CN208586063U - 一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的***，其***包括蒸氨废液调节池、石膏反应池、除钙剂溶解池、石膏脱水干燥装置、碳酸钙反应分离装置、碳酸钙脱水干燥装置、纳滤膜***、双极膜***、盐酸溶液储罐、纯碱反应罐和氨碱法生产纯碱***的二氧化碳回收储罐。本实用新型处理工艺简单、反应条件温和、设备投资少、***运行稳定，运行成本低、经济效益好，无二次污染，彻底实现废水零排放和资源化循环利用，安全环保。

Description

一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的***

技术领域：

本实用新型涉及蒸氨废液处理技术领域，特别是涉及一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的***。

背景技术：

氨碱法制备纯碱，是利用氯化钠、氨和二氧化碳为原料制备纯碱的方法。其反应按三步进行:

①NH₃+CO₂+H₂O＝NH₄HCO₃

②NH₄HCO₃+NaCl＝NaHCO₃+NH₄Cl

③2NaHCO₃＝Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O

氨碱法生产纯碱过程中会产生大量蒸氨废液，每生产1t纯碱就产生10m³的蒸氨废液，以及内含3％～5％的以钙为主要成分的废渣，含固体物质300～350kg。

我国氨碱法生产纯碱历史悠久、技术成熟、能大规模连续化生产、机械化自动化程度高、产品纯度高、质量好等特点，但氨碱法生产纯碱会产生的数量巨大的蒸氨废液。蒸氨废液大量排放，不仅造成了巨大的资源和能源浪费，同时也给环境带来了严重的隐患和压力，这是氨碱法生产纯碱的发展受到严重制约的重要原因。

现有的蒸氨废液处理方法，因工艺过程复杂、能耗高、设备成本高、产品工业价值低等原因，不能满足节能、环保、可持续发展的要求，随着全球发展对环境保护的重视力度加大，如何有效地处理纯碱生产中产生的蒸氨废液成为困扰着全球氨碱法纯碱厂生存与发展的主要难题。

因此，急需开发一种工艺简单、运行稳定、成本低、彻底实现废水零排放，同时副产产品工业价值高的蒸氨废液处理技术。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种***简单、操作方便、设备成本低、彻底实现废水零排放、资源合理循环利用的一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的***。

本实用新型的目的由如下技术方案实施：一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的***，其包括蒸氨废液调节池、石膏反应池、除钙剂溶解池、石膏脱水干燥装置、碳酸钙反应分离装置、碳酸钙脱水干燥装置、纳滤膜***、双极膜***、盐酸溶液储罐、纯碱反应罐和氨碱法生产纯碱***的二氧化碳回收储罐；

所述蒸氨废液调节池的清液出口与所述石膏反应池的进液口连接，所述除钙剂溶解池的出口与所述石膏反应池的除钙剂入口连接；所述石膏反应池的浆液出口与所述石膏脱水干燥装置的进口连接，所述石膏脱水干燥装置的清液出口与所述碳酸钙反应分离装置的进液口连接；

所述碳酸钙反应分离装置的沉淀出口与所述碳酸钙脱水干燥装置的进口通过输送装置连接，所述碳酸钙脱水干燥装置的脱水清液出口与所述碳酸钙反应分离装置的进液口连接，所述碳酸钙反应分离装置的上清液出口与所述纳滤膜***的进液口连接，所述纳滤膜***的纳滤浓水出口与所述除钙剂溶解池连接，所述纳滤膜***的纳滤产水出口与所述双极膜***的进水口连接，所述双极膜***的液碱出口与所述纯碱反应罐的进液口连接，所述氨碱法生产纯碱***的二氧化碳回收储罐的出口与所述纯碱反应罐的进气口连接；所述双极膜***的盐酸溶液出口与所述盐酸溶液储罐连接。

具体的，所述石膏脱水干燥装置包括固液分离器、石膏沉淀池和脱水干燥机，所述石膏反应池的浆液出口与所述固液分离器的进口连接，所述固液分离器的石膏出口与所述脱水干燥机的进口连接；所述固液分离器的清液出口和所述脱水干燥机的清液出口均与所述石膏沉淀池的进液口连接；所述石膏沉淀池的沉淀出口与所述石膏反应池的进口连接；所述石膏沉淀池的上清液出口与所述碳酸钙反应分离装置的进液口连接。

