冷却结晶器底部为圆弧面。

本发明还提供了一种氯化铵溶液处理方法，包括以下步骤：

氯化铵溶液进入所述预热器进行预热；

经过预热的氯化铵溶液进入所述降膜蒸发器进行蒸发；

经过降膜蒸发器的氯化铵溶液进入所述第一分离器中进行分离，分离得到二次蒸汽和氯化铵浓缩液；

经过所述第一分离器的氯化铵浓缩液进入所述强制循环蒸发器进行蒸发；

经过所述强制循环蒸发器的氯化铵浓缩液进入所述第二分离器中进行分离，再次得到二次蒸汽和氯化铵浓缩液；

经过二次分离的氯化铵浓缩液进入所述冷却结晶器进行冷却结晶；

冷却结晶后的氯化铵浓缩液进入所述离心机进行固液分离，获得氯化铵固体物料；

所述第一分离器和第二分离器产生的二次蒸汽进入所述蒸汽压缩机进行压缩，然后进入所述降膜蒸发器冷凝为蒸馏水，所述蒸馏水经过所述预热器排出。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本发明所述的氯化铵溶液处理***包括预热器、降膜蒸发器、第一分离器、强制循环蒸发器、第二分离器、冷却结晶器、离心机以及蒸汽压缩机，通过采用降膜和强制循环MVR蒸发，物料先进入降膜蒸发器浓缩至饱和初级减量，再进入强制循环蒸发浓缩结晶，使得进入强制循环蒸发器的物料量减少，减少了物料在设备中的循环量，从而降低了能耗，既能达到蒸发浓缩结晶的目的，又能达到高效节能效果。

2、所述前置过滤器可以出去物料的固体悬浮物。

3、板式强制循环蒸发器具有传热效率较高、热损失小、抗结垢抗盐析的优点。

4、所述冷却结晶器上设置的液位计、液相气相温度传感器和压力传感器可以随时保持所述冷却结晶器的工作状态在设计的标准下。

5、所述结晶器的底部为圆弧面，改善了料液在结晶器内部的流动状态。

6、采用本发明所述的氯化铵溶液处理方法，非常适用于处理量大、成分复杂、浓度不高并且含可溶性固性物的物料。采用降膜及板式强制循环MVR蒸发，既能达到蒸发浓缩结晶的目的，又能达到高效节能效果。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1为本发明所述氯化铵溶液处理***的结构示意图；

图2为本发明氯化铵溶液处理方法的流程图。

具体实施方式

现在参看后文中的附图，更完整地描述本发明，在图中，显示了本发明的实施例。然而，本发明可体现为多种不同的形式，并且不应理解为限于本文中所提出的特定实施例。确切地说，这些实施例用于将本发明的范围传达给本领域的技术人员。

除非另外限定，否则，本文中所使用的术语(包括技术性和科学性术语)应理解为具有与本发明所属的领域中的技术人员通常所理解的意义相同的意义。而且，要理解的是，本文中所使用的术语应理解为具有与本说明书和相关领域中的意义一致的意义，并且不应通过理想的或者过度正式的意义对其进行解释，除非本文中明确这样规定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，图1为本发明所述氯化铵溶液处理***的结构示意图。

一种氯化铵溶液处理***，包括前置过滤器1、预热器2、降膜蒸发器3、第一分离器4、强制循环蒸发器5、第二分离器6、冷却结晶器7、离心机8以及蒸汽压缩机9。氯化铵溶液在该***内的循环主要依靠循环泵产生强制流动，氯化铵溶液经过所述前置过滤器1去除杂质，在经过所述预热器2与蒸馏水换热，再进入降膜蒸发器3，达到蒸发温度后进入所述第一分离器4中进行分离，产生二次蒸汽及浓缩液，第一分离器4产生的浓缩液接着进入所述强制循环蒸发器5进行二次蒸发，然后进入所述第二分离器6进行二次分离再次得到二次蒸汽及进一步的浓缩液，浓缩液达到目标浓度后排至所述冷却结晶器7，浓缩液经冷却结晶后再进入所述离心机8进行固液分离，最后得出固体物料。所述第一分离器和第二分离器产生的二次蒸汽全部进入所述蒸汽压缩机9加压升温后，升温后在分为两股，作为热源分别进入降膜蒸发器3和板式强制循环蒸发器5的壳程，然后冷凝为蒸馏水，经预热器2排出。

