1.本發(fā)明涉及廢鹽處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種廢鹽資源化處理系統(tǒng)及其處理方法。
背景技術(shù):
2.工業(yè)廢鹽具有成分復(fù)雜、來源廣泛、毒性大等特點(diǎn)。工業(yè)生產(chǎn)過程中,如高鹽廢水處理、農(nóng)藥生產(chǎn)、飛灰水洗處理等過程均會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢鹽,主要是指以無機(jī)鹽為主要成分的固體廢棄物,廢鹽年產(chǎn)量超過2.0
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107t,主要成分為氯化鈉、硫酸鈉兩大類,以氯化鈉為主。根據(jù)廢鹽處置后的歸向,廢鹽處置手段可分為排海、填埋法和資源化利用。在國外,廢鹽的處理多采用無害化處理后將廢鹽直接向海洋傾倒或直接填埋,但這種處理方式有很大的局限性,不但成本高昂,對廠址的要求較高,而且要求廢鹽中不能包含有毒無機(jī)物。此外,還會造成無機(jī)廢鹽中氯化鈉資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。所以,資源化利用是未來廢鹽處理的主要方向。
3.cn111646487a公開了一種處理化工廢鹽的資源化方法,該資源化方法主要包括以下步驟:1)將化工廢鹽進(jìn)行預(yù)處理,將廢鹽中的水分控制在一定指標(biāo)范圍內(nèi);2)通過一定的加熱方式和設(shè)備將化工廢鹽加熱至800℃以上,使其處于液態(tài);3)保證整個液體的化工廢鹽體系是有氧環(huán)境,將其中攜帶的有機(jī)物徹底去除;4)出料得到的工業(yè)鹽溶于水得到含鹽溶液。該發(fā)明了可以將廢鹽轉(zhuǎn)化為氯化鈉,彌補(bǔ)化工廢鹽中有機(jī)物處理不徹底的問題,提高了氯化鈉的純度。但由于缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),受限于廢鹽的管理屬性及相關(guān)管理要求,無法開展大規(guī)模應(yīng)用。
4.純堿作為重要的化工原料,應(yīng)用范圍廣泛。如果能將廢鹽氯化鈉精制并用于純堿生產(chǎn),將具有多種意義。工業(yè)上利用廢鹽制純堿主要有氨堿法和聯(lián)合制堿法兩種。氨堿法是通過煅燒石灰石制得石灰和二氧化碳,石灰消化而得石灰乳再與氨化過的氨鹽水進(jìn)行碳酸化制重堿。來自石灰石煅燒及重堿煅燒的co2,經(jīng)壓縮、冷卻送至碳化塔。重堿的過濾及洗滌,母液中氨的蒸餾回收。聯(lián)合制堿法是以食鹽、氨及合成氨工業(yè)副產(chǎn)的二氧化碳為原料,同時生產(chǎn)純堿及氯化銨,即所謂聯(lián)合法生產(chǎn)純堿及氯化銨,簡稱“聯(lián)堿法”。
5.cn109681880a公開了一種含有機(jī)物的高鹽固體廢棄物的處理方法,將含有機(jī)物的高鹽固體廢棄物輸送至焚燒爐焚燒,焚燒溫度為1000℃-1300℃;焚燒后產(chǎn)生廢煙氣和廢鹽;所述廢煙氣經(jīng)過廢氣處理工藝,分離的co2氣體進(jìn)入制堿工藝回收利用;所述廢鹽經(jīng)過廢鹽處理工藝,得到飽和氯化鈉溶液進(jìn)入制堿反應(yīng)回收利用;所述廢煙氣和廢鹽中的熱量經(jīng)煙氣換熱器和廢鹽換熱器一部分供給發(fā)電,另一部分用于制堿反應(yīng)。該發(fā)明利用焚燒方式處理含有機(jī)物的高鹽
固廢,并以該廢煙氣作為二氧化碳的來源,成本偏高,且制備的產(chǎn)品(碳酸氫鈉,碳酸鈉和氯化銨)的純度低,產(chǎn)品品質(zhì)差。
6.水泥廠等企業(yè)會產(chǎn)生大量二氧化碳,可以將其捕集作為純堿制備的碳源。水泥工業(yè)能源消耗占全球一次能源消費(fèi)的2%左右,或占全球工業(yè)能耗近5%,其co2排放量占全球co2排放總量的5%。而對占全球產(chǎn)量近60%的我國水泥行業(yè)而言,水泥工業(yè)的節(jié)能減排就
顯得尤為迫切。與此同時,co2又是一種寶貴的碳資源,可被廣泛應(yīng)用于食品、輕工、冶金等多種領(lǐng)域。因此,對水泥工業(yè)產(chǎn)生的co2進(jìn)行循環(huán)利用,不僅能夠降低水泥工業(yè)給全球環(huán)境帶來的負(fù)面影響,而且能夠?qū)崿F(xiàn)對二氧化碳的充分高效利用。
7.目前,國內(nèi)外水泥窯捕獲的co2部分應(yīng)用于建筑工程、材料、化工、農(nóng)業(yè)、食品等領(lǐng)域。但整體來看,捕獲的co2利用率比較低。
8.綜上所述,開發(fā)一種以工廠堆積的廢鹽和水泥廠回收的二氧化碳為原料的廢鹽資源化處理方法具有重要的意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
9.為了解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種廢鹽資源化處理系統(tǒng)及其處理方法,該發(fā)明以廢鹽和工業(yè)二氧化碳尾氣為原料,得到高純度工業(yè)級小蘇打、純堿和氯化銨等產(chǎn)品,實現(xiàn)了廢鹽和工業(yè)二氧化碳的資源化回收再利用,節(jié)能減排效果顯著。
10.為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
11.一種廢鹽資源化處理系統(tǒng),包括:
12.氯化鈉精制單元,用于廢鹽中氯化鈉的精制回收;
13.二氧化碳單元,用于工業(yè)二氧化碳廢氣的捕集和純化;
14.資源化利用單元,利用所述氯化鈉精制單元產(chǎn)生的精制氯化鈉和所述二氧化碳單元產(chǎn)生的二氧化碳生產(chǎn)工業(yè)級小蘇打、純堿及氯化銨。
15.所述氯化鈉精制單元,包括有機(jī)物去除、二氧化硅去除、重金屬去除、硬度離子去除、硫酸根去除、鉀鹽分離、不溶性顆粒物去中的至少一種工藝;優(yōu)選地,所述氯化鈉精制單元包括依次連接的低溫碳化模塊、水洗模塊、膜分離模塊和結(jié)晶分鹽模塊。