具体的，所述固液分离器为旋流分离器、带式压滤脱水机、离心压滤脱水机或板框压滤脱水机中的任意一种；所述脱水干燥机为挤压式脱水干燥机、闪蒸干燥机、真空皮带脱水机、气流干燥机、多级螺旋干燥机、滚筒刮板干燥机或双锥形回转真空干燥机中的任意一种；所述石膏沉淀池为管式微滤膜、高密度沉淀池、高效澄清池、三连池、搅拌沉淀池、斜板澄清池、V型滤池、超滤膜中的任意一种或几种；所述碳酸钙反应分离装置为管式微滤膜、高密度沉淀池、高效澄清池、三连池、搅拌沉淀池、斜板澄清池、V型滤池、超滤膜中的任意一种或几种。

具体的，所述碳酸钙脱水干燥装置为带式压滤脱水机、离心压滤脱水机、板框压滤机、滚筒列管式干燥机、盘式连续干燥器、有机热载体炉、套筒烘干机、箱工式干燥器、离心喷雾干燥器、板式干燥器、闪蒸干燥器、旋转列管式干燥器或空心螺旋管干燥器中的任意一种或几种。

具体的，所述纳滤膜***为卷式纳滤膜、碟片式纳滤膜、中空纤维式纳滤膜、板式纳滤膜或管式纳滤膜中的任意一种或几种。

一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的方法，其包括如下步骤：(1)制备石膏浆液；(2)制得石膏产品；(3)分离碳酸钙；(4)制得轻质碳酸钙产品；(5)纳滤分离；(6)双极膜制得液碱和盐酸；(7)联产纯碱；其中，

(1)制备石膏浆液：蒸氨废液在蒸氨废液调节池中均质、沉淀后，清液进入石膏反应池，同时向石膏反应池中加入过量的除钙剂溶液进行搅拌反应得到石膏浆液；

(2)制得石膏产品：石膏浆液进入石膏脱水干燥装置经脱水干燥处理后生成石膏产品，脱出一次上清液进入碳酸钙反应分离装置；

(3)分离碳酸钙：一次上清液进入碳酸钙反应分离装置，并向碳酸钙反应分离装置中投加碳酸钠溶液，搅拌后加入絮凝剂与助凝剂使其沉降，得到碳酸钙沉淀和二次上清液，其中，所述碳酸钠溶液的质量浓度为20％，所述碳酸钠溶液与所述一次上清液的添加质量比为0.01:1～0.04:1；其中，絮凝剂可以为聚合氯化铝、聚合氯化铁、三氯化铁或聚合硫酸铁中的一种或几种；助凝剂可以为聚丙烯酰胺、聚丙烯胺或聚丙烯中的一种或几种；步骤2中仅脱除94％的钙离子，通过添加碳酸钠可以脱除剩余钙离子，将剩余钙离子彻底去除。

(4)制得轻质碳酸钙产品：分离后的碳酸钙沉淀进入碳酸钙脱水干燥装置，经脱水干燥后得到轻质碳酸钙产品，脱出的三次脱水清液返回至碳酸钙反应分离装置前端进行循环沉降；

(5)纳滤分离：所述二次上清液进入纳滤膜***，将石膏沉淀过程中剩余硫酸根离子彻底脱除，形成含有氯化钠的纳滤产水和同时含有氯化钠和硫酸钠的纳滤浓水，纳滤产水进入双极膜***；纳滤浓水返回除钙剂溶解池，用于溶解除钙剂；

(6)双极膜制得液碱和盐酸：含氯化钠的纳滤产水进入双极膜***进一步分解得到液碱和盐酸溶液，盐酸溶液排入盐酸溶液储罐，液碱排入纯碱反应罐；

双极膜是一种新型的离子交换复合膜，它通常由阳离子交换层(N型膜)、界面亲水层(催化层)和阴离子交换层(P型膜)复合而成。在直流电场作用下，双极膜可将水离解，在膜两侧分别得到氢离子和氢氧根离子。利用这一特点，将双极膜与其他阴阳离子交换膜组合成的双极膜***，能够在不引入新组分的情况下将水溶液中的盐转化为对应的酸和碱。

(7)联产纯碱：氨碱法生产纯碱***回收的二氧化碳与液碱在纯碱反应罐内反应后制得纯碱。

具体的，所述步骤(2)中，所述石膏脱水干燥装置包括固液分离器、石膏沉淀池和脱水干燥机，所述石膏浆液进入固液分离器，经固液分离后得到高含水石膏和一次脱水清液；所述一次脱水清液进入石膏沉淀池，并向石膏沉淀池中投加絮凝剂和助凝剂，使石膏彻底沉降，其中，絮凝剂可以为聚合氯化铝、聚合氯化铁、三氯化铁或聚合硫酸铁中的一种或几种；助凝剂可以为聚丙烯酰胺、聚丙烯胺或聚丙烯中的一种或几种；石膏沉淀池中沉淀的一次上清液进入碳酸钙反应分离装置，沉降的沉降浆液返回石膏反应池；将所述高含水石膏排入脱水干燥机，经脱水后得到石膏产品和二次脱水清液，二次脱水清液返回石膏沉淀池中继续沉降；其中，脱水干燥机得到的石膏产品含水率为5％-30％。

