公布日：2022.09.09
申請日：2022.08.15
分類(lèi)號：C01D7/24(2006.01)I;C01D3/10(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收系統和工藝，其包括預處理模塊、蒸發(fā)結晶模塊以及冷卻結晶模塊，預處理模塊用以過(guò)濾廢水中的雜質(zhì)得到溴化鈉和碳酸鈉混合溶液，蒸發(fā)結晶模塊用以將溴化鈉‑碳酸鈉‑水三元混合體系加熱至蒸發(fā)溫度并持續蒸發(fā)濃縮，析出碳酸鈉結晶，并得到含溴化鈉和碳酸鈉的母液，冷卻結晶模塊用以將含溴化鈉和碳酸鈉的母液冷卻至冷卻溫度并析出溴化鈉晶體。從而通過(guò)預處理模塊得到碳酸鈉和溴化鈉的混合溶液，再通過(guò)蒸發(fā)結晶模塊和冷卻結晶模塊分別生產(chǎn)出高濃度的溴化固體鹽產(chǎn)品和鈉碳酸鈉固體鹽產(chǎn)品。
權利要求書(shū)
1.一種含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收工藝，其特征在于，其包括步驟：S100將PTA廢水經(jīng)預處理模塊過(guò)濾處理，得到溴化鈉和碳酸鈉混合溶液；S210通過(guò)蒸發(fā)結晶模塊將溴化鈉-碳酸鈉-水三元混合體系符合在蒸發(fā)溫度70℃-90℃時(shí)，使得經(jīng)過(guò)預處理的混合溶液處于溴化鈉-碳酸鈉-水三元體系相圖的一水碳酸鈉結晶區內，并在70℃-90℃持續蒸發(fā)濃縮，直至析出一水碳酸鈉晶體；S220此時(shí)混合體系平衡位置處于一水碳酸鈉三角區域內，隨著(zhù)新物料不斷進(jìn)入所述蒸發(fā)結晶模塊中，將持續的析出一水碳酸鈉晶體，并由第一離心機分離出一水碳酸鈉干鹽；S230在一水碳酸鈉晶體連續析出的過(guò)程中平衡點(diǎn)位置將持續向第一共飽點(diǎn)靠近，溴化鈉的濃度持續富集，使得剩余母液為增濃后的溴化鈉和低濃度碳酸鈉混合溶液，其中，第一共飽點(diǎn)為70℃-90℃下碳酸鈉和溴化鈉的共飽點(diǎn)；S310將母液轉移至冷卻結晶模塊中，使得母液中的溴化鈉-碳酸鈉-水三元混合體系符合在冷卻溫度28℃-32℃時(shí)，得以處于溴化鈉-碳酸鈉-水三元體系相圖的二元溴化鈉結晶區內；S320隨著(zhù)第二共飽點(diǎn)的偏移，所述第一共飽點(diǎn)位于二水溴化鈉的三角區域內，冷卻析出二水溴化鈉晶體；S330通過(guò)第二離心機分離出二水溴化鈉干鹽。
2.根據權利要求1所述的含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收工藝，其特征在于，所述步驟S210中的蒸發(fā)溫度為78-82℃，蒸發(fā)壓力為-70kpa--80kpa。
3.根據權利要求1或2中所述的含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收工藝，其特征在于，進(jìn)一步包括步驟S400：調節預處理后的溴化鈉和碳酸鈉混合溶液的pH值至11-12，再將物料通過(guò)預熱器預熱至55℃-65℃，經(jīng)過(guò)預熱后的物料先進(jìn)入降膜蒸發(fā)器提濃2-3倍，得到濃縮的溴化鈉和碳酸鈉溶液，使得出料濃度適于步驟S200中的蒸發(fā)結晶，其中，通過(guò)閃蒸罐將高溫熱水閃蒸成低壓蒸汽，氣相為所述降膜蒸發(fā)器提供熱源，液相為所述預熱器預熱溴化鈉和碳酸鈉混合溶液，所述降膜蒸發(fā)器的平均蒸發(fā)溫度為50℃-60℃。