16.進(jìn)一步優(yōu)選地,所述低溫碳化模塊,包括熱解碳化和分級臨界碳化兩種方式;更進(jìn)一步優(yōu)選地,所述低溫碳化的溫度為200-500℃。
17.進(jìn)一步優(yōu)選地,所述水洗模塊,在水洗過程中加入重金屬沉淀劑、碳酸鈉和生石灰,用于水洗去除重金屬和鈣鎂離子,軟化水質(zhì)。
18.所述膜分離模塊包括超濾、納濾和反滲透工藝中的至少一種,用于去除硫酸根以及不溶性顆粒物;優(yōu)選地,所述膜分離模塊為依次連接的超濾、納濾和反滲透。
19.所述結(jié)晶分鹽模塊,通過三元水鹽相圖實現(xiàn)鉀鹽的分離,優(yōu)選地,所述結(jié)晶分鹽模塊包括自然蒸發(fā)、多級閃蒸、多效蒸發(fā)、機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)和膜蒸餾中的任一種。
20.所述二氧化碳單元,包括凈化單元(用于除塵、脫硫、脫硝等)、物理吸收、膜分離和化學(xué)吸附中的至少一種;優(yōu)選地,所述二氧化碳單元包括依次連接的脫硫水洗塔、吸收塔和解析塔;進(jìn)一步優(yōu)選地,所述吸收塔內(nèi)設(shè)吸收劑,根據(jù)壓力控制,吸收二氧化碳;所述吸收劑為水、甲醇和沸石等中的至少一種。
21.優(yōu)選地,所述資源化利用單元,包括:
22.碳酸氫鈉產(chǎn)品模塊,用于制備碳酸氫鈉晶體;
23.純堿產(chǎn)品模塊,用于制備純堿;
24.氯化銨產(chǎn)品模塊,用于從母液中制備氯化銨。
25.進(jìn)一步優(yōu)選地,所述碳酸氫鈉產(chǎn)品模塊,包括依次連接的吸氨塔、清洗塔、碳化塔和分離裝置。
26.其中,所述碳化塔用來吸收二氧化碳生成碳酸氫鈉晶體,根據(jù)實際工藝需求,控制進(jìn)入碳化塔的二氧化碳溫度和濃度;優(yōu)選地,進(jìn)入碳化碳的二氧化碳的溫度和濃度要求如下:下端口進(jìn)氣溫度為28-36℃,二氧化碳濃度保持在90%以上;中段口進(jìn)氣溫度為40-55℃,二氧化碳濃度保持在40%以上。所述碳酸化反應(yīng)過程中,控制碳化塔內(nèi)的溫度保持恒定,優(yōu)選為60-70℃。
27.所述吸氨塔中利用氨氣和飽和鹽水溶液的逆流接觸進(jìn)行吸氨;優(yōu)選地,吸氨塔中fnh3/tcl-的值取為1.08-1.12。
28.所述分離裝置為二級分離,優(yōu)選為真空
過濾機(jī)的真空分離和離心過濾機(jī)的離心分離。
29.所述純堿產(chǎn)品模塊,包括依次連接的過濾裝置和煅燒裝置,其中,過濾裝置的真空度決定重堿的含水量和純堿的品質(zhì);優(yōu)選地,所述過濾裝置的真空度為26.7-33.3kpa,控制重堿的溶解損失為2-4%,所述煅燒裝置的出堿溫度為160-200℃,使所得純堿中nacl含量低于1%。
30.進(jìn)一步優(yōu)選地,所述氯化銨產(chǎn)品模塊,包括吸氨器、冷析結(jié)晶器、鹽析結(jié)晶器、過濾裝置、稠厚器和干燥設(shè)備;
31.所述吸氨器與所述冷析結(jié)晶器的進(jìn)液口連接;所述冷析結(jié)晶器的溢流口與所述鹽析結(jié)晶器的進(jìn)料口連接,所述冷析結(jié)晶器的出料口和所述鹽析結(jié)晶器的出料口與所述稠厚器的進(jìn)料口連接,所述稠厚器的出料口與所述過濾裝置的進(jìn)料口連接,所述過濾裝置的濾液口與所述鹽析結(jié)晶器連接,所述過濾裝置的出料口與干燥設(shè)備連接。
32.進(jìn)一步優(yōu)選地,所述鹽析結(jié)晶器的清液口與所述碳酸氫鈉產(chǎn)品模塊中的吸氨塔連接。
33.所述吸氨器,利用相圖使溶液中通入的nh3量恰好達(dá)到使hco-3
向co
2-3
的完全過渡并略有剩余,降低溶液重碳酸氫根的濃度,優(yōu)選地,所述吸氨器產(chǎn)生的氨母液i中nh3和co2的分子濃度比α為2.163-2.250,所述氨母液i的溫度為24.5-25.5℃。
34.本發(fā)明還提供了一種利用上述廢鹽資源化處理系統(tǒng)進(jìn)行廢鹽資源化處理的方法。
35.優(yōu)選地,所述方法,包括以下步驟:
36.s1、氯化鈉精制
37.s11、低溫碳化:將廢鹽進(jìn)行低溫碳化去除有機(jī)物,得到toc含量低于30mg/kg的氯化鈉廢鹽;
38.s12、水洗:將步驟s11得到的氯化鈉廢鹽加水,溶解,得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-20%的廢鹽溶液,向廢鹽溶液中加入重金屬沉淀劑、碳酸鈉和生石灰進(jìn)行軟化水洗,去除重金屬和鈣鎂離子,得到軟化廢液;
39.s13、膜過濾:將步驟s12得到的軟化廢液進(jìn)行超濾、納濾以及反滲透,得到過濾濃縮液;
40.s14、結(jié)晶:將步驟s13得到的過濾濃縮液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶,即得精制氯化鈉;
41.s2、二氧化碳捕集提純
42.s21、脫硫水洗:將工業(yè)二氧化碳廢氣通過引風(fēng)機(jī)送入脫硫水洗塔底部,經(jīng)過水洗降溫、脫硫凈化、二次水洗去除雜質(zhì)后,得到凈化煙氣;
43.s22、二氧化碳吸收:步驟s21得到的凈化煙氣進(jìn)入吸收塔底部,利用吸收劑吸收凈
化煙氣中的二氧化碳,形成富液;
44.s23、二氧化碳解析:將步驟s22得到的富液加熱后,送入解析塔內(nèi)解析,得到二氧化碳;
45.s3、資源化利用
