本發(fā)明涉及高鹽廢水處理領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種硫銨廢水低溫蒸發(fā)結(jié)晶裝置以及工藝。

背景技術(shù)：

硫銨類廢水是煤化工焦化廢水中的典型代表，硫銨類廢水因其成分復(fù)雜，除鹽難度大尤其受到關(guān)注。目前，在傳統(tǒng)的工藝路線中，主要是采用在前段水處理階段，利用生物化學(xué)和物理化學(xué)的手段降低廢水中雜鹽的含量，同時利用芬頓或絮凝等手段降低cod含量以及采用蒸發(fā)結(jié)晶方法對其處理。但是在蒸發(fā)結(jié)晶工段，目前應(yīng)用較多的仍然以高溫蒸發(fā)結(jié)晶為主。目前，在國家節(jié)能環(huán)保的要求下，一般的蒸發(fā)結(jié)晶工藝中高能耗問題是亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是解決蒸發(fā)結(jié)晶工藝中高能耗問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種硫銨廢水低溫蒸發(fā)結(jié)晶裝置，包括三效依次連接的強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置、三效依次相連的加熱器、稠厚器、冷凝器以及真空泵，每效加熱器包括第一加熱器和第二加熱器，

一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置底部的出料端與第一一效加熱器連接，所述第一一效加熱器通過第一軸流泵與第二二效加熱器連接，所述第二二效加熱器還與一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置的進(jìn)料端連接，所述一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置的進(jìn)料端還設(shè)置有預(yù)熱器；

二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置底部的出料端與第一二效加熱器連接，所述第一二效加熱器通過第二軸流泵與第二二效加熱器連接，所述第二二效加熱器還與二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置的進(jìn)料端連接；

三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置底部的出料端與第一三效加熱器連接，所述第一三效加熱器通過第三軸流泵與第二三效加熱器連接，所述第二三效加熱器還與三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置的進(jìn)料端連接；三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置的頂部出氣口與汽液分離器相連；以及

所述汽液分離器與所述冷凝器相連，冷凝器的抽氣管道上設(shè)置有真空泵，真空泵的吸入口處設(shè)置有放空閥。

優(yōu)選的是，還包括第一閃蒸罐和第二閃蒸罐，第一閃蒸罐的進(jìn)口與第一一效加熱器和第二一效加熱器的冷凝水出口相連，閃蒸罐的出口與預(yù)熱器相連，閃蒸罐頂部的出氣口與第二二效加熱器的進(jìn)氣口相連；第一二效加熱器和第二二效加熱器的冷凝水出口通過u形管與第二三效加熱器和/或第一三效加熱器相連，第二三效加熱器的冷凝水出口與第一三效加熱器的冷凝水出口均與第二閃蒸罐相連。

優(yōu)選的是，第二閃蒸罐頂部的出氣口通過管道與冷凝器相連。

優(yōu)選的是，所述第一閃蒸罐和所述第二閃蒸罐均與所述真空泵相連。

優(yōu)選的是，各效加熱器的上端和中下端均設(shè)置不凝氣排空閥。

優(yōu)選的是，汽液分離器底部的出水口與所述三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置相連。

本發(fā)明還有一個目的是提供一種上述的硫銨廢水低溫蒸發(fā)結(jié)晶裝置的工藝，其特征在于，包括如下步驟：

s1：檢查各設(shè)備處于正常工作狀態(tài)，打開所述真空泵和所述放空閥，對硫銨廢水低溫蒸發(fā)結(jié)晶裝置進(jìn)行抽真空處理，調(diào)節(jié)硫銨廢水低溫蒸發(fā)結(jié)晶裝置的負(fù)壓值到工藝要求的范圍；

s2：將硫銨廢水送入至所述預(yù)熱器中預(yù)熱，達(dá)到工藝要求的溫度后輸送至所述一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置中濃縮，與此同時，生蒸汽經(jīng)過減壓后送入至所述第一一效加熱器和所述第二一效加熱器中作為所述一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置的熱源，在濃縮的過程中，所述第一軸流泵對硫銨廢水進(jìn)行作用使其在所述一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置、所述第一一效加熱器和所述第二一效加熱器中循環(huán)蒸發(fā)濃縮，濃縮后得到一效料液；

s3：將一效料液輸送至所述二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置中濃縮，硫銨廢水在一效濃縮的過程中產(chǎn)生的二次蒸汽被送入至所述第一二效加熱器和所述第二二效加熱器中作為二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置的熱源，第二軸流泵對一效料液進(jìn)行作用使其在所述二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置、所述第一二效加熱器和所述第二二效加熱器中循環(huán)蒸發(fā)濃縮，濃縮后得到二效料液；