以下分别对本实施例回收装置的各个组成部分进行详细描述。

所述前置过滤器1包括过滤入口和过滤出口，由于物料可能含有少量固体悬浮物，因此，需要所述前置过滤器1进行过滤。具体地，所述前置过滤器为袋式过滤器，优选为方便拆卸的快开式袋式过滤器，过滤进度可以根据滤袋调整，最大过滤进度为1μm。该种过滤器具有方便清理，易于维护，过滤精度可调等优点。

所述预热器2包括预热入口、预热出口、蒸馏水入口和第二蒸馏水出口；所述过滤出口与所述预热入口连通。具体地，所述预热器2的进料流量为12.7t/h，浓度为5％，温度为25℃。

所述降膜蒸发器3包括降膜蒸发入口、降膜蒸发出口、第一蒸汽入口和第一蒸馏水出口，所述预热出口与所述降膜蒸发入口连通。降膜蒸发是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入，经液体分布及成膜装置，均匀分配到各换热管内，在重力和真空诱导及气流作用下，成均匀膜状自上而下流动。流动过程中，被壳程加热介质加热汽化，产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室，汽液经充分分离，蒸汽进入压缩机入口，液相则由分离室排出。

所述第一分离器4包括第一分离入口、第一分离出口和第一蒸汽出口，所述降膜蒸发出口与所述第一分离入口连通。具体地，所述第一分离器4配备有除雾装置，在所述第一分离器4内及蒸汽出口均设置有两级除雾装置。除雾装置的设置有效防止了液滴夹带料液的现象，分离气体中的雾沫，改善了操作条件，优化工艺指标，提高二次蒸汽的质量，减少设备腐蚀现象，延长了设备的使用寿命，确保设备能够正常运行。在本实施例中，所述第一分离器4的浓缩液出料量为：2.2t/h，浓度为30％。

所述强制循环蒸发器5包括强制循环蒸发入口、强制循环蒸发出口、第二蒸汽入口和第二蒸馏水出口；所述第一分离入口与所述强制循环蒸发入口连通。溶液在所述强制循环蒸发器5中依靠循环泵推动，物料在内部具有较高的流速，即便有少量固体也能被物料带走，能降低堵塞的可能性。在本实施例中，所述强制循环蒸发器5为板式强制循环蒸发器，具有传热效率较高、热损失小、抗结垢抗盐析的优点。

所述第二分离器6包括第二分离入口、第二分离出口和第一蒸汽出口，所述强制循环蒸发出口与所述第二分离入口连通。具体地，所述第二分离器6配备有除雾装置，在所述第二分离器6内及蒸汽出口均设置有两级除雾装置。除雾装置的设置有效防止了液滴夹带料液的现象，分离气体中的雾沫，改善了操作条件，优化工艺指标，提高二次蒸汽的质量，减少设备腐蚀现象，延长了设备的使用寿命，确保设备能够正常运行。在本实施例中，所述第二分离器的浓缩液出料量为2.9t/h，浓度为45％。

所述冷却结晶器7包括结晶入口和结晶出口，所述分离出口与所述结晶入口连通。所述冷却结晶器7为OSLO结晶器，OSLO结晶器是由外部冷却器对饱和料液冷却达到过饱和，再通过垂直管道进入悬浮床使晶体得以成长，由于OSLO结晶器的特殊结构，体积较大的颗粒首先接触过饱和的溶液优先生长。因此OSLO结晶器生产出的晶体具有体积大、颗粒均匀、生产能力大。并具有连续操作、劳动强度低等优点。