46.s31、制備碳酸氫鈉:向步驟s1得到的精制氯化鈉加水,形成飽和鹽水溶液;將飽和鹽水溶液冷卻,送入吸氨塔,利用氨氣和飽和鹽水溶液的逆流接觸進(jìn)行吸氨,控制fnh3/tcl-的值取為1.08-1.12,得到溫度為63-68℃的氨鹽水溶液;將得到的氨鹽水送入清洗塔,進(jìn)行降溫至38-40℃,去除氨鹽水溶液中塔體及冷卻管壁上的疤垢,得到預(yù)碳酸化鹽水;將得到的預(yù)碳酸化鹽水送入碳化塔中,并通入步驟s2得到的二氧化碳進(jìn)行碳酸化,根據(jù)實際工藝需求,控制進(jìn)入碳化塔的二氧化碳溫度和濃度,其中,進(jìn)入碳化塔下端口的二氧化碳的進(jìn)氣溫度為28-36℃,二氧化碳濃度保持在90%以上,進(jìn)入碳化塔中段口的二氧化碳的進(jìn)氣溫度為40-55℃,二氧化碳濃度保持在40%以上??刂铺妓峄磻?yīng)的溫度在60-70℃之間,出堿溫度保持在27-30℃之間,得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45-50%含懸浮固相碳酸氫鈉的晶漿,二級離心,得到母液i和碳酸氫鈉;
47.s32、制備純堿:將步驟s31得到的晶漿,過濾,取過濾裝置的真空度為26.7-33.3kpa,控制重堿的溶解損失為2-4%,得到重堿;將重堿煅燒,控制出堿溫度為160-200℃,得到純堿,所述純堿中nacl含量低于1%;
48.s33、制備氯化銨:
49.將步驟s31得到的母液i進(jìn)行吸氨得到氨母液i,利用相圖使溶液中通入的nh3量恰好達(dá)到使hco-3
向co
2-3
的完全過渡并略有剩余,降低溶液重碳酸氫根的濃度,控制氨母液i中nh3和co2的分子濃度比α為2.163-2.250,將溫度為24.5-25.5℃的氨母液i送入冷析結(jié)晶器中進(jìn)行降溫,冷卻、析出部分氯化銨后,得到上層的半母液ii和下層的氯化銨懸浮液;
50.所述半母液ii溢流進(jìn)入鹽析結(jié)晶器,加入廢鹽,再析出部分氯化銨后,得到上層的母液ii和下層的氯化銨懸浮液;
51.所述母液ii經(jīng)換熱后,回流至步驟s31中所述的吸氨塔中,進(jìn)行吸氨,得到氨母液ii進(jìn)行碳化制堿;
52.將冷析結(jié)晶器和鹽析結(jié)晶器底部得到的氯化銨懸浮液排入稠厚器,加熱過濾,將過濾液降溫,析出氯化銨晶體,結(jié)晶粒度中等的產(chǎn)品水分在3-7%,干燥得到氯化銨,母液回流至鹽析結(jié)晶器,進(jìn)行碳化制堿。
53.優(yōu)選地,步驟11中所述廢鹽來源于農(nóng)藥、制藥、精細(xì)化工、印染等多個行業(yè),雜質(zhì)多,含有毒有害物。
54.優(yōu)選地,步驟s21中所述工業(yè)二氧化碳廢氣的來源包括但不限于鋼鐵廠、水泥窯、
電解鋁、煤電和垃圾粉碎等產(chǎn)生的煙氣。
55.優(yōu)選地,本發(fā)明的方法,還包括氨回收步驟。
56.本發(fā)明的有益效果為:
57.(1)本發(fā)明適用于各種類型的含有機(jī)雜質(zhì)的氯化鈉廢鹽,特別是來自生活垃圾焚燒飛灰的廢鹽,能夠?qū)崿F(xiàn)廢鹽的無害化,提純后的氯化鈉進(jìn)行氨化及碳酸化,最終得到工業(yè)級小蘇打、純堿和氯化銨等產(chǎn)品,實現(xiàn)了廢鹽的資源化回收再利用。
58.(2)本發(fā)明反應(yīng)設(shè)備簡單,可操作性強(qiáng),使用范圍廣,在對廢鹽進(jìn)行資源化利用的
同時,實現(xiàn)了廢氣中二氧化碳的回收利用,節(jié)能減排效果顯著。
59.(3)本發(fā)明的廢鹽資源化處理方法,通過對系統(tǒng)和工藝參數(shù)的改進(jìn),降低運(yùn)行成本的同時,將碳酸氫鈉、碳酸鈉和氯化銨的純度提高至97%以上。相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明制備的產(chǎn)品的純度更高,產(chǎn)品品質(zhì)更佳。
附圖說明
60.圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施方式
61.以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應(yīng)用,本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用,在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
62.在進(jìn)一步描述本發(fā)明具體實施方式之前,應(yīng)理解,本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于下述特定的具體實施方案;還應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明實施例中使用的術(shù)語是為了描述特定的具體實施方案,而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
63.當(dāng)實施例給出數(shù)值范圍時,應(yīng)理解,除非本發(fā)明另有說明,每個數(shù)值范圍的兩個端點(diǎn)以及兩個端點(diǎn)之間任何一個數(shù)值均可選用。除非另外定義,本文中使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同意義。
64.本發(fā)明對所采用原料的來源不作限定,如無特殊說明,本發(fā)明所采用的原料均為本技術(shù)領(lǐng)域普通市售品。
65.如圖1所示,本發(fā)明提供了一種廢鹽資源化處理系統(tǒng),包括:
66.氯化鈉精制單元,用于廢鹽中氯化鈉的精制回收;
67.二氧化碳單元,用于工業(yè)二氧化碳廢氣的捕集和純化;
68.資源化利用單元,利用所述氯化鈉精制單元產(chǎn)生的精制氯化鈉和所述二氧化碳單元產(chǎn)生的二氧化碳生產(chǎn)工業(yè)級小蘇打、純堿及氯化銨。
69.所述氯化鈉精制單元,包括有機(jī)物去除、二氧化硅去除、重金屬去除、硬度離子去除、硫酸根去除、鉀鹽分離、不溶性顆粒物去中的至少一種工藝;優(yōu)選地,所述氯化鈉精制單元包括依次連接的低溫碳化模塊、水洗模塊、膜分離模塊和結(jié)晶分鹽模塊。
70.進(jìn)一步優(yōu)選地,所述低溫碳化模塊,包括熱解碳化和分級臨界碳化兩種方式;更進(jìn)一步優(yōu)選地,所述低溫碳化的溫度為200-500℃。