4.根據權利要求3所述的含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收工藝，其特征在于，所述步驟S210中的蒸發(fā)溫度為80℃，蒸發(fā)壓力為-75kpa，所述步驟S310中的冷卻溫度為30℃，所述預熱器將預處理后的溴化鈉和碳酸鈉混合溶液溫度提高到60℃，所述降膜蒸發(fā)器的平均蒸發(fā)溫度為55℃，蒸發(fā)壓力為-85kpa。
發(fā)明內容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收系統和工藝，其通過(guò)預處理模塊得到碳酸鈉和溴化鈉的混合溶液，再通過(guò)蒸發(fā)結晶模塊和冷卻結晶模塊分別生產(chǎn)出高濃度的溴化固體鹽產(chǎn)品和鈉碳酸鈉固體鹽產(chǎn)品。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收系統和工藝，其通過(guò)交替式冷卻結晶模塊對蒸發(fā)結晶模塊輸出的高含溴母液進(jìn)行冷卻結晶，通過(guò)溴化鈉-碳酸鈉-水相圖三元體系相圖可推算并分離出二水溴化鈉，實(shí)現PTA工業(yè)廢水中的二水溴化鈉固體鹽分離技術(shù)。
為達到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
根據本申請的第一個(gè)方面，一種含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收系統包括預處理模塊、蒸發(fā)結晶模塊以及冷卻結晶模塊，所述預處理模塊用以過(guò)濾廢水中的雜質(zhì)得到溴化鈉和碳酸鈉混合溶液，所述蒸發(fā)結晶模塊用以將溴化鈉-碳酸鈉-水三元混合體系加熱至蒸發(fā)溫度并持續蒸發(fā)濃縮，析出碳酸鈉結晶，并得到含溴化鈉和碳酸鈉的母液，所述冷卻結晶模塊用以將含溴化鈉和碳酸鈉的母液冷卻至冷卻溫度并析出溴化鈉晶體。
進(jìn)一步地，所述含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收系統進(jìn)一步包括預調節模塊，所述預調節模塊用以調節溴化鈉和碳酸鈉混合溶液的pH值和預熱溫度，所述預調節模塊包括蒸發(fā)進(jìn)水箱、閃蒸罐、預熱器以及降膜蒸發(fā)器，所述溴化鈉和碳酸鈉混合溶液在所述蒸發(fā)進(jìn)水箱中調節pH值至11-12，所述閃蒸罐用于將高溫熱水閃蒸成低壓蒸汽，氣相為所述降膜蒸發(fā)器提供熱源，液相為所述預熱器預熱溴化鈉和碳酸鈉混合溶液，所述降膜蒸發(fā)器用以蒸發(fā)濃縮所述預熱的溴化鈉和碳酸鈉混合溶液，得到所述濃縮的溴化鈉和碳酸鈉混合溶液。
進(jìn)一步地，所述蒸發(fā)結晶模塊對所述濃縮的溴化鈉和碳酸鈉混合溶液進(jìn)行負壓蒸發(fā)，使混合體系符合在蒸發(fā)溫度時(shí)，處于溴化鈉-碳酸鈉-水三元體系相圖的一水碳酸鈉結晶區內，分離出一水碳酸鈉結晶固相，剩余母液為增濃后的溴化鈉和低濃度碳酸鈉混合溶液，所述冷卻結晶模塊對所述母液進(jìn)行冷卻結晶，使混合體系符合在冷卻溫度時(shí)，處于溴化鈉-碳酸鈉-水三元體系相圖的二水溴化鈉結晶區內，分離出二水溴化鈉結晶固相。
進(jìn)一步地，所述含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收系統進(jìn)一步包括第一離心機和第二離心機，所述第一離心機用于對通過(guò)蒸發(fā)分離出的碳酸鈉晶漿進(jìn)行離心，收集碳酸鈉干鹽，所述第二離心機用于對通過(guò)冷卻分離出的溴化鈉晶漿進(jìn)行離心，收集溴化鈉干鹽。
