本技術(shù)涉及一種分鹽系統(tǒng)，尤其涉及一種含硫酸的硫酸銨廢水蒸發(fā)濃縮分鹽系統(tǒng)，屬于資源綜合利用。

背景技術(shù)：

1、硫酸銨是一種優(yōu)良的氮肥(俗稱肥田粉)，適用于一般土壤和作物，能使枝葉生長旺盛，提高果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量，增強(qiáng)作物對(duì)災(zāi)害的抵抗能力，可作基肥、追肥和種肥。同時(shí)也是食品醬色的催化劑，鮮酵母生產(chǎn)中培養(yǎng)酵母菌的氮源，酸性染料染色助染劑，皮革脫灰劑。此外，還用于啤酒釀造，化學(xué)試劑和蓄電池生產(chǎn)等。硫酸銨還有一重要作用就是開采稀土,開采以硫酸銨作原料，采用離子交換形式把礦土中的稀土元素交換出來，再收集浸出液除雜、沉淀、壓榨、灼燒后即成稀土原礦，每開采生產(chǎn)1噸稀土原礦約需5噸硫酸銨。硫酸銨對(duì)于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展具有重要作用，如何從工業(yè)廢水中分離出合格硫酸銨成為研究熱點(diǎn)。

2、工業(yè)上硫酸銨可采用氨與硫酸直接中和而得，主要利用工業(yè)生產(chǎn)中副產(chǎn)物或排放的廢氣用硫酸或氨水吸收，例如硫酸吸收焦?fàn)t氣中的氨，氨水吸收冶煉廠煙氣中二氧化硫，卡普綸生產(chǎn)中的氨或硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中的硫酸廢液等。工業(yè)化生產(chǎn)硫酸銨或利用硫酸去除有毒氨氣時(shí)，會(huì)產(chǎn)生含硫酸的硫酸銨廢水，產(chǎn)生極大浪費(fèi)并污染周圍環(huán)境，如何將該廢水進(jìn)行無害處理并產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益成為難題。

3、公開號(hào)“cn114832424a”的中國發(fā)明專利申請(qǐng)，公開了一種強(qiáng)制循環(huán)的硫酸銨蒸發(fā)結(jié)晶裝置，包括依次連接的濃縮蒸發(fā)單元、蒸發(fā)結(jié)晶單元和干燥單元。利用一套蒸發(fā)器和一套結(jié)晶器對(duì)硫酸銨溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，并對(duì)硫酸銨晶體進(jìn)行離心和干燥。

4、但是上述技術(shù)方案以及現(xiàn)有技術(shù)中存在以下缺陷：

5、1、該硫酸銨蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)采用單效蒸發(fā)濃縮和單效結(jié)晶工藝，硫酸銨利用換熱介質(zhì)提供熱量對(duì)硫酸銨進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶；裝置主要換熱介質(zhì)為生蒸汽，并分別對(duì)兩臺(tái)列管式換熱器進(jìn)行換熱，生蒸汽無回用設(shè)計(jì)耗量較大，并且兩臺(tái)換熱器之間的二次汽單獨(dú)運(yùn)行裝置經(jīng)濟(jì)性較差。

6、2、硫酸銨晶漿經(jīng)過離心機(jī)分離后的離心母液沒有回用，硫酸銨產(chǎn)品損耗較大，經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性較為欠缺。

7、3、隨著蒸發(fā)的進(jìn)行，母液中不析離子不斷富集，增加母液沸點(diǎn)溫升，極大的影響硫酸銨正常結(jié)晶，能耗較高，硫酸銨結(jié)晶效率低。

8、4、結(jié)晶溶液濃縮前并未對(duì)溶液進(jìn)行預(yù)處理和ph值調(diào)節(jié)，硅、鈣和污泥等雜質(zhì)會(huì)板結(jié)在列管式換熱器換熱管內(nèi)壁，極大的影響換熱效率。

9、5、對(duì)于含有硫酸等有毒有害的硫酸銨廢水分離，該系統(tǒng)并未設(shè)置緊急事故處理措施，該方案對(duì)于含硫酸廢水的硫酸銨提取是不適用的，實(shí)用性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本部分的目的在于概述本實(shí)用新型的實(shí)施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本技術(shù)的說明書摘要和實(shí)用新型名稱中可能會(huì)做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和實(shí)用新型名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本實(shí)用新型的范圍。

2、鑒于上述和/或現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出了本實(shí)用新型。

3、本實(shí)用新型的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種含硫酸的硫酸銨廢水蒸發(fā)濃縮分鹽系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)含硫酸廢水和硫酸銨及雜鹽的有效分離，提高硫酸銨的利用率和產(chǎn)出效率，并且提高產(chǎn)品硫酸銨的純度。