71.進(jìn)一步優(yōu)選地,所述水洗模塊,在水洗過程中加入重金屬沉淀劑、碳酸鈉和生石灰,用于水洗去除重金屬和鈣鎂離子,軟化水質(zhì)。
72.所述膜分離模塊包括超濾、納濾和反滲透工藝中的至少一種,用于去除硫酸根以及不溶性顆粒物;優(yōu)選地,所述膜分離模塊為依次連接的超濾、納濾和反滲透。
73.所述結(jié)晶分鹽模塊,通過三元水鹽相圖實現(xiàn)鉀鹽的分離,優(yōu)選地,所述結(jié)晶分鹽模塊包括自然蒸發(fā)、多級閃蒸、多效蒸發(fā)、機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)和膜蒸餾中的任一種。
74.所述二氧化碳單元,包括凈化單元(用于除塵、脫硫、脫硝等)、物理吸收、膜分離和化學(xué)吸附中的至少一種;優(yōu)選地,所述二氧化碳單元包括依次連接的脫硫水洗塔、吸收塔和
解析塔;進(jìn)一步優(yōu)選地,所述吸收塔內(nèi)設(shè)吸收劑,根據(jù)壓力控制,吸收二氧化碳;所述吸收劑為水、甲醇和沸石等中的至少一種。
75.優(yōu)選地,所述資源化利用單元,包括:
76.碳酸氫鈉產(chǎn)品模塊,用于制備碳酸氫鈉晶體;
77.純堿產(chǎn)品模塊,用于制備純堿;
78.氯化銨產(chǎn)品模塊,用于從母液中制備氯化銨。
79.進(jìn)一步優(yōu)選地,所述碳酸氫鈉產(chǎn)品模塊,包括依次連接的吸氨塔、清洗塔、碳化塔和分離裝置。
80.其中,所述碳化塔用來吸收二氧化碳生成碳酸氫鈉晶體,根據(jù)實際工藝需求,控制進(jìn)入碳化塔的二氧化碳溫度和濃度;優(yōu)選地,進(jìn)入碳化碳的二氧化碳的溫度和濃度要求如下:下端口進(jìn)氣溫度為28-36℃,二氧化碳濃度保持在90%以上;中段口進(jìn)氣溫度為40-55℃,二氧化碳濃度保持在40%以上。所述碳酸化反應(yīng)過程中,控制碳化塔內(nèi)的溫度保持恒定,優(yōu)選為60-70℃。
81.所述吸氨塔中利用氨氣和飽和鹽水溶液的逆流接觸進(jìn)行吸氨;優(yōu)選地,吸氨塔中fnh3/tcl-的值取為1.08-1.12。
82.所述分離裝置為二級分離,優(yōu)選為真空過濾機(jī)的真空分離和離心過濾機(jī)的離心分離。
83.所述純堿產(chǎn)品模塊,包括依次連接的過濾裝置和煅燒裝置,其中,過濾裝置的真空度決定重堿的含水量和純堿的品質(zhì);優(yōu)選地,所述過濾裝置的真空度為26.7-33.3kpa,控制重堿的溶解損失為2-4%,所述煅燒裝置的出堿溫度為160-200℃,使所得純堿中nacl含量低于1%。
84.進(jìn)一步優(yōu)選地,所述氯化銨產(chǎn)品模塊,包括吸氨器、冷析結(jié)晶器、鹽析結(jié)晶器、過濾裝置、稠厚器和干燥設(shè)備;
85.所述吸氨器與所述冷析結(jié)晶器的進(jìn)液口連接;所述冷析結(jié)晶器的溢流口與所述鹽析結(jié)晶器的進(jìn)料口連接,所述冷析結(jié)晶器的出料口和所述鹽析結(jié)晶器的出料口與所述稠厚器的進(jìn)料口連接,所述稠厚器的出料口與所述過濾裝置的進(jìn)料口連接,所述過濾裝置的濾液口與所述鹽析結(jié)晶器連接,所述過濾裝置的出料口與干燥設(shè)備連接。
86.進(jìn)一步優(yōu)選地,所述鹽析結(jié)晶器的清液口與所述碳酸氫鈉產(chǎn)品模塊中的吸氨塔連接。
87.所述吸氨器,利用相圖使溶液中通入的nh3量恰好達(dá)到使hco-3
向co
2-3
的完全過渡并略有剩余,降低溶液重碳酸氫根的濃度,優(yōu)選地,所述吸氨器產(chǎn)生的氨母液i中nh3和co2的分子濃度比α為2.163-2.250,所述氨母液i的溫度為24.5-25.5℃。
88.優(yōu)選地,本發(fā)明的廢鹽資源化處理系統(tǒng),還包括氨回收單元。
89.本發(fā)明還提供了一種利用上述廢鹽資源化處理系統(tǒng)進(jìn)行廢鹽資源化處理的方法,包括以下步驟:
90.s1、氯化鈉精制
91.s11、低溫碳化:將廢鹽進(jìn)行低溫碳化去除有機(jī)物,低溫碳化溫度為200-500℃,得到toc含量低于30mg/kg的氯化鈉廢鹽;
92.s12、水洗:將步驟s11得到的氯化鈉廢鹽加水,溶解,得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-20%的廢
鹽溶液,向廢鹽溶液中加入重金屬沉淀劑、碳酸鈉和生石灰進(jìn)行軟化水洗,去除重金屬和鈣鎂離子,得到軟化廢液;
93.s13、膜過濾:將步驟s12得到的軟化廢液進(jìn)行超濾、納濾以及反滲透,得到過濾濃縮液;
94.s14、結(jié)晶:將步驟s13得到的過濾濃縮液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶,即得精制氯化鈉;
95.s2、二氧化碳提純
96.s21、脫硫水洗:將工業(yè)二氧化碳廢氣通過引風(fēng)機(jī)送入脫硫水洗塔底部,經(jīng)過水洗降溫、脫硫凈化、二次水洗去除雜質(zhì)后,得到凈化煙氣;
97.s22、二氧化碳吸收:步驟s21得到的凈化煙氣進(jìn)入吸收塔底部,利用吸收劑吸收凈化煙氣中的二氧化碳,形成富液;
98.s23、二氧化碳解析:將步驟s22得到的富液加熱后,送入解析塔內(nèi)解析,得到二氧化碳;
99.s3、資源化利用
100.s31、制備碳酸氫鈉:常溫下(25℃),向步驟s1得到的精制氯化鈉加水,形成飽和鹽水溶液;將飽和鹽水溶液冷卻,送入吸氨塔,利用氨氣和飽和鹽水溶液的逆流接觸進(jìn)行吸氨,控制fnh3/tcl-的值取為1.08-1.12,得到溫度為63-68℃的氨鹽水溶液;將得到的氨鹽水送入清洗塔,進(jìn)行降溫至38-40℃,去除氨鹽水溶液中塔體及冷卻管壁上的疤垢,得到預(yù)碳酸化鹽水;將得到的預(yù)碳酸化鹽水送入碳化塔中,并通入步驟s2得到的二氧化碳進(jìn)行碳酸化,根據(jù)實際工藝需求,控制進(jìn)入碳化塔的二氧化碳溫度和濃度,其中,進(jìn)入碳化塔下端口的二氧化碳的進(jìn)氣溫度為28-36℃,二氧化碳濃度保持在90%以上,進(jìn)入碳化塔中段口的二氧化碳的進(jìn)氣溫度為40-55℃,二氧化碳濃度保持在40%以上??刂铺妓峄磻?yīng)的溫度在60-70℃之間,出堿溫度保持在27-30℃之間,得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45-50%含懸浮固相碳酸氫鈉的晶漿,二級離心,得到母液i和碳酸氫鈉;