具体的，所述固液分离器为旋流分离器、带式压滤脱水机、离心压滤脱水机或板框压滤脱水机中的任意一种；所述脱水干燥机为挤压式脱水干燥机、闪蒸干燥机、真空皮带脱水机、气流干燥机、多级螺旋干燥机、滚筒刮板干燥机或双锥形回转真空干燥机中的任意一种；所述石膏沉淀池为管式微滤膜、高密度沉淀池、高效澄清池、三连池、搅拌沉淀池、斜板澄清池、V型滤池、超滤膜中的任意一种或几种。

沉降后的碳酸钙沉淀进入滚筒列管式干燥机，经过中低压蒸汽加热，碳酸钙沉淀从顶部进入滚筒列管式干燥机的筒体与加热排管的空间，干燥的成品轻质碳酸钙由干燥机尾部的排料口均匀地排出，得到的轻质碳酸钙产品中，碳酸钙的质量百分比含量≥99％，脱水干燥过程中的三次脱水清液是含量为15％左右、SO₄ ^2-浓度＜0.1％，Ca²⁺浓度＜0.05％的溶液。中低压是指温度范围为220-300℃，压力范围为0.4-1.2MPa。

所述碳酸钙脱水干燥装置为带式压滤脱水机、离心压滤脱水机、板框压滤机、滚筒列管式干燥机、盘式连续干燥器、有机热载体炉、套筒烘干机、箱工式干燥器、离心喷雾干燥器、板式干燥器、闪蒸干燥器、旋转列管式干燥器或空心螺旋管干燥器中的任意一种或几种；所述碳酸钙反应分离装置为管式微滤膜、高密度沉淀池、高效澄清池、三连池、搅拌沉淀池、斜板澄清池、V型滤池、超滤膜中的任意一种或几种。

具体的，所述除钙剂溶液包括无水硫酸钠和催化剂，所述无水硫酸钠与所述催化剂的质量比为500:1-1000:1；所述催化剂包括多价金属和稀土，多价金属与稀土的质量比为70:1-99:1；其中，多价金属为Mn、Fe或Cu中的任意一种或几种；稀土为la、Ce、Pr或Nd中的任意一种或几种；所述除钙剂溶液的投加量为：无水硫酸钠与废水中钙离子的摩尔浓度比为0.5:1-2.0:1。通过添加催化剂，可以提高反应位点，加快石膏反应速率，有助于沉淀晶核生成，使得得到的工业副产石膏粒径更均匀，石膏纯度更高。在纳滤过程中催化剂分布在纳滤产水和纳滤浓水侧，由于催化剂投加量极少，浓度极低，对后续产品水和结晶盐都没有影响。

具体的，所述纳滤膜***为卷式纳滤膜、碟片式纳滤膜、中空纤维式纳滤膜、板框式纳滤膜或管式纳滤膜中的任意一种或几种。所述纳滤膜***对氯化钠的截留率为小于5％，对硫酸钠的截留率为95％-99％。纳滤膜是一种特殊的分离膜，是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜。孔径在1nm以上，一般1-2nm，它截留有机物的分子量大约为150-500左右，截留溶解性盐的能力为2-98％之间。

具体的，所述纳滤产水为氯化钠的质量浓度大于等于14％的淡盐水。

本实用新型的优点：

1、解决了氨碱法制纯碱过程中大量的蒸氨废液排放导致水资源浪费与环境污染问题；

2、通过简单的化学反应和工艺设计组合，将蒸氨废液进行资源化，分别制备得到工业石膏、轻质碳酸钙、碳酸钠和盐酸，且无任何废弃物产生，真正意义上彻底实现了行业生产废水零排放和资源循环再利用；

3、本实用新型工艺中，通过使用双极膜电渗析，得到的液碱直接利用氨碱法制纯碱过程中回收的二氧化碳制备碳酸钠，实现液碱与二氧化碳回用，回收效率高，并且极大的简化了工艺流程，反应迅速，经济价值高；

4、整个工艺流程均为简单的化学反应，所配备的设备均为常温常压设备，操作简单，运行成本低、设备投资小；

5、副产品工艺石膏、轻质碳酸钙、碳酸钠和盐酸市场广阔，经济性好，很大程度上提高了企业经济效益；本实用新型经石膏反应沉淀和碳酸钙沉淀后，纳滤分盐得到的纳滤浓水含有大量的硫酸钠，直接进入除钙剂溶解池，有效减少除钙剂的使用量，降低***运行成本。