4、為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型的一種含硫酸的硫酸銨廢水蒸發(fā)濃縮分鹽系統(tǒng)，包括三效分離器、二效分離器和一效結(jié)晶器，所述三效分離器的循環(huán)出口通過三效物料循環(huán)管與三效循環(huán)泵的入口相連，三效循環(huán)泵的出口通過三效強(qiáng)制蒸發(fā)器與三效分離器的循環(huán)入口相連；

5、所述二效分離器的循環(huán)出口通過二效物料循環(huán)管與二效循環(huán)泵的入口相連，二效循環(huán)泵的出口通過二效強(qiáng)制蒸發(fā)器與二效分離器的循環(huán)入口相連；

6、所述一效結(jié)晶器的循環(huán)出口通過一效物料循環(huán)管與一效循環(huán)泵的入口相連，一效循環(huán)泵的出口通過一效強(qiáng)制蒸發(fā)器與一效結(jié)晶器的循環(huán)入口相連；

7、硫酸銨廢水管的出口與產(chǎn)品冷凝水預(yù)熱器的冷側(cè)入口相連，產(chǎn)品冷凝水預(yù)熱器的冷側(cè)出口與產(chǎn)品不凝氣預(yù)熱器的冷側(cè)入口相連，產(chǎn)品不凝氣預(yù)熱器的冷側(cè)出口與所述三效物料循環(huán)管相連，所述三效強(qiáng)制蒸發(fā)器的出口通過三效至二效轉(zhuǎn)料管與二效物料循環(huán)管相連；所述二效強(qiáng)制蒸發(fā)器的出口通過二效至一效轉(zhuǎn)料管與一效物料循環(huán)管相連；所述一效結(jié)晶器的產(chǎn)品晶漿出口通過產(chǎn)品晶漿管與母液干化單元相連。

8、作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述三效分離器的頂部出氣口與洗氣塔的入口相連，洗氣塔的出口與蒸汽壓縮機(jī)的入口相連，蒸汽壓縮機(jī)的出口通過二次汽循環(huán)管與所述一效強(qiáng)制蒸發(fā)器的殼程上部入口相連，所述一效結(jié)晶器的頂部出氣口與所述二效強(qiáng)制蒸發(fā)器的殼程上部入口相連，所述二效分離器的頂部出氣口與所述三效強(qiáng)制蒸發(fā)器的殼程上部入口相連。

9、作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述一效強(qiáng)制蒸發(fā)器的殼程下部出口與一效冷凝水罐相連，所述二效強(qiáng)制蒸發(fā)器的殼程下部出口與二效冷凝水罐相連，所述三效強(qiáng)制蒸發(fā)器的殼程下部出口與三效冷凝水罐相連，所述一效冷凝水罐、二效冷凝水罐與三效冷凝水罐的出口均與產(chǎn)品冷凝水泵的入口相連，產(chǎn)品冷凝水泵的出口與所述產(chǎn)品冷凝水預(yù)熱器的熱側(cè)入口相連，產(chǎn)品冷凝水預(yù)熱器的熱側(cè)出口與三效結(jié)晶沖洗管相連。

10、作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述一效強(qiáng)制蒸發(fā)器、二效強(qiáng)制蒸發(fā)器、三效強(qiáng)制蒸發(fā)器的殼程不凝氣出口均通過產(chǎn)品不凝氣管與所述產(chǎn)品不凝氣預(yù)熱器的熱側(cè)入口相連，所述產(chǎn)品不凝氣預(yù)熱器的熱側(cè)出口與產(chǎn)品表冷器的熱側(cè)入口相連，所述產(chǎn)品表冷器的熱側(cè)出口與產(chǎn)品真空泵相連，冷卻水補(bǔ)充管與所述產(chǎn)品表冷器的冷側(cè)入口相連，所述產(chǎn)品表冷器的冷側(cè)出口與所述洗氣塔的循環(huán)管相連。

11、作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述母液干化單元中：所述產(chǎn)品晶漿管的出口與產(chǎn)品稠厚罐相連，產(chǎn)品稠厚罐的底流出口與產(chǎn)品離心機(jī)的入口相連，所述產(chǎn)品離心機(jī)的固相出口與振動(dòng)流化床的入口相連，振動(dòng)流化床的出口與干燥產(chǎn)品外輸管相連。

12、作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述產(chǎn)品稠厚罐的溢流出口與二次沉淀罐相連，二次沉淀罐的底流出口及所述產(chǎn)品離心機(jī)的液相出口分別與母液罐相連，所述母液罐的出口通過母液回流泵與所述一效強(qiáng)制蒸發(fā)器的管程回流口相連；所述母液回流泵的出口通過物料緊急排放管與事故池相連。