101.s32、制備純堿:將步驟s31得到的晶漿,過濾,取過濾裝置的真空度為26.7-33.3kpa,控制重堿的溶解損失為2-4%,得到重堿;將重堿煅燒,控制出堿溫度為160-200℃,得到純堿,所述純堿中nacl含量低于1%;
102.s33、制備氯化銨:
103.將步驟s31得到的母液i進(jìn)行吸氨得到氨母液i,利用相圖使溶液中通入的nh3量恰好達(dá)到使hco-3
向co
2-3
的完全過渡并略有剩余,降低溶液重碳酸氫根的濃度,控制氨母液i中nh3和co2的分子濃度比α為2.163-2.250,將溫度為24.5-25.5℃的氨母液i送入冷析結(jié)晶器中進(jìn)行降溫,冷卻、析出部分氯化銨后,得到上層的半母液ii和下層的氯化銨懸浮液;
104.所述半母液ii溢流進(jìn)入鹽析結(jié)晶器,加入廢鹽,再析出部分氯化銨后,得到上層的母液ii和下層的氯化銨懸浮液;
105.所述母液ii經(jīng)換熱后,回流至步驟s31中所述的吸氨塔中,進(jìn)行吸氨,得到氨母液ii進(jìn)行碳化制堿;
106.將冷析結(jié)晶器和鹽析結(jié)晶器底部得到的氯化銨懸浮液排入稠厚器,加熱過濾,將過濾液降溫,析出氯化銨晶體,結(jié)晶粒度中等的產(chǎn)品水分在3-7%,干燥得到氯化銨,母液回流至鹽析結(jié)晶器進(jìn)行碳化制堿。
107.優(yōu)選地,本發(fā)明利用上述廢鹽資源化處理系統(tǒng)進(jìn)行廢鹽資源化處理的方法還可以
包括氨回收工藝。
108.本發(fā)明中所述廢鹽來源于農(nóng)藥、制藥、精細(xì)化工、印染等多個行業(yè),雜質(zhì)多,含有毒有害物;所述工業(yè)二氧化碳廢氣的來源包括但不限于鋼鐵廠、水泥窯、電解鋁、煤電和垃圾粉碎等產(chǎn)生的煙氣。
109.需要說明的是:本發(fā)明步驟s1和s2的順序,對本發(fā)明的技術(shù)效果沒有影響,亦可以先進(jìn)行二氧化碳捕集提純后進(jìn)行氯化鈉精制。本發(fā)明中所述廢鹽中nacl含量為40-90%,其他可溶性無機(jī)物含量為1-20%,有機(jī)物含量為1-25%和余量不可溶性物質(zhì)。
110.實施例1
111.一種廢鹽資源化處理方法,具體包括以下步驟:
112.s1、氯化鈉精制
113.s11、低溫碳化:將廢鹽進(jìn)行低溫碳化去除有機(jī)物,低溫碳化溫度為200-500℃,得到toc含量低于30mg/kg的氯化鈉廢鹽;
114.s12、水洗:將步驟s11得到的氯化鈉廢鹽加水,溶解,得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-20%的廢鹽溶液,向廢鹽溶液中加入重金屬沉淀劑、碳酸鈉和生石灰進(jìn)行軟化水洗,去除重金屬和鈣鎂離子,得到軟化廢液;
115.s13、膜過濾:將步驟s12得到的軟化廢液進(jìn)行超濾、納濾以及反滲透,得到過濾濃縮液;
116.s14、結(jié)晶:將步驟s13得到的過濾濃縮液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶,即得精制氯化鈉;
117.s2、二氧化碳提純
118.s21、脫硫水洗:將工業(yè)二氧化碳廢氣通過引風(fēng)機(jī)送入脫硫水洗塔底部,經(jīng)過水洗降溫、脫硫凈化、二次水洗去除雜質(zhì)后,得到凈化煙氣;
119.s22、二氧化碳吸收:步驟s21得到的凈化煙氣進(jìn)入吸收塔底部,利用吸收劑吸收凈化煙氣中的二氧化碳,形成富液;
120.s23、二氧化碳解析:將步驟s22得到的富液加熱后,送入解析塔內(nèi)解析,得到二氧化碳;
121.s3、資源化利用
122.s31、制備碳酸氫鈉:常溫下(25℃),向步驟s1得到的精制氯化鈉加水,形成飽和鹽水溶液;將飽和鹽水溶液冷卻,送入吸氨塔,利用氨氣和飽和鹽水溶液的逆流接觸進(jìn)行吸氨,控制fnh3/tcl-的值取為1.08,得到溫度為63℃的氨鹽水溶液;將得到的氨鹽水送入清洗塔,進(jìn)行降溫至40℃,去除氨鹽水溶液中塔體及冷卻管壁上的疤垢,得到預(yù)碳酸化鹽水;將得到的預(yù)碳酸化鹽水送入碳化塔中,并通入步驟s2得到的二氧化碳進(jìn)行碳酸化,根據(jù)實際工藝需求,控制進(jìn)入碳化塔的二氧化碳溫度和濃度,其中,進(jìn)入碳化塔下端口的二氧化碳的進(jìn)氣溫度為28℃,二氧化碳濃度保持在90%以上,進(jìn)入碳化塔中段口的二氧化碳的進(jìn)氣溫度為55℃,二氧化碳濃度保持在40%以上。控制碳酸化反應(yīng)的溫度在60℃,出堿溫度保持在27℃,得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%含懸浮固相碳酸氫鈉的晶漿,二級離心,得到母液i和碳酸氫鈉;
123.s32、制備純堿:將步驟s31得到的晶漿,過濾,取過濾裝置的真空度為26.7kpa,控制重堿的溶解損失為4%,得到重堿;將重堿煅燒,控制出堿溫度為160℃,得到純堿,所述純堿中nacl含量低于1%;
124.s33、制備氯化銨:
125.將步驟s31得到的母液i進(jìn)行吸氨得到氨母液i,利用相圖使溶液中通入的nh3量恰好達(dá)到使hco-3
向co
2-3
的完全過渡并略有剩余,降低溶液重碳酸氫根的濃度,控制氨母液i中nh3和co2的分子濃度比α為2.163,將溫度為24.5℃的氨母液i送入冷析結(jié)晶器中進(jìn)行降溫,冷卻、析出部分氯化銨后,得到上層的半母液ii和下層的氯化銨懸浮液;
