CN205061595U - 一种防堵膜法脱硝装置 - Google Patents

Abstract

一种防堵膜法脱硝装置，属于盐水处理技术领域。包括连接富硝液管路（1）的结晶器（2），结晶器（2）的上部还连接有循环泵（3）和外循环换热器（4）的上清液循环管路（12），其特征在于：所述的上清液循环管路（12）和富硝液管路（1）间还设有上清液调温组件。本实用新型有效的解决了膜法脱硝装置结晶器温度控制不稳定，冷冻机负荷高，***部分管线易堵塞，盐水***硫酸根波动大，***重复做功等问题，具有节能降耗，***运行稳定等显著特点。

Description

一种防堵膜法脱硝装置

技术领域

一种防堵膜法脱硝装置，属于盐水处理技术领域。

背景技术

现有装置实现的工艺流程：离子膜电解槽的盐水中硫酸钠含量要求≤7g/l，离子膜电解后经处理合格的淡盐水经预处理工序后，加压进入膜法脱除硫酸根装置膜组，分离出富含硫酸根的富硝液，富硝液进入结晶器，结晶器使用外循环换热器的方式，将结晶器顶部的清液用冷冻水循环降温，使得结晶器内的富硝液控制到合适的结晶温度后，硫酸钠逐渐达到过饱和，形成芒硝结晶析出并沉降，通过搅拌器的不断搅拌，冷冻后的浓缩液含有大量的十水硫酸钠，呈混浊状态，混浊的浓缩液自流到结晶器中心桶，在结晶器中心桶中十水硫酸钠结晶颗粒逐渐长大，浓缩液沿中心桶下降到中心桶下部出口，这时浓缩液中的十水硫酸钠在重力的作用下逐渐下沉。为了保持结晶器的液位稳定，一部分清液通过调节阀送往淡盐水储槽循环使用。

主要存在以下不足：一是当膜组富硝液负荷超出设计值或夏季气温高，循环水温度高时，冷冻机虽满负荷运行，结晶器温度仍难以控制到设计值，影响结晶器运行；二是为控制结晶器液位，将一部分清液通过调节阀送往淡盐水储槽循环使用，此部分清液温度很低，可用于冷交换，却没有有效利用；三是循环降温的换热器出口管线经常被结晶物堵塞，导致循环物料流量很低，无法循环降温，被迫使用非正规方法冲洗换热器出口管线，导致结晶器温度波动很大，部分含硫酸根高的液体回到原料储槽，不但脱硝***重复做功，浪费能源，还造成盐水***硫酸根波动大。以上综合作用使膜组冲洗周期短、***运行能耗高、盐水中硫酸根波动大等缺点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种降低能耗、消除堵塞的防堵膜法脱硝装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该防堵膜法脱硝装置，包括连接富硝液管路的结晶器，结晶器的上部还连接有循环泵和外循环换热器的上清液循环管路，其特征在于：所述的上清液循环管路和富硝液管路间还设有上清液调温组件。上清液调温组件将富硝液管路中的热量传递至上清液循环管路中，提高循环上清液的温度，防止上清液循环管路内结晶堵塞，将冷源提前传递给富硝液，没有造成冷源的浪费。

所述的上清液调温组件包括换热器，换热器的热源入口通过带有第五控制阀的分流管路连接至所述富硝液管路上，换热器的热源出口通过带有第二控制阀的管路连接所述外循环换热器出口一侧的上清液循环管路。

所述的换热器的冷源入口通过带有第一控制阀的管路连接所述循环泵的出口管路，换热器的冷源出口连接下游管组。

所述的换热器的热源入口通过带有第五控制阀的分流管路连接至所述富硝液管路上，换热器的热源出口通过带有第二控制阀的管路连接所述外循环换热器的出口管路。

经换热器换热的上清液提前带走富硝液的热量，降低外循环换热器的负荷的同时，将这一部分能量携带至下游管组储存。

所述的换热器的热源出口还通过带有第三控制阀的管路连接至所述富硝液管路上的第四控制阀出口一侧。

本发明在送回原料淡盐水的清液管线与膜组富硝液管线间增加一台换热器，使没有有效利用的低温冷量（3~5℃）得到利用，富硝液温度由30~35℃降低至20~25℃；将20~25℃的富硝液送入结晶器循环降温换热器的出口，与换热器口3~5℃的低温液体混合，使低温液体温度提高1℃左右，消除管线结晶物堵塞；在膜组出口富硝液与新增换热器间设置旁路流程，以备异常情况下切换使用；在新增换热器富硝液出口，设置直接去原富硝液进结晶器管线流程，以备异常情况下切换使用。

所述的换热器的冷源出口还通过带有第三控制阀的管路连接至所述富硝液管路上的第四控制阀后。防止外循环换热器出口堵塞。

所述的下游管组连通淡盐水储槽。将分离的带有热能的淡盐水上清液储存，以备循环使用。

所述的第一控制阀为流量调节阀。可以通过流量调节，控释外循环换热器的换热效率，控制富硝液的温度。

所述的结晶器的下部为锥体。便于结晶最终堆积在底部，使底部的浓缩液固含量达到30%以上。

所述锥体的底部连接固液分离组件。

所述的固液分离组件包括依次管路连接的晶浆泵、旋流器和离心机。将含结晶的液体经晶浆泵送到旋流器进一步提高固液比，然后进入离心机进行固液分离，从盐水中分离出芒硝（十水硫酸钠）。

所述的外循环换热器连接冷冻机。本膜法脱硝装置的冷冻结晶工序可以实现新工艺，充分利用了冷冻机的制冷量，降低了进入结晶器的富硝液温度，且充分利用富硝液温度高于外循环换热器出口温度的特点，使富硝液与循环降温后的低温液体混合，提高了低温液体温度，消除了循环液易结晶堵塞管线的问题。