s4：將二效料液輸送至所述三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置中濃縮，一效料液在二效濃縮的過程中產(chǎn)生的二次蒸汽被送入至所述第一三效加熱器和所述第二三效加熱器中作為三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置的熱源，第三軸流泵對二效料液進(jìn)行作用使其在所述三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置、所述第一三效加熱器和所述第二三效加熱器中循環(huán)蒸發(fā)濃縮，濃縮后得到結(jié)晶液；

s5：結(jié)晶液被送入至稠厚器中結(jié)晶；

s6：將所述三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置在濃縮過程中產(chǎn)生的二次蒸發(fā)輸送至所述汽液分離器中，蒸汽再從所述汽液分離器中進(jìn)入至所述冷凝器中冷凝回收。

優(yōu)選的是，三效的強(qiáng)制蒸發(fā)循環(huán)裝置的工藝溫度控制為60-100℃，硫銨廢水低溫蒸發(fā)結(jié)晶裝置的負(fù)壓控制為-0.1—0.01mpa。

優(yōu)選的是，第一一效加熱器和第二一效加熱器中產(chǎn)生的冷凝水被送至預(yù)熱器中預(yù)熱硫銨廢水。

優(yōu)選的是，每隔0.5-1h將各效的加熱器中的不凝氣排空。

本發(fā)明至少包括以下有益效果：

（1）本發(fā)明的各效加熱器均設(shè)置為雙流程加熱器，可以減小各效中軸流泵的流量和功率，降低軸流泵的工作壓力以及整個裝置的運(yùn)行成本和能耗，提高軸流泵的工作效率降低軸流泵損壞的可能性；且設(shè)置雙流程加熱器，可以使得料液逐級升高其工作溫度，相對于單流程加熱器來說，其蒸發(fā)效率更好，各級加熱器的工作壓力更小，同時能降低能耗；

（2）第一閃蒸罐的進(jìn)口與第一一效加熱器和第二一效加熱器的冷凝水出口相連，第一閃蒸罐的出口與預(yù)熱器相連，第一閃蒸罐頂部的出氣口與第二二效加熱器的進(jìn)氣口相連，第一一效加熱器和第二一效加熱器中冷凝水溫度和壓力相對較高，將其輸送至第一閃蒸罐中，可以使得冷凝水的熱量釋放出來，冷凝水用于加熱預(yù)熱器中的硫銨廢水，釋放出來的蒸汽進(jìn)入到第一一效加熱器和第二一效加熱器中繼續(xù)作為一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置的熱源，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)熱能的回收利用，降低能量消耗；

（3）汽液分離器分離出的汽液夾帶有料液，直接輸送到冷凝水中會給后期水處理增加負(fù)擔(dān)，汽液分離器底部的出水口與三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置相連，將分離出的汽液輸送至三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置中，可以將汽液夾帶的料液進(jìn)行濃縮提取，減小了后期水處理的負(fù)擔(dān)。

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一個實(shí)施例的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

需要說明的是，下述實(shí)施方案中所述實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法，所述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種硫銨廢水低溫蒸發(fā)結(jié)晶裝置，包括三效依次連接的強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置、三效依次相連的加熱器、稠厚器4、冷凝器6以及真空泵7，每效加熱器包括第一加熱器和第二加熱器，

一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置1底部的出料端與第一一效加熱器10連接，第一一效加熱器10通過第一軸流泵11與第二二效加熱器9連接，第二二效加熱器9還與一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置1的進(jìn)料端連接，一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置1的進(jìn)料端還設(shè)置有預(yù)熱器5；

二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置2底部的出料端與第一二效加熱器13連接，第一二效加熱器13通過第二軸流泵14與第二二效加熱器12連接，第二二效加熱器12還與二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置2的進(jìn)料端連接；

三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置3底部的出料端與第一三效加熱器16連接，第一三效加熱器16通過第三軸流泵17與第二三效加熱器15連接，第二三效加熱器15還與三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置3的進(jìn)料端連接；三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置3的頂部出氣口與汽液分離器8相連；以及