126.所述半母液ii溢流進(jìn)入鹽析結(jié)晶器,加入廢鹽,再析出部分氯化銨后,得到上層的母液ii和下層的氯化銨懸浮液;
127.所述母液ii經(jīng)換熱后,回流至步驟s31中所述的吸氨塔中,進(jìn)行吸氨,得到氨母液ii進(jìn)行碳化制堿;
128.將冷析結(jié)晶器和鹽析結(jié)晶器底部得到的氯化銨懸浮液排入稠厚器,加熱過濾,將過濾液降溫,析出氯化銨晶體,結(jié)晶粒度中等的產(chǎn)品水分在3%,干燥得到氯化銨,母液回流至鹽析結(jié)晶器進(jìn)行碳化制堿。
129.實施例2
130.一種廢鹽資源化處理方法,與實施例1的區(qū)別在于:
131.s3、資源化利用
132.s31、制備碳酸氫鈉:常溫下(25℃),向步驟s1得到的精制氯化鈉加水,形成飽和鹽水溶液;將飽和鹽水溶液冷卻,送入吸氨塔,利用氨氣和飽和鹽水溶液的逆流接觸進(jìn)行吸氨,控制fnh3/tcl-的值取為1.12,得到溫度為68℃的氨鹽水溶液;將得到的氨鹽水送入清洗塔,進(jìn)行降溫至40℃,去除氨鹽水溶液中塔體及冷卻管壁上的疤垢,得到預(yù)碳酸化鹽水;將得到的預(yù)碳酸化鹽水送入碳化塔中,并通入步驟s2得到的二氧化碳進(jìn)行碳酸化,根據(jù)實際工藝需求,控制進(jìn)入碳化塔的二氧化碳溫度和濃度,其中,進(jìn)入碳化塔下端口的二氧化碳的進(jìn)氣溫度為36℃,二氧化碳濃度保持在90%以上,進(jìn)入碳化塔中段口的二氧化碳的進(jìn)氣溫度為40℃,二氧化碳濃度保持在40%以上??刂铺妓峄磻?yīng)的溫度在70℃,出堿溫度保持在30℃,得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%含懸浮固相碳酸氫鈉的晶漿,二級離心,得到母液i和碳酸氫鈉;
133.s32、制備純堿:將步驟s31得到的晶漿,過濾,取過濾裝置的真空度為33.3kpa,控制重堿的溶解損失為2%,得到重堿;將重堿煅燒,控制出堿溫度為200℃,得到純堿,所述純堿中nacl含量低于1%;
134.s33、制備氯化銨:
135.將步驟s31得到的母液i進(jìn)行吸氨得到氨母液i,利用相圖使溶液中通入的nh3量恰好達(dá)到使hco-3
向co
2-3
的完全過渡并略有剩余,降低溶液重碳酸氫根的濃度,控制氨母液i中nh3和co2的分子濃度比α為2.250,將溫度為25.5℃的氨母液i送入冷析結(jié)晶器中進(jìn)行降溫,冷卻、析出部分氯化銨后,得到上層的半母液ii和下層的氯化銨懸浮液;
136.所述半母液ii溢流進(jìn)入鹽析結(jié)晶器,加入廢鹽,再析出部分氯化銨后,得到上層的母液ii和下層的氯化銨懸浮液;
137.所述母液ii經(jīng)換熱后,回流至步驟s31中所述的吸氨塔中,進(jìn)行吸氨,得到氨母液ii進(jìn)行碳化制堿;
138.將冷析結(jié)晶器和鹽析結(jié)晶器底部得到的氯化銨懸浮液排入稠厚器,加熱過濾,將過濾液降溫,析出氯化銨晶體,結(jié)晶粒度中等的產(chǎn)品水分在7%,干燥得到氯化銨,母液回流至鹽析結(jié)晶器進(jìn)行碳化制堿。
139.實施例3
140.一種廢鹽資源化處理方法,與實施例1的區(qū)別在于:
141.s3、資源化利用
142.s31、制備碳酸氫鈉:常溫下(25℃),向步驟s1得到的精制氯化鈉加水,形成飽和鹽水溶液;將飽和鹽水溶液冷卻,送入吸氨塔,利用氨氣和飽和鹽水溶液的逆流接觸進(jìn)行吸氨,控制fnh3/tcl-的值取為1.10,得到溫度為65℃的氨鹽水溶液;將得到的氨鹽水送入清洗塔,進(jìn)行降溫至39℃,去除氨鹽水溶液中塔體及冷卻管壁上的疤垢,得到預(yù)碳酸化鹽水;將得到的預(yù)碳酸化鹽水送入碳化塔中,并通入步驟s2得到的二氧化碳進(jìn)行碳酸化,根據(jù)實際工藝需求,控制進(jìn)入碳化塔的二氧化碳溫度和濃度,其中,進(jìn)入碳化塔下端口的二氧化碳的進(jìn)氣溫度為32℃,二氧化碳濃度保持在90%以上,進(jìn)入碳化塔中段口的二氧化碳的進(jìn)氣溫度為45℃,二氧化碳濃度保持在40%以上??刂铺妓峄磻?yīng)的溫度在65℃,出堿溫度保持在28℃,得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47%含懸浮固相碳酸氫鈉的晶漿,二級離心,得到母液i和碳酸氫鈉;
143.s32、制備純堿:將步驟s31得到的晶漿,過濾,取過濾裝置的真空度為30.0kpa,控制重堿的溶解損失為3%,得到重堿;將重堿煅燒,控制出堿溫度為180℃,得到純堿,所述純堿中nacl含量低于1%;
144.s33、制備氯化銨:
145.將步驟s31得到的母液i進(jìn)行吸氨得到氨母液i,利用相圖使溶液中通入的nh3量恰好達(dá)到使hco-3
向co
2-3
的完全過渡并略有剩余,降低溶液重碳酸氫根的濃度,控制氨母液i中nh3和co2的分子濃度比α為2.211,將溫度為25℃的氨母液i送入冷析結(jié)晶器中進(jìn)行降溫,冷卻、析出部分氯化銨后,得到上層的半母液ii和下層的氯化銨懸浮液;
146.所述半母液ii溢流進(jìn)入鹽析結(jié)晶器,加入廢鹽,再析出部分氯化銨后,得到上層的母液ii和下層的氯化銨懸浮液;
147.所述母液ii經(jīng)換熱后,回流至步驟s31中所述的吸氨塔中,進(jìn)行吸氨,得到氨母液ii進(jìn)行碳化制堿;
148.將冷析結(jié)晶器和鹽析結(jié)晶器底部得到的氯化銨懸浮液排入稠厚器,加熱過濾,將過濾液降溫,析出氯化銨晶體,結(jié)晶粒度中等的產(chǎn)品水分在5%,干燥得到氯化銨,母液回流至鹽析結(jié)晶器進(jìn)行碳化制堿。
149.對比例1
150.一種廢鹽資源化處理方法,與實施例1的區(qū)別在于,
151.s3、資源化利用
152.s33、制備氯化銨:
153.將步驟s31得到的母液i不進(jìn)行吸氨,直接將25℃的母液i送入冷析結(jié)晶器中進(jìn)行降溫,冷卻、析出部分氯化銨后,得到上層的半母液ii和下層的氯化銨懸浮液;
154.所述半母液ii溢流進(jìn)入鹽析結(jié)晶器,加入廢鹽,再析出部分氯化銨后,得到上層的母液ii和下層的氯化銨懸浮液;