6、符合国家当前绿色生产、环保经济、创新创收的理念，增强企业竞争力，符合国家绿色环保的发展需求。

附图说明：

图1为实施例1一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的***示意图。

图2为实施例2-4一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的工艺流程图。

蒸氨废液调节池1，石膏反应池2，除钙剂溶解池3，石膏脱水干燥装置4，固液分离器4-1，脱水干燥机4-2，石膏沉淀池4-3，碳酸钙反应分离装置5，碳酸钙脱水干燥装置6，纳滤膜***7，双极膜***8、盐酸溶液储罐9、纯碱反应罐10、二氧化碳回收储罐11。

具体实施方式：

实施例1：一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的***，其包括蒸氨废液调节池1、石膏反应池2、除钙剂溶解池3、石膏脱水干燥装置4、碳酸钙反应分离装置5、碳酸钙脱水干燥装置6、纳滤膜***7、双极膜***8、盐酸溶液储罐9、纯碱反应罐10和氨碱法生产纯碱***的二氧化碳回收储罐11；

蒸氨废液调节池1的清液出口与石膏反应池2的进液口连接，除钙剂溶解池3的出口与石膏反应池2的除钙剂入口连接；石膏反应池2的浆液出口与石膏脱水干燥装置4的进口连接，石膏脱水干燥装置4的清液出口与碳酸钙反应分离装置5的进液口连接；

碳酸钙反应分离装置5的沉淀出口与碳酸钙脱水干燥装置6的进口通过输送装置连接，碳酸钙脱水干燥装置6的脱水清液出口与碳酸钙反应分离装置5的进液口连接，碳酸钙反应分离装置5的上清液出口与纳滤膜***7的进液口连接，纳滤膜***7的纳滤浓水出口与除钙剂溶解池3连接，纳滤膜***7的纳滤产水出口与双极膜***8的进水口连接，双极膜***8的液碱出口与纯碱反应罐10的进液口连接，氨碱法生产纯碱***的二氧化碳回收储罐11的出口与纯碱反应罐10的进气口连接；双极膜***8的盐酸溶液出口与盐酸溶液储罐9连接。

在一具体实施方式中，石膏脱水干燥装置4包括固液分离器4-1、石膏沉淀池4-3和脱水干燥机4-2，石膏反应池2的浆液出口与固液分离器4-1的进口连接，固液分离器4-1的石膏出口与脱水干燥机4-2的进口连接；固液分离器4-1的清液出口和脱水干燥机4-2的清液出口均与石膏沉淀池4-3的进液口连接；石膏沉淀池4-3的沉淀出口与石膏反应池2的进口连接；石膏沉淀池4-3的上清液出口与碳酸钙反应分离装置5的进液口连接。固液分离器4-1为旋流分离器，脱水干燥机4-2为真空皮带脱水机。固液分离器4-1还可以选用带式压滤脱水机、离心压滤脱水机或板框压滤脱水机；脱水干燥机4-2还可以选用挤压式脱水干燥机、闪蒸干燥机、气流干燥机、多级螺旋干燥机、滚筒刮板干燥机或双锥形回转真空干燥机。

在一具体实施方式中，碳酸钙脱水干燥装置6为滚筒列管式干燥机；其还可以选用带式压滤脱水机、离心压滤脱水机、板框压滤机、盘式连续干燥器、有机热载体炉、套筒烘干机、箱工式干燥器、离心喷雾干燥器、板式干燥器、闪蒸干燥器、旋转列管式干燥器或空心螺旋管干燥器中的任意一种或几种。

在一具体实施方式中，碳酸钙反应分离装置5为搅拌澄清池，其还可以为管式微滤膜、高密度沉淀池、高效澄清池、三连池、搅拌沉淀池、斜板澄清池、V型滤池、超滤膜中的任意一种或几种。

在一具体实施方式中，石膏沉淀池4-3为管式微滤膜，其还可以为高密度沉淀池、高效澄清池、三连池、搅拌沉淀池、斜板澄清池、V型滤池、超滤膜中的任意一种或几种

在一具体实施方式中，纳滤膜***7包括若干个卷式纳滤膜组件。纳滤膜***还可以选用碟片式纳滤膜、中空纤维式纳滤膜、板式纳滤膜或管式纳滤膜。

实施例2：利用实施例1***完成一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的方法，其包括如下步骤：(1)制备石膏浆液；(2)制得石膏产品；(3)分离碳酸钙；(4)制得轻质碳酸钙产品；(5)纳滤分离；(6)双极膜制得液碱和盐酸；(7)联产纯碱；其中，