汽液分離器8與所述冷凝器6相連，冷凝器6的抽氣管道上設(shè)置有真空泵7，真空泵7的吸入口處設(shè)置有放空閥。

在上述技術(shù)方案中，硫銨廢水進(jìn)入預(yù)熱器中加熱，加熱到工藝要求的溫度后被輸送至一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置1濃縮。與此同時，生蒸汽進(jìn)入到第一一效加熱器10和第二一效加熱器9中為硫銨廢水蒸發(fā)濃縮提供熱源。在一效濃縮的過程中，第一軸流泵11為硫銨廢水提供動力使其在一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置1、第一一效加熱器10和第二一效加熱器9中循環(huán)蒸發(fā)，由于第一軸流泵11的存在硫銨廢水循環(huán)速度大，蒸發(fā)結(jié)晶速度快且不易結(jié)垢。硫銨廢水經(jīng)過濃縮后得到一效料液，一效料液一部分用于一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置1的自循環(huán)，另一部分被送入至二效強(qiáng)制循環(huán)裝置2繼續(xù)濃縮。同時，一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置1中的硫銨廢水在濃縮過程中產(chǎn)生的二次蒸汽被輸送至第一二效加熱器13和第二二效加熱器12中作為二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置2的熱源。在二效濃縮的過程中，第二軸流泵14對一效料液作用使其在二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置2、第一二效加熱器12和第二二效加熱器12中循環(huán)蒸發(fā)，從而加快二效濃縮的效率，且防止一效料液結(jié)垢。一效料液在二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置2中濃縮后得到二效料液，二效料液一部分用于自循環(huán)，另一部分被送入至三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置3中濃縮。在此過程中，一效料液在二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置2中濃縮產(chǎn)生的二次蒸汽被送入至第一三效加熱器16和第二三效加熱器15中作為三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置3的熱源。在三效濃縮的過程中，第三軸流泵17帶動二效料液使其在三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置3、第一三效加熱器16和第二三效加熱器15中循環(huán)蒸發(fā)，從而加快三效濃縮的效率，且防止二效料液結(jié)垢。本發(fā)明的各效加熱器均設(shè)置為雙流程加熱器，可以減小各效中軸流泵的流量和功率，降低軸流泵的工作壓力，提高軸流泵的工作效率降低軸流泵損壞的可能性。且設(shè)置雙流程加熱器，可以使得料液逐級升高其工作溫度，相對于單流程加熱器來說，其蒸發(fā)效率更好，各級加熱器的工作壓力更小，同時能降低能耗。二效料液在三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置3濃縮后得到結(jié)晶液，結(jié)晶液一部分用于三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置3自循環(huán)，另一部分被送入稠厚器4中結(jié)晶。三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置3在濃縮的過程中產(chǎn)生的二次蒸汽被送入至汽液分離器8中，蒸汽中夾帶的高溫汽液在此處被分離。蒸汽則從汽液分離器8中進(jìn)入至冷凝器6中冷凝回收。真空泵7與冷凝器6的抽氣管道相連，且真空泵7的吸入口處設(shè)置放空閥，這樣可以通過抽氣管道對整個裝置進(jìn)行抽真空，且通過調(diào)節(jié)放空閥即可調(diào)節(jié)系統(tǒng)的真空度。

在另一種技術(shù)方案中，還包括第一閃蒸罐19和第二閃蒸罐18，第一閃蒸罐19的進(jìn)口與第一一效加熱器10和第二一效加熱器9的冷凝水出口相連，第一閃蒸罐19的出口與預(yù)熱器5相連，第一閃蒸罐19頂部的出氣口與第二二效加熱器9的進(jìn)氣口相連，第一一效加熱器10和第二一效加熱器9中冷凝水溫度和壓力相對較高，將其輸送至第一閃蒸罐19中，可以使得冷凝水的熱量釋放出來，冷凝水用于加熱預(yù)熱器5中的硫銨廢水，釋放出來的蒸汽進(jìn)入到第一一效加熱器10和第二一效加熱器9中繼續(xù)作為一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置1的熱源，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)熱能的回收利用，降低能量消耗。第一二效加熱器13和第二二效加熱器12的冷凝水出口通過u形管與第二三效加熱器16和/或第一三效加熱器15相連，第二三效加熱器15的冷凝水出口與第一三效加熱器16的冷凝水出口均與第二閃蒸罐18相連，第一二效加熱器13和第二二效加熱器12中的冷凝水經(jīng)過u形管首先進(jìn)入第一三效加熱器16和第二三效加熱器15時中，在負(fù)壓下二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置2的工作溫度高于三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置3的工作溫度，因此將第一二效加熱器13和第二二效加熱器12中的冷凝水先送至第一三效加熱器16和第二三效加熱器15，該冷凝水中的一部分熱量可以被回收利用。最后再將第一三效加熱器16和第二三效加熱器15中的冷凝水一并送入第二閃蒸罐18中，再從第二閃蒸罐18送入至水處理工段。

在另一種技術(shù)方案中，第二閃蒸罐18頂部的出氣口通過管道與冷凝器6相連，這樣在第二閃蒸罐18中釋放的蒸汽在冷凝器6中被回收利用。

在另一種技術(shù)方案中，第一閃蒸罐19和第二閃蒸罐18均與真空泵7相連，第一閃蒸罐19和第二閃蒸罐18與整個裝置在同一負(fù)壓下工作，使得冷凝水能夠進(jìn)行汽液分離。