根據本申請的第二個(gè)方面，一種含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收工藝，其包括步驟：
S100將廢水經(jīng)預處理模塊過(guò)濾處理，得到溴化鈉和碳酸鈉混合溶液；
S200通過(guò)蒸發(fā)結晶模塊將組成的溴化鈉-碳酸鈉-水三元混合體系符合在蒸發(fā)溫度時(shí)，處于溴化鈉-碳酸鈉-水三元體系相圖的一水碳酸鈉結晶區內，在所述蒸發(fā)溫度下，持續蒸發(fā)濃縮，直至分離出所述一水碳酸鈉晶體，剩余母液為增濃后的溴化鈉和低濃度碳酸鈉混合溶液；
S300通過(guò)冷卻結晶模塊將母液進(jìn)行冷卻結晶，使溴化鈉-碳酸鈉-水三元混合體系符合在冷卻溫度時(shí)，處于溴化鈉-碳酸鈉-水三元體系相圖的二水溴化鈉結晶區內，分離出二水溴化鈉結晶固相。
進(jìn)一步地，所述步驟S200具體包括步驟：
S210將溴化鈉-碳酸鈉-水三元混合體系符合在蒸發(fā)溫度70℃-90℃時(shí)，使得經(jīng)過(guò)預處理的混合溶液處于溴化鈉-碳酸鈉-水三元體系相圖的一水碳酸鈉結晶區內，并在70℃-90℃持續蒸發(fā)濃縮，直至析出一水碳酸鈉晶體；
S220此時(shí)混合體系平衡位置處于一水碳酸鈉三角區域內，隨著(zhù)新物料不斷進(jìn)入所述蒸發(fā)結晶模塊中，將持續的析出一水碳酸鈉晶體，并由第一離心機分離出一水碳酸鈉干鹽；
S230在一水碳酸鈉晶體連續析出的過(guò)程中平衡點(diǎn)位置將持續向第一共飽點(diǎn)靠近，溴化鈉的濃度持續富集，使得剩余母液為增濃后的溴化鈉和低濃度碳酸鈉混合溶液，其中，第一共飽點(diǎn)為70℃-90℃下碳酸鈉和溴化鈉的共飽點(diǎn)。
進(jìn)一步地，所述步驟S300具體包括步驟：
S310將母液轉移至冷卻結晶模塊中，使得母液中的溴化鈉-碳酸鈉-水三元混合體系符合在冷卻溫度20℃-40℃時(shí)，得以處于溴化鈉-碳酸鈉-水三元體系相圖的二元溴化鈉結晶區內；
S320隨著(zhù)第二共飽點(diǎn)的偏移，所述第一共飽點(diǎn)位于二水溴化鈉的三角區域內，冷卻析出二水溴化鈉晶體；
S330通過(guò)第二離心機分離出二水溴化鈉干鹽。
進(jìn)一步地，所述步驟S200中的蒸發(fā)溫度為78-82℃，蒸發(fā)壓力為-70kpa--80kpa，所述步驟S300中的冷卻溫度為28℃-32℃。
進(jìn)一步地，所述含溴化鈉和碳酸鈉的廢水回收工藝進(jìn)一步包括步驟S400：調節預處理后的溴化鈉和碳酸鈉混合溶液的pH值至11-12，再將物料通過(guò)預熱器預熱至55℃-65℃，經(jīng)過(guò)預熱后的物料先進(jìn)入降膜蒸發(fā)器提濃2-3倍，得到濃縮的溴化鈉和碳酸鈉溶液，使得出料濃度適于步驟S200中的蒸發(fā)結晶，其中，通過(guò)閃蒸罐將高溫熱水閃蒸成低壓蒸汽，氣相為所述降膜蒸發(fā)器提供熱源，液相為所述預熱器預熱溴化鈉和碳酸鈉混合溶液，所述降膜蒸發(fā)器的平均蒸發(fā)溫度為50℃-60℃。
進(jìn)一步的，所述步驟S200中的蒸發(fā)溫度為80℃，蒸發(fā)壓力為-75kpa，所述步驟S300中的冷卻溫度為30℃，所述預熱器將預處理后的溴化鈉和碳酸鈉混合溶液溫度提高到60℃，所述降膜蒸發(fā)器的平均蒸發(fā)溫度為55℃，蒸發(fā)壓力為-85kpa。
（發(fā)明人：周海明;唐二松;朱思宇;楊棟君;陳明波;周天睿;劉根廷;陳志剛）