(1)制备石膏浆液：以氨碱法制碱厂为例，来自制碱工艺中生成的蒸氨废液，由供料泵进入蒸氨废液调节池1，蒸氨废液在蒸氨废液调节池1中均质、沉淀后，清液进入石膏反应池2，同时向石膏反应池2中加入所述除钙剂溶液；所述除钙剂溶液包括无水硫酸钠和催化剂，所述无水硫酸钠与所述催化剂的质量比为1000:1；所述催化剂包括多价金属和稀土，多价金属与稀土的质量比为70:1；其中，多价金属为Cu；稀土为Nd；所述除钙剂溶液的投加量为：无水硫酸钠与废水中钙离子的摩尔浓度比为2.0:1。充分搅拌1h，进行搅拌反应得到石膏浆液；上清液水质指标为：TDS≤220000mg/L，Cl^-浓度≤95600mg/L，SO₄ ^2-浓度≤683.88mg/L，Ca²⁺浓度≤40500mg/L，pH为11.23，流量为Q＝40000t/d。

(2)制得石膏产品：石膏脱水干燥装置包括固液分离器4-1、石膏沉淀池4-3和脱水干燥机4-2，石膏浆液进入固液分离器4-1，经固液分离后得到高含水石膏和一次脱水清液；一次脱水清液进入石膏沉淀池4-3，并向石膏沉淀池4-3中投加絮凝剂和助凝剂，使石膏彻底沉降，石膏沉淀池4-3中沉淀的一次上清液进入碳酸钙反应分离装置5，沉降的沉降浆液返回石膏反应池2；将高含水石膏排入脱水干燥机4-2，经脱水后得到石膏产品和二次脱水清液，二次脱水清液返回石膏沉淀池4-3中继续沉降。经本步骤沉淀了96％的钙离子后，生成工业副产石膏量为6700t/d，石膏产品中含水量小于10％，石膏产品粒径为0.613-0.044mm；石膏产品纯度为＞90％；石膏产品白度为88-96％；硫酸钙含量≥92％。一次上清液水质指标为：140000mg/L≤TDS≤160000mg/L，Cl^-浓度≤88246mg/L，SO₄ ^2-浓度≤2658mg/L，Ca²⁺浓度≤1200mg/L，pH为11.23，流量为Q＝47100t/d。

(3)分离碳酸钙：一次上清液进入碳酸钙反应分离装置5，并向碳酸钙反应分离装置5中投加质量浓度为20％碳酸钠溶液，搅拌后加入质量浓度为10％聚合氯化铝，快速搅拌30min后加入质量浓度为0.5％的聚丙烯酰胺，慢速搅拌30min，使其沉降，得到碳酸钙沉淀和二次上清液，碳酸钠溶液与一次上清液的添加质量比为0.04：1；二次上清液水质指标为：140000mg/L≤TDS≤160000mg/L，Cl^-浓度≤86856mg/L，SO₄ ^2-浓度≤2610mg/L，Ca²⁺浓度≤10mg/L，pH为11.23，流量为Q＝47800t/d。

(4)制得轻质碳酸钙产品：分离后的碳酸钙沉淀进入滚筒列管式干燥机，经过中低压蒸汽加热，碳酸钙沉淀从顶部进入滚筒列管式干燥机的筒体与加热排管的空间，干燥的成品轻质碳酸钙由干燥机尾部的排料口均匀地排出，脱出的三次脱水清液返回碳酸钙反应分离装置5；得到的轻质碳酸钙产品中，碳酸钙的质量百分比含量≥99％，脱水干燥过程中的三次脱水清液是含量为15％左右、SO₄ ^2-浓度＜0.1％，Ca²⁺浓度＜0.05％的溶液。中低压是指温度范围为220-300℃，压力范围为0.4-1.2MPa。

(5)纳滤分离：二次上清液进入纳滤膜***7，将石膏沉淀过程中剩余硫酸根离子彻底脱除，形成含有氯化钠的纳滤产水和同时含有氯化钠和硫酸钠的纳滤浓水，纳滤产水进入双极膜***8；纳滤浓水返回除钙剂溶解池，用于溶解除钙剂，流量为Q＝8600t/d。纳滤产水水质指标为：140000mg/L≤TDS≤160000mg/L，Cl^-浓度≤85456mg/L，SO₄ ^2-浓度≤100mg/L，Ca²⁺浓度≤10mg/L，pH为10.4，流量为Q＝36800t/d；