作为优选的实施例，所述冷却结晶器7上设置有液位计、液相气相温度传感器和压力传感器，可以随时保持所述冷却结晶器的工作状态在设计的标准下。

作为优选的实施例，所述冷却结晶器7的底部为圆弧面，改善了料液在结晶器内部的流动状态。此外，所述冷却结晶器还可安装液位计，并配有高低液位开关，可以再液位计失效时起到保护作用，还可配备多个视镜，帮助判断液位计的工作状况。

所述离心机8包括离心入口和离心出口，所述结晶出口与所述离心入口连通。

所述蒸汽压缩机9包括压缩入口和压缩出口，所述蒸汽出口与所述压缩入口连通，所述压缩出口与所述换热蒸汽入口连通，所述第一蒸馏水出口与所述蒸馏水入口连通。在本实施例中，所述第一分离器4的蒸汽出口产生二次蒸汽量为10.5t/h，温度为90℃，所述第二分离器6的蒸汽出口产生二次蒸汽量为1.5t/h，温度为90℃，经所述蒸汽压缩机压缩后的二次蒸汽为110℃，所述第一蒸馏水出口和第二蒸馏水出口的蒸馏水流量为12t/h，温度为110度，所述第二蒸馏水出口的蒸馏水排放或回用量为12t/h，温度为35℃。

作为优选的实施例，还包括母液罐10，所述母液罐10包括母液入口和母液出口，所述离心机8还包括离心出液口，所述离心出液口与所述母液入口连通，所述第二分离器6还包括回流口，所述母液出口与所述回流口连通。在本实施例中，所述母液出口的母液流量为2.2t/h，浓度为：30％。

如图2所示，图2为本发明氯化铵溶液处理方法的流程图。

本发明所述氯化铵溶液处理***的氯化铵溶液处理方法包括以下步骤：

S1：氯化铵溶液进入所述预热器进行预热；所述预热器2的进料流量为12.7t/h，浓度为5％，温度为25℃。

S2：经过预热的氯化铵溶液进入所述降膜蒸发器进行蒸发；

S3：经过降膜蒸发器的氯化铵溶液进入所述第一分离器中进行分离，分离得到二次蒸汽和氯化铵浓缩液；所述第一分离器4的浓缩液出料量为：2.2t/h，浓度为30％。

S4：经过所述第一分离器的氯化铵浓缩液进入所述强制循环蒸发器进行蒸发；

S5：经过所述强制循环蒸发器的氯化铵浓缩液进入所述第二分离器中进行分离，再次得到二次蒸汽和氯化铵浓缩液；所述第二分离器的浓缩液出料量为2.9t/h，浓度为45％。

S6：经过二次分离的氯化铵浓缩液进入所述冷却结晶器进行冷却结晶；

S7：冷却结晶后的氯化铵浓缩液进入所述离心机进行固液分离，获得氯化铵固体物料。在本实施例中，固体出料量为0.7t/h(7％含水率)。

S8：所述第一分离器和第二分离器产生的二次蒸汽进入所述蒸汽压缩机进行压缩，然后进入所述降膜蒸发器冷凝为蒸馏水，所述蒸馏水经过所述预热器排出。

相比于现有技术，本申请实施例具有如下技术效果或者优点：

1、本发明所述的氯化铵溶液处理***包括预热器、降膜蒸发器、第一分离器、强制循环蒸发器、第二分离器、冷却结晶器、离心机以及蒸汽压缩机，通过采用降膜和强制循环MVR蒸发，物料先进入降膜蒸发器浓缩至饱和初级减量，再进入强制循环蒸发浓缩结晶，使得进入强制循环蒸发器的物料量减少，减少了物料在设备中的循环量，从而降低了能耗，既能达到蒸发浓缩结晶的目的，又能达到高效节能效果。

2、所述前置过滤器可以出去物料的固体悬浮物。

3、板式强制循环蒸发器具有传热效率较高、热损失小、抗结垢抗盐析的优点。

4、所述冷却结晶器上设置的液位计、液相气相温度传感器和压力传感器可以随时保持所述冷却结晶器的工作状态在设计的标准下。

5、所述结晶器的底部为圆弧面，改善了料液在结晶器内部的流动状态。

6、采用本发明所述的氯化铵溶液处理方法，非常适用于处理量大、成分复杂、浓度不高并且含可溶性固性物的物料。采用降膜及板式强制循环MVR蒸发，既能达到蒸发浓缩结晶的目的，又能达到高效节能效果。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种氯化铵溶液处理***，其特征在于，包括：