在另一種技術(shù)方案中，各效加熱器的上端和中下端均設(shè)置不凝氣排空閥，這樣可以及時排出各效加熱器中的不凝氣，保證了裝置的安全性，使得各效加熱器能夠始終在較穩(wěn)定的負(fù)壓下工作。

在另一種技術(shù)方案中，汽液分離器8底部的出水口與三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置3相連，汽液分離器8分離出的汽液夾帶有料液，直接輸送到冷凝水中會給后期水處理增加負(fù)擔(dān)，將分離出的汽液輸送至三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置3中，可以將汽液夾帶的料液進(jìn)行濃縮提取，減小了后期水處理的負(fù)擔(dān)。

本發(fā)明還有一個目的是提供一種上述的硫銨廢水低溫蒸發(fā)結(jié)晶裝置的工藝，包括如下步驟：

s1：檢查各設(shè)備處于正常工作狀態(tài)，打開真空泵7和放空閥，對硫銨廢水低溫蒸發(fā)結(jié)晶裝置進(jìn)行抽真空處理，調(diào)節(jié)硫銨廢水低溫蒸發(fā)結(jié)晶裝置的負(fù)壓值到工藝要求的范圍；

s2：將硫銨廢水送入至預(yù)熱器5中預(yù)熱，達(dá)到工藝要求的溫度后輸送至一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置1中濃縮，與此同時，生蒸汽經(jīng)過減壓后送入至第一一效加熱器10和第二一效加熱器9中作為一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置1的熱源，在濃縮的過程中，第一軸流泵11對硫銨廢水進(jìn)行作用使其在一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置1、第一一效加熱器10和第二一效加熱器9中循環(huán)蒸發(fā)濃縮，濃縮后得到一效料液；

s3：將一效料液輸送至二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置2中濃縮，硫銨廢水在一效濃縮的過程中產(chǎn)生的二次蒸汽被送入至第一二效加熱器13和第二二效加熱器12中作為二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置2的熱源，第二軸流14泵對一效料液進(jìn)行作用使其在二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置2、第一二效加熱器13和第二二效加熱器12中循環(huán)蒸發(fā)濃縮，濃縮后得到二效料液；

s4：將二效料液輸送至三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置3中濃縮，一效料液在二效濃縮的過程中產(chǎn)生的二次蒸汽被送入至第一三效加熱器16和第二三效加熱器15中作為三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置3的熱源，第三軸流泵17對二效料液進(jìn)行作用使其在三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置3、第一三效加熱器16和第二三效加熱器15中循環(huán)蒸發(fā)濃縮，濃縮后得到結(jié)晶液；

s5：結(jié)晶液被送入至稠厚器4中結(jié)晶；

s6：將三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置3在濃縮過程中產(chǎn)生的二次蒸發(fā)輸送至汽液分離器8中，蒸汽再從汽液分離器8中進(jìn)入至冷凝器6中冷凝回收。

在上述技術(shù)方案中，各效加熱器均采用雙流程加熱器，不但能減小軸流泵的流量和功率，提高軸流泵的工作穩(wěn)定性，相同溫度的蒸汽進(jìn)入到各效的第一加熱器和第二加熱器，料液被軸流泵作用從各效的強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置中先進(jìn)入到各效的第一加熱器中，先在第一加熱器中加熱料液，再在第二加熱器中加熱料液，這樣就可以大幅度提高蒸汽加熱的效率，從而提高蒸發(fā)濃縮的速度，提高效率，節(jié)能降耗。

在上述技術(shù)方案中，三效的強(qiáng)制蒸發(fā)循環(huán)裝置的工藝溫度控制為60-100℃，硫銨廢水低溫蒸發(fā)結(jié)晶裝置的負(fù)壓控制為-0.1—0.01mpa，經(jīng)過本發(fā)明人的多次試驗(yàn)，將工藝溫度和負(fù)壓控制在此范圍，既能實(shí)現(xiàn)高效率的蒸發(fā)濃縮，又能降低裝置能量的消耗。

在上述技術(shù)方案中，第一一效加熱器10和第二一效加熱器9中產(chǎn)生的冷凝水被送至預(yù)熱器5中預(yù)熱硫銨廢水，第一一效加熱器10和第二一效加熱器9中產(chǎn)生的冷凝水的溫度相對較高，用其預(yù)熱硫銨廢水，從而實(shí)現(xiàn)熱能的回收利用，符合節(jié)能環(huán)保的要求。

在上述技術(shù)方案中，每隔0.5-1h將各效的加熱器中的不凝氣排空，從而保證整個裝置的安全和壓力。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。