(6)双极膜制得液碱和盐酸：含氯化钠的纳滤产水进入双极膜***8进一步分解得到液碱和盐酸溶液，盐酸溶液排入盐酸溶液储罐9，液碱排入纯碱反应罐10；

(7)联产纯碱：氨碱法生产纯碱***回收的二氧化碳与液碱在纯碱反应罐10内反应后制得纯碱。

实施例3：利用实施例1***完成一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的方法，其包括如下步骤：(1)制备石膏浆液；(2)制得石膏产品；(3)分离碳酸钙；(4)制得轻质碳酸钙产品；(5)纳滤分离；(6)双极膜制得液碱和盐酸；(7)联产纯碱；其中，

(1)制备石膏浆液：以氨碱法制碱厂为例，来自制碱工艺中生成的蒸氨废液，由供料泵进入蒸氨废液调节池1，蒸氨废液在蒸氨废液调节池1中均质、沉淀后，清液进入石膏反应池2，同时向石膏反应池2中加入所述除钙剂溶液；所述除钙剂溶液包括无水硫酸钠和催化剂，所述无水硫酸钠与所述催化剂的质量比为800:1；所述催化剂包括多价金属和稀土，多价金属与稀土的质量比为80:1；其中，多价金属为Fe；稀土为Ce；所述除钙剂溶液的投加量为：无水硫酸钠与废水中钙离子的摩尔浓度比为1.2:1。充分搅拌1h，进行搅拌反应得到石膏浆液；上清液水质指标为：TDS≤220000mg/L，Cl^-浓度≤95600mg/L，SO₄ ^2-浓度≤683.88mg/L，Ca²⁺浓度≤40500mg/L，pH为11.23，流量为Q＝40000t/d。

(2)制得石膏产品：石膏脱水干燥装置包括固液分离器4-1、石膏沉淀池4-3和脱水干燥机4-2，石膏浆液进入固液分离器4-1，经固液分离后得到高含水石膏和一次脱水清液；一次脱水清液进入石膏沉淀池4-3，并向石膏沉淀池4-3中投加絮凝剂和助凝剂，使石膏彻底沉降，石膏沉淀池4-3中沉淀的一次上清液进入碳酸钙反应分离装置5，沉降的沉降浆液返回石膏反应池2；将高含水石膏排入脱水干燥机4-2，经脱水后得到石膏产品和二次脱水清液，二次脱水清液返回石膏沉淀池4-3中继续沉降。经本步骤沉淀了96％的钙离子后，生成工业副产石膏量为6700t/d，石膏产品中含水量小于10％，石膏产品粒径为0.613-0.044mm；石膏产品纯度为＞90％；石膏产品白度为88-96％；硫酸钙含量≥92％。一次上清液水质指标为：140000mg/L≤TDS≤160000mg/L，Cl^-浓度≤88246mg/L，SO₄ ^2-浓度≤2658mg/L，Ca²⁺浓度≤1200mg/L，pH为11.23，流量为Q＝47100t/d。

(3)分离碳酸钙：一次上清液进入碳酸钙反应分离装置5，并向碳酸钙反应分离装置5中投加质量浓度为20％碳酸钠溶液，搅拌后加入质量浓度为10％聚合氯化铝，快速搅拌30min后加入质量浓度为0.5％的聚丙烯酰胺，慢速搅拌30min，使其沉降，得到碳酸钙沉淀和二次上清液，碳酸钠溶液与一次上清液的添加质量比为0.015:1；二次上清液水质指标为：140000mg/L≤TDS≤160000mg/L，Cl^-浓度≤86856mg/L，SO₄ ^2-浓度≤2610mg/L，Ca²⁺浓度≤10mg/L，pH为11.23，流量为Q＝47800t/d。

(4)制得轻质碳酸钙产品：分离后的碳酸钙沉淀进入滚筒列管式干燥机，经过中低压蒸汽加热，碳酸钙沉淀从顶部进入滚筒列管式干燥机的筒体与加热排管的空间，干燥的成品轻质碳酸钙由干燥机尾部的排料口均匀地排出，脱出的三次脱水清液返回碳酸钙反应分离装置5；得到的轻质碳酸钙产品中，碳酸钙的质量百分比含量≥99％，脱水干燥过程中的三次脱水清液是含量为15％左右、SO₄ ^2-浓度＜0.1％，Ca²⁺浓度＜0.05％的溶液。中低压是指温度范围为220-300℃，压力范围为0.4-1.2MPa。

(5)纳滤分离：二次上清液进入纳滤膜***7，将石膏沉淀过程中剩余硫酸根离子彻底脱除，形成含有氯化钠的纳滤产水和同时含有氯化钠和硫酸钠的纳滤浓水，纳滤产水进入双极膜***8；纳滤浓水返回除钙剂溶解池3，用于溶解除钙剂，流量为Q＝8600t/d。纳滤产水水质指标为：140000mg/L≤TDS≤160000mg/L，Cl^-浓度≤85456mg/L，SO₄ ^2-浓度≤100mg/L，Ca²⁺浓度≤10mg/L，pH为10.4，流量为Q＝36800t/d；