预热器，所述预热器包括预热入口、预热出口、蒸馏水入口和第三蒸馏水出口；

降膜蒸发器，所述降膜蒸发器包括降膜蒸发入口、降膜蒸发出口、第一蒸汽入口和第一蒸馏水出口，所述预热出口与所述降膜蒸发入口连通；

第一分离器，所述第一分离器包括第一分离入口、第一分离出口和第一蒸汽出口，所述降膜蒸发出口与所述第一分离入口连通；

强制循环蒸发器，所述强制循环蒸发器包括强制循环蒸发入口、强制循环蒸发出口、第二蒸汽入口和第二蒸馏水出口；所述第一分离出口与所述强制循环蒸发入口连通；

第二分离器，所述第二分离器包括第二分离入口、第二分离出口和第一蒸汽出口，所述强制循环蒸发出口与所述第二分离入口连通；

冷却结晶器，所述冷却结晶器包括结晶入口和结晶出口，所述第二分离出口与所述结晶入口连通；

离心机，所述离心机包括离心入口和离心出口，所述结晶出口与所述离心入口连通；

蒸汽压缩机，所述蒸汽压缩机包括压缩入口和压缩出口，所述第一蒸汽出口和第二蒸汽出口分别与所述压缩入口连通，所述压缩出口分别与所述第一蒸汽入口和第二蒸汽入口连通，所述第一蒸馏水出口和第二蒸馏水出口分别与所述蒸馏水入口连通。

2.根据权利要求1所述的氯化铵溶液处理***，其特征在于：还包括母液罐，所述母液罐包括母液入口和母液出口，所述离心机还包括离心出液口，所述离心出液口与所述母液入口连通，所述第二分离器还包括回流口，所述母液出口与所述回流口连通。

3.根据权利要求1所述的氯化铵溶液处理***，其特征在于：还包括前置过滤器，所述前置过滤器包括过滤入口和过滤出口，所述过滤出口与所述预热入口连通。

4.根据权利要求1所述的氯化铵溶液处理***，其特征在于：所述第一分离器和第二分离内均设置有除雾装置。

5.根据权利要求1所述的氯化铵溶液处理***，其特征在于：所述强制循环蒸发器为板式强制循环蒸发器。

6.根据权利要求1所述氯化铵溶液处理***，其特征在于：所述冷却结晶器上设置有液位计、液相气相温度传感器和压力传感器。

7.根据权利要求1所述的氯化铵溶液处理***，其特征在于：所述冷却结晶器底部为圆弧面。

8.一种氯化铵溶液处理方法，其特征在于，所述氯化铵溶液处理方法通过如权利要求1～7任一项所述氯化铵溶液处理***获得，所述氯化铵溶液处理方法包括以下步骤：

氯化铵溶液进入所述预热器进行预热；

经过预热的氯化铵溶液进入所述降膜蒸发器进行蒸发；

经过降膜蒸发器的氯化铵溶液进入所述第一分离器中进行分离，分离得到二次蒸汽和氯化铵浓缩液；

经过所述第一分离器的氯化铵浓缩液进入所述强制循环蒸发器进行蒸发；

经过所述强制循环蒸发器的氯化铵浓缩液进入所述第二分离器中进行分离，再次得到二次蒸汽和氯化铵浓缩液；

经过二次分离的氯化铵浓缩液进入所述冷却结晶器进行冷却结晶；

冷却结晶后的氯化铵浓缩液进入所述离心机进行固液分离，获得氯化铵固体物料；

所述第一分离器和第二分离器产生的二次蒸汽进入所述蒸汽压缩机进行压缩，然后进入所述降膜蒸发器冷凝为蒸馏水，所述蒸馏水经过所述预热器排出。