与现有技术相比，本实用新型的一种防堵膜法脱硝装置所具有的有益效果是：本实用新型有效的解决了膜法脱硝装置结晶器温度控制不稳定，冷冻机负荷高，***部分管线易堵塞，盐水***硫酸根波动大，***重复做功等问题，具有节能降耗，***运行稳定等显著特点。采用本膜法脱硝装置运行，进入淡盐水储槽的淡盐水上清液提前带走富硝液的热量并将带走热能储存，以备循环使用。结晶器温度非常稳定，膜组富硝液高流量或夏季高温天气，循环水温度高时，冷冻机负荷降至75%以下，循环降温换热器出口管线的经降温的富硝液加热，温度适当升高，不再被结晶物堵塞，无需使用非正规方法冲洗，避免了冲洗管线导致的部分含硫酸根高的液体回到原料淡盐水储槽，使该装置重复做功，节能降耗显著，盐水***硫酸根含量稳定。循环降温换热器出口管线堵塞问题彻底解决，脱硝装置运行更加高效、节能、稳定。

附图说明

图1为本实用新型的一种防堵膜法脱硝装置的连接关系示意图。

其中，1、富硝液管路2、结晶器3、循环泵4、外循环换热器5、第五控制阀6、换热器7、第一控制阀8、第二控制阀9、第三控制阀10、第四控制阀11、分流管路12、上清液循环管路。

具体实施方式

图1是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1对本实用新型做进一步说明。

参照附图1：本实用新型的一种防堵膜法脱硝装置，包括富硝液管路1、结晶器2、循环泵3、外循环换热器4、第五控制阀5、换热器6、第一控制阀7、第二控制阀8、第三控制阀9、第四控制阀10、分流管路11和上清液循环管路12，富硝液管路1连接结晶器2，结晶器2的下部为锥体，锥体的底部连接依次管路连接的晶浆泵、旋流器和离心机；结晶器2的上部设连接有循环泵3和外循环换热器4的上清液循环管路12，外循环换热器4连接冷冻机；换热器6的热源入口通过带有第一控制阀7的管路连接所述循环泵3的出口管路，换热器6的热源出口连接淡盐水储槽，换热器6的冷源入口通过带有第五控制阀5的分流管路11连接至所述富硝液管路1上的第四控制阀10前，换热器6的冷源出口通过带有第二控制阀8的管路连接所述外循环换热器4的出口管路；换热器6的冷源出口还通过带有第三控制阀9的管路连接至所述富硝液管路1上的第四控制阀10后；第一控制阀7、第二控制阀8、第四控制阀10和第五控制阀5均为流量调节阀。

防堵工作流程为：新增换热器6，用于将从结晶器2来的清液与膜组的富硝液管路1换热，降低进结晶器富硝液温度，进而降低了冷冻机负荷，可容易控制结晶器2温度。

关闭第四控制阀10，打开第五控制阀5和第二控制阀8，膜组来的富硝液经换热器6降温后（降至20～25℃）进入外循环换热器4出口管线，与外循环换热器4出口低温液体混合，加热此低温液体，防止外循环换热器4出口管线结晶堵塞。

若外循环换热器4出口管线结晶堵塞，需要冲洗该管线时，可关闭第一控制阀7，使用32℃的富硝液冲洗外循环换热器4出口管线。

异常情况下出现换热器6堵塞，富硝液无法通过新增流程运行时，打开第四控制阀10，恢复原流程。

异常情况下出现外循环换热器4出口堵塞，富硝液无法通过第二控制阀8运行时，打开第三控制阀9，关闭第二控制阀8即可。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种防堵膜法脱硝装置，包括连接富硝液管路（1）的结晶器（2），结晶器（2）的上部还连接有循环泵（3）和外循环换热器（4）的上清液循环管路（12），其特征在于：所述的上清液循环管路（12）和富硝液管路（1）间还设有上清液调温组件。

2.根据权利要求1所述的一种防堵膜法脱硝装置，其特征在于：所述的上清液调温组件包括换热器（6），换热器（6）的热源入口通过带有第五控制阀（5）的分流管路（11）连接至所述富硝液管路（1）上，换热器（6）的热源出口通过带有第二控制阀（8）的管路连接所述外循环换热器（4）出口一侧的上清液循环管路（12）。

3.根据权利要求2所述的一种防堵膜法脱硝装置，其特征在于：所述的换热器（6）的冷源入口通过带有第一控制阀（7）的管路连接所述循环泵（3）的出口管路，换热器（6）的冷源出口连接下游管组。

4.根据权利要求2或3所述的一种防堵膜法脱硝装置，其特征在于：所述的换热器（6）的热源出口还通过带有第三控制阀（9）的管路连接至所述富硝液管路（1）上的第四控制阀（10）出口一侧。

5.根据权利要求3所述的一种防堵膜法脱硝装置，其特征在于：所述的下游管组连通淡盐水储槽。

6.根据权利要求3所述的一种防堵膜法脱硝装置，其特征在于：所述的第一控制阀（7）为流量调节阀。

7.根据权利要求1所述的一种防堵膜法脱硝装置，其特征在于：所述的结晶器（2）的下部为锥体。

8.根据权利要求7所述的一种防堵膜法脱硝装置，其特征在于：所述锥体的底部连接固液分离组件。

9.根据权利要求8所述的一种防堵膜法脱硝装置，其特征在于：所述的固液分离组件包括依次管路连接的晶浆泵、旋流器和离心机。

10.根据权利要求1所述的一种防堵膜法脱硝装置，其特征在于：所述的外循环换热器（4）连接冷冻机。