(6)双极膜制得液碱和盐酸：含氯化钠的纳滤产水进入双极膜***8进一步分解得到液碱和盐酸溶液，盐酸溶液排入盐酸溶液储罐9，液碱排入纯碱反应罐10；

(7)联产纯碱：氨碱法生产纯碱***回收的二氧化碳与液碱在纯碱反应罐10内反应后制得纯碱。

实施例4：利用实施例1***完成一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的方法，其包括如下步骤：(1)制备石膏浆液；(2)制得石膏产品；(3)分离碳酸钙；(4)制得轻质碳酸钙产品；(5)纳滤分离；(6)双极膜制得液碱和盐酸；(7)联产纯碱；其中，

(1)制备石膏浆液：以氨碱法制碱厂为例，来自制碱工艺中生成的蒸氨废液，由供料泵进入蒸氨废液调节池1，蒸氨废液在蒸氨废液调节池1中均质、沉淀后，清液进入石膏反应池2，同时向石膏反应池2中加入所述除钙剂溶液；所述除钙剂溶液包括无水硫酸钠和催化剂，所述无水硫酸钠与所述催化剂的质量比为500:1；所述催化剂包括多价金属和稀土，多价金属与稀土的质量比为99:1；其中，多价金属为Mn；稀土为la；所述除钙剂溶液的投加量为：无水硫酸钠与废水中钙离子的摩尔浓度比为0.5:1。充分搅拌1h，进行搅拌反应得到石膏浆液；上清液水质指标为：TDS≤220000mg/L，Cl^-浓度≤95600mg/L，SO₄ ^2-浓度≤683.88mg/L，Ca²⁺浓度≤40500mg/L，pH为11.23，流量为Q＝40000t/d。

(2)制得石膏产品：石膏脱水干燥装置包括固液分离器4-1、石膏沉淀池4-3和脱水干燥机4-2，石膏浆液进入固液分离器4-1，经固液分离后得到高含水石膏和一次脱水清液；一次脱水清液进入石膏沉淀池4-3，并向石膏沉淀池4-3中投加絮凝剂和助凝剂，使石膏彻底沉降，石膏沉淀池4-3中沉淀的一次上清液进入碳酸钙反应分离装置5，沉降的沉降浆液返回石膏反应池2；将高含水石膏排入脱水干燥机4-2，经脱水后得到石膏产品和二次脱水清液，二次脱水清液返回石膏沉淀池4-3中继续沉降。经本步骤沉淀了96％的钙离子后，生成工业副产石膏量为6700t/d，石膏产品中含水量小于10％，石膏产品粒径为0.613-0.044mm；石膏产品纯度为＞90％；石膏产品白度为88-96％；硫酸钙含量≥92％。一次上清液水质指标为：140000mg/L≤TDS≤160000mg/L，Cl^-浓度≤88246mg/L，SO₄ ^2-浓度≤2658mg/L，Ca²⁺浓度≤1200mg/L，pH为11.23，流量为Q＝47100t/d。

(3)分离碳酸钙：一次上清液进入碳酸钙反应分离装置5，并向碳酸钙反应分离装置5中投加质量浓度为20％碳酸钠溶液，搅拌后加入质量浓度为10％聚合氯化铝，快速搅拌30min后加入质量浓度为0.5％的聚丙烯酰胺，慢速搅拌30min，使其沉降，得到碳酸钙沉淀和二次上清液，碳酸钠溶液与一次上清液的添加质量比为0.03：1；二次上清液水质指标为：140000mg/L≤TDS≤160000mg/L，Cl^-浓度≤86856mg/L，SO₄ ^2-浓度≤2610mg/L，Ca²⁺浓度≤10mg/L，pH为11.23，流量为Q＝47800t/d。

(4)制得轻质碳酸钙产品：分离后的碳酸钙沉淀进入滚筒列管式干燥机，经过中低压蒸汽加热，碳酸钙沉淀从顶部进入滚筒列管式干燥机的筒体与加热排管的空间，干燥的成品轻质碳酸钙由干燥机尾部的排料口均匀地排出，脱出的三次脱水清液返回碳酸钙反应分离装置5；得到的轻质碳酸钙产品中，碳酸钙的质量百分比含量≥99％，脱水干燥过程中的三次脱水清液是含量为15％左右、SO₄ ^2-浓度＜0.1％，Ca²⁺浓度＜0.05％的溶液。中低压是指温度范围为220-300℃，压力范围为0.4-1.2MPa。