13、作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述二次沉淀罐的溢流出口通過清液外排泵與單效冷凝水預(yù)熱器的冷側(cè)入口相連，單效冷凝水預(yù)熱器的冷側(cè)出口與單效循環(huán)管相連，單效循環(huán)管的出口與單效結(jié)晶器的循環(huán)入口相連，所述單效結(jié)晶器的循環(huán)出口與單效強(qiáng)制蒸發(fā)器的管程入口相連，單效強(qiáng)制蒸發(fā)器的管程出口與單效循環(huán)泵的入口相連，單效循環(huán)泵的出口與所述單效循環(huán)管相連。

14、作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述單效結(jié)晶器的雜鹽晶漿出口通過雜鹽晶漿泵與雜鹽稠厚罐相連，雜鹽稠厚罐的底流出口與雜鹽離心機(jī)的入口相連，雜鹽離心機(jī)的固相出口與雜鹽出口管相連。

15、作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述雜鹽離心機(jī)的液相出口與滾筒干燥機(jī)的入口相連，所述滾筒干燥機(jī)的出口與干燥雜鹽出口管相連。

16、作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述單效結(jié)晶器的頂部出氣口與蒸汽噴射泵的引射口相連，蒸汽噴射泵的主入口與生蒸汽補(bǔ)充管相連，蒸汽噴射泵的出口與所述單效強(qiáng)制蒸發(fā)器的殼程入口相連，單效強(qiáng)制蒸發(fā)器的殼程出口與單效冷凝水罐相連，單效冷凝水罐的出口通過單效冷凝水泵與所述單效冷凝水預(yù)熱器的熱側(cè)入口相連，所述單效冷凝水預(yù)熱器的熱側(cè)出口與單效沖洗管相連。

17、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型取得了以下有益效果：1、本實(shí)用新型從含硫酸廢水中分離硫酸銨及雜鹽，解決了含硫酸廢水與硫酸銨的有效分離，產(chǎn)品含氮量≥20.5%，含硫量≥24.0%，硫酸銨產(chǎn)品符合gb/t535-2020中肥料級(jí)硫酸銨ⅰ型指標(biāo)，達(dá)到售賣等級(jí)。

18、2、本系統(tǒng)設(shè)有二級(jí)預(yù)熱單元、mvr產(chǎn)品蒸發(fā)結(jié)晶單元、單效tvr雜鹽結(jié)晶單元、母液干化單元和事故物料收集外輸系統(tǒng)。合理利用二次蒸氣的潛熱、冷凝水的熱量和硫酸銨溶解度的一般規(guī)律，有效避免磷酸鹽富集對(duì)廢水沸點(diǎn)升高的影響，提高生蒸汽利用效率和硫酸銨產(chǎn)出效率和潔凈度，比傳統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶節(jié)省更多能源。

19、3、本實(shí)用新型增加了二次沉淀系統(tǒng)，產(chǎn)品稠厚罐中硫酸銨稀料通過溢流管輸送至二次沉淀罐，經(jīng)過二次沉淀罐內(nèi)插管插入沉淀罐底部沉淀生晶，二次沉淀罐上層清夜通過溢流口進(jìn)行外輸，對(duì)含硫酸銨溶液中的不析母液進(jìn)行有效分離。

20、4、本實(shí)用新型增加了雜鹽tvr單效結(jié)晶系統(tǒng)，將富含磷酸鹽的硫酸銨廢水從二次沉淀罐溢流口外排至tvr蒸發(fā)結(jié)晶單元，有效避免雜鹽富集升高物料沸點(diǎn)，從而減少蒸汽壓縮機(jī)負(fù)荷并提升硫酸銨蒸發(fā)結(jié)晶的效率；其中外排富含磷酸鹽母液進(jìn)入單效tvr系統(tǒng)繼續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶，然后通過雜鹽離心機(jī)對(duì)雜鹽進(jìn)行固液分離，雜鹽離心機(jī)液相母液出口進(jìn)入滾筒干燥機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制干燥。

21、5、本實(shí)用新型的硫酸銨產(chǎn)品產(chǎn)出主要依靠一套三效蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，該系統(tǒng)換熱方式為逆流式換熱，物料與加熱蒸汽流動(dòng)方向相反，兩種換熱流體的溫度差逐漸增大，從而保證了熱傳遞效率；同時(shí)，具有換熱損耗小，效率高的優(yōu)點(diǎn)，有效減小三臺(tái)強(qiáng)制蒸發(fā)器的換熱面積，減小設(shè)備成本。

22、6、本實(shí)用新型中兩臺(tái)真空泵均選用水環(huán)真空泵，溫升保持在14℃以內(nèi)，工作液采用生產(chǎn)水，極大減少了系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的污染；并且利用水環(huán)真空泵的水封作用，對(duì)上游可能泄漏的硫酸或氨水進(jìn)行吸附，防止污染大氣。