(5)纳滤分离：二次上清液进入纳滤膜***7，将石膏沉淀过程中剩余硫酸根离子彻底脱除，形成含有氯化钠的纳滤产水和同时含有氯化钠和硫酸钠的纳滤浓水，纳滤产水进入双极膜***8；纳滤浓水返回除钙剂溶解池，用于溶解除钙剂，流量为Q＝8600t/d。纳滤产水水质指标为：140000mg/L≤TDS≤160000mg/L，Cl^-浓度≤85456mg/L，SO₄ ^2-浓度≤100mg/L，Ca²⁺浓度≤10mg/L，pH为10.4，流量为Q＝36800t/d；

(6)双极膜制得液碱和盐酸：含氯化钠的纳滤产水进入双极膜***8进一步分解得到液碱和盐酸溶液，盐酸溶液排入盐酸溶液储罐9，液碱排入纯碱反应罐10；

(7)联产纯碱：氨碱法生产纯碱***回收的二氧化碳与液碱在纯碱反应罐10内反应后制得纯碱。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的***，其特征在于，其包括蒸氨废液调节池、石膏反应池、除钙剂溶解池、石膏脱水干燥装置、碳酸钙反应分离装置、碳酸钙脱水干燥装置、纳滤膜***、双极膜***、盐酸溶液储罐、纯碱反应罐和氨碱法生产纯碱***的二氧化碳回收储罐；

所述蒸氨废液调节池的清液出口与所述石膏反应池的进液口连接，所述除钙剂溶解池的出口与所述石膏反应池的除钙剂入口连接；所述石膏反应池的浆液出口与所述石膏脱水干燥装置的进口连接，所述石膏脱水干燥装置的清液出口与所述碳酸钙反应分离装置的进液口连接；

所述碳酸钙反应分离装置的沉淀出口与所述碳酸钙脱水干燥装置的进口通过输送装置连接，所述碳酸钙脱水干燥装置的脱水清液出口与所述碳酸钙反应分离装置的进液口连接，所述碳酸钙反应分离装置的上清液出口与所述纳滤膜***的进液口连接，所述纳滤膜***的纳滤浓水出口与所述除钙剂溶解池连接，所述纳滤膜***的纳滤产水出口与所述双极膜***的进水口连接，所述双极膜***的液碱出口与所述纯碱反应罐的进液口连接，所述氨碱法生产纯碱***的二氧化碳回收储罐的出口与所述纯碱反应罐的进气口连接；所述双极膜***的盐酸溶液出口与所述盐酸溶液储罐连接。

2.根据权利要求1所述的一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的***，其特征在于，所述石膏脱水干燥装置包括固液分离器、石膏沉淀池和脱水干燥机，所述石膏反应池的浆液出口与所述固液分离器的进口连接，所述固液分离器的石膏出口与所述脱水干燥机的进口连接；所述固液分离器的清液出口和所述脱水干燥机的清液出口均与所述石膏沉淀池的进液口连接；所述石膏沉淀池的沉淀出口与所述石膏反应池的进口连接；所述石膏沉淀池的上清液出口与所述碳酸钙反应分离装置的进液口连接。

3.根据权利要求2所述的一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的***，其特征在于，所述固液分离器为旋流分离器、带式压滤脱水机、离心压滤脱水机和板框压滤脱水机中的任意一种；所述脱水干燥机为挤压式脱水干燥机、闪蒸干燥机、真空皮带脱水机、气流干燥机、多级螺旋干燥机、滚筒刮板干燥机和双锥形回转真空干燥机中的任意一种；所述石膏沉淀池为管式微滤膜、高密度沉淀池、高效澄清池、三连池、搅拌沉淀池、斜板澄清池、V型滤池、超滤膜中的任意一种或几种；所述碳酸钙反应分离装置为管式微滤膜、高密度沉淀池、高效澄清池、三连池、搅拌沉淀池、斜板澄清池、V型滤池、超滤膜中的任意一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的***，其特征在于，所述碳酸钙脱水干燥装置为带式压滤脱水机、离心压滤脱水机、板框压滤机、滚筒列管式干燥机、盘式连续干燥器、有机热载体炉、套筒烘干机、箱工式干燥器、离心喷雾干燥器、板式干燥器、闪蒸干燥器、旋转列管式干燥器和空心螺旋管干燥器中的任意一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的***，其特征在于，所述纳滤膜***为卷式纳滤膜、碟片式纳滤膜、中空纤维式纳滤膜、板式纳滤膜和管式纳滤膜中的任意一种或几种。