155.所述母液ii經(jīng)換熱后,回流至步驟s31中所述的吸氨塔中,進(jìn)行吸氨,得到氨母液ii進(jìn)行碳化制堿;
156.將冷析結(jié)晶器和鹽析結(jié)晶器底部得到的氯化銨懸浮液排入稠厚器,加熱過濾,將過濾液降溫,析出氯化銨晶體,結(jié)晶粒度中等的產(chǎn)品水分在5%,干燥得到氯化銨,母液回流至鹽析結(jié)晶器進(jìn)行碳化制堿。
157.對比例2
158.一種廢鹽資源化處理方法,與實施例1的區(qū)別在于,
159.s3、資源化利用
160.s31、制備碳酸氫鈉:常溫下(25℃),向步驟s1得到的精制氯化鈉加水,形成飽和鹽水溶液;將飽和鹽水溶液冷卻,送入吸氨塔,利用氨氣和飽和鹽水溶液的逆流接觸進(jìn)行吸氨,控制fnh3/tcl-的值取為1.03,得到溫度為60℃的氨鹽水溶液;將得到的氨鹽水送入清洗塔,進(jìn)行降溫至39℃,去除氨鹽水溶液中塔體及冷卻管壁上的疤垢,得到預(yù)碳酸化鹽水;將得到的預(yù)碳酸化鹽水送入碳化塔中,并通入步驟s2得到的二氧化碳進(jìn)行碳酸化,根據(jù)實際工藝需求,控制進(jìn)入碳化塔的二氧化碳溫度和濃度,其中,進(jìn)入碳化塔下端口的二氧化碳的進(jìn)氣溫度為40℃,二氧化碳濃度保持在90%以上,進(jìn)入碳化塔中段口的二氧化碳的進(jìn)氣溫度為60℃,二氧化碳濃度保持在40%以上。控制碳酸化反應(yīng)的溫度在72℃,出堿溫度保持在25℃,得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47%含懸浮固相碳酸氫鈉的晶漿,二級離心,得到母液i和碳酸氫鈉;
161.s32、制備純堿:將步驟s31得到的晶漿,過濾,取過濾裝置的真空度為34.4kpa,控制重堿的溶解損失為5%,得到重堿;將重堿煅燒,控制出堿溫度為180℃,得到純堿,所述純堿中nacl含量低于1%;
162.s33、制備氯化銨:
163.將步驟s31得到的母液i進(jìn)行吸氨得到氨母液i,利用相圖使溶液中通入的nh3量恰好達(dá)到使hco-3
向co
2-3
的完全過渡并略有剩余,降低溶液重碳酸氫根的濃度,控制氨母液i中nh3和co2的分子濃度比α為2.303,將溫度為23℃的氨母液i送入冷析結(jié)晶器中進(jìn)行降溫,冷卻、析出部分氯化銨后,得到上層的半母液ii和下層的氯化銨懸浮液;
164.所述半母液ii溢流進(jìn)入鹽析結(jié)晶器,加入廢鹽,再析出部分氯化銨后,得到上層的母液ii和下層的氯化銨懸浮液;
165.所述母液ii經(jīng)換熱后,回流至步驟s31中所述的吸氨塔中,進(jìn)行吸氨,得到氨母液ii進(jìn)行碳化制堿;
166.將冷析結(jié)晶器和鹽析結(jié)晶器底部得到的氯化銨懸浮液排入稠厚器,加熱過濾,將過濾液降溫,析出氯化銨晶體,結(jié)晶粒度中等的產(chǎn)品水分在2.5%,干燥得到氯化銨,母液回流至鹽析結(jié)晶器進(jìn)行碳化制堿。
167.對比例3
168.一種廢鹽資源化處理方法,與實施例1的區(qū)別在于,
169.s3、資源化利用
170.s31、制備碳酸氫鈉:常溫下(25℃),向步驟s1得到的精制氯化鈉加水,形成飽和鹽水溶液;將飽和鹽水溶液冷卻,送入吸氨塔,利用氨氣和飽和鹽水溶液的逆流接觸進(jìn)行吸氨,控制fnh3/tcl-的值取為1.15,得到溫度為70℃的氨鹽水溶液;將得到的氨鹽水送入清洗塔,進(jìn)行降溫至35℃,去除氨鹽水溶液中塔體及冷卻管壁上的疤垢,得到預(yù)碳酸化鹽水;將得到的預(yù)碳酸化鹽水送入碳化塔中,并通入步驟s2得到的二氧化碳進(jìn)行碳酸化,根據(jù)實際工藝需求,控制進(jìn)入碳化塔的二氧化碳溫度和濃度,其中,進(jìn)入碳化塔下端口的二氧化碳的進(jìn)氣溫度為45℃,二氧化碳濃度保持在90%以上,進(jìn)入碳化塔中段口的二氧化碳的進(jìn)氣溫度為32℃,二氧化碳濃度保持在40%以上??刂铺妓峄磻?yīng)的溫度在58℃,出堿溫度保持在31℃,得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47%含懸浮固相碳酸氫鈉的晶漿,二級離心,得到母液i和碳酸氫鈉;
171.s32、制備純堿:將步驟s31得到的晶漿,過濾,取過濾裝置的真空度為25.5kpa,控制重堿的溶解損失為3%,得到重堿;將重堿煅燒,控制出堿溫度為180℃,得到純堿,所述純堿中nacl含量低于1%;
172.s33、制備氯化銨:
173.將步驟s31得到的母液i進(jìn)行吸氨得到氨母液i,利用相圖使溶液中通入的nh3量恰好達(dá)到使hco-3
向co
2-3
的完全過渡并略有剩余,降低溶液重碳酸氫根的濃度,控制氨母液i中nh3和co2的分子濃度比α為2.100,將溫度為27℃的氨母液i送入冷析結(jié)晶器中進(jìn)行降溫,冷卻、析出部分氯化銨后,得到上層的半母液ii和下層的氯化銨懸浮液;
174.所述半母液ii溢流進(jìn)入鹽析結(jié)晶器,加入廢鹽,再析出部分氯化銨后,得到上層的母液ii和下層的氯化銨懸浮液;
175.所述母液ii經(jīng)換熱后,回流至步驟s31中所述的吸氨塔中,進(jìn)行吸氨,得到氨母液ii進(jìn)行碳化制堿;
176.將冷析結(jié)晶器和鹽析結(jié)晶器底部得到的氯化銨懸浮液排入稠厚器,加熱過濾,將過濾液降溫,析出氯化銨晶體,結(jié)晶粒度中等的產(chǎn)品水分在8.5%,干燥得到氯化銨,母液回流至鹽析結(jié)晶器進(jìn)行碳化制堿。
177.對實施例1-3和對比例1-3中得到的碳酸氫鈉、碳酸鈉和氯化銨進(jìn)行測定,結(jié)果如下表1所示。
178.表1
[0179][0180][0181]
以上是結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)一步的描述,但這些實施例僅僅是范例性的,并不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是,在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換,但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。技術(shù)特征:
1.一種廢鹽資源化處理系統(tǒng),其特征在于,包括:氯化鈉精制單元,用于廢鹽中氯化鈉的精制回收;二氧化碳單元,用于工業(yè)二氧化碳廢氣的捕集和純化;資源化利用單元,利用所述氯化鈉精制單元產(chǎn)生的精制氯化鈉和所述二氧化碳單元產(chǎn)生的二氧化碳生產(chǎn)工業(yè)級小蘇打、純堿及氯化銨。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢鹽資源化處理系統(tǒng),其特征在于,所述資源化利用單元,包括:碳酸氫鈉產(chǎn)品模塊,用于制備純度為98%以上的小蘇打;純堿產(chǎn)品模塊,用于制備純度為98%以上的純堿;氯化銨產(chǎn)品模塊,用于從母液中制備純度為97%以上的氯化銨。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢鹽資源化處理系統(tǒng),其特征在于,所述碳酸氫鈉產(chǎn)品模塊,包括依次連接的吸氨塔、清洗塔、碳化塔和分離裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢鹽資源化處理系統(tǒng),其特征在于,所述吸氨塔中fnh3/tcl-的值取為1.08-1.12。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢鹽資源化處理系統(tǒng),其特征在于,所述碳化塔下端口的二氧化碳進(jìn)氣溫度為28-36℃,濃度為90%以上;所述碳化塔中段口的二氧化碳進(jìn)氣溫度為40-55℃,濃度保持在40%以上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢鹽資源化處理系統(tǒng),其特征在于,所述碳化塔中碳酸化的反應(yīng)溫度控制為60-70℃。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢鹽資源化處理系統(tǒng),其特征在于,所述純堿產(chǎn)品模塊,包括依次連接的過濾裝置和煅燒裝置。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的廢鹽資源化處理系統(tǒng),其特征在于,所述過濾裝置的真空度為26.7-33.3kpa,所述煅燒裝置的出堿溫度為160-200℃。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢鹽資源化處理系統(tǒng),其特征在于,所述氯化銨產(chǎn)品模塊,包括吸氨器、冷析結(jié)晶器、鹽析結(jié)晶器、過濾裝置、稠厚器和干燥設(shè)備;所述吸氨器與所述冷析結(jié)晶器的進(jìn)液口連接;所述冷析結(jié)晶器的溢流口與所述鹽析結(jié)晶器的進(jìn)料口連接,所述冷析結(jié)晶器的出料口和所述鹽析結(jié)晶器的出料口與所述稠厚器的進(jìn)料口連接,所述稠厚器的出料口與所述過濾裝置的進(jìn)料口連接,所述過濾裝置的濾液口與所述鹽析結(jié)晶器連接,所述過濾裝置的出料口與干燥設(shè)備連接;所述鹽析結(jié)晶器的清液口與所述碳酸氫鈉產(chǎn)品模塊中的吸氨塔連接。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的廢鹽資源化處理系統(tǒng),其特征在于,所述吸氨器產(chǎn)生的氨母液i中nh3和co2的分子濃度比α為2.163-2.250,所述氨母液i的溫度為24.5-25.5℃。11.根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項所述的廢鹽資源化處理系統(tǒng)進(jìn)行廢鹽資源化處理的方法,其特征在于,包括以下步驟:s1、氯化鈉精制s11、低溫碳化:將廢鹽進(jìn)行低溫碳化去除有機(jī)物,得到氯化鈉廢鹽;s12、水洗:將步驟s11得到的氯化鈉廢鹽加水,溶解,得到廢鹽溶液,向廢鹽溶液中加入重金屬沉淀劑、碳酸鈉和生石灰進(jìn)行軟化水洗,去除重金屬和鈣鎂離子,得到軟化廢液;s13、膜過濾:將步驟s12得到的軟化廢液進(jìn)行超濾、納濾以及反滲透,得到過濾濃縮液;
s14、結(jié)晶:將步驟s13得到的過濾濃縮液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶,即得精制氯化鈉;s2、二氧化碳捕集提純s21、脫硫水洗:將工業(yè)二氧化碳廢氣通過引風(fēng)機(jī)送入脫硫水洗塔底部,經(jīng)過水洗降溫、脫硫凈化、二次水洗去除雜質(zhì)后,得到凈化煙氣;s22、二氧化碳吸收:步驟s21得到的凈化煙氣進(jìn)入吸收塔底部,利用吸收劑吸收凈化煙氣中的二氧化碳,形成富液;s23、二氧化碳解析:將步驟s22得到的富液加熱后,送入解析塔內(nèi)解析,得到二氧化碳;s3、資源化利用s31、制備碳酸氫鈉:向步驟s1得到的精制氯化鈉加水,形成飽和鹽水溶液;將飽和鹽水溶液冷卻,送入吸氨塔,利用氨氣和飽和鹽水溶液的逆流接觸進(jìn)行吸氨,得到的氨鹽水溶液;將得到的氨鹽水溶液送入清洗塔,降溫,去除氨鹽水溶液中塔體及冷卻管壁上的疤垢,得到預(yù)碳酸化鹽水;將得到的預(yù)碳酸化鹽水送入碳化塔中,并通入步驟s2得到的二氧化碳進(jìn)行碳酸化,得到含懸浮固相碳酸氫鈉的晶漿,二級離心,得到母液i和碳酸氫鈉;s32、制備純堿:將步驟s31得到的晶漿,過濾,得到重堿;將重堿煅燒,得到純堿;s33、制備氯化銨:將步驟s31得到的母液i進(jìn)行吸氨得到氨母液i,將氨母液i送入冷析結(jié)晶器中進(jìn)行降溫,冷卻、析出部分氯化銨后,得到上層的半母液ii和下層的氯化銨懸浮液;所述半母液ii溢流進(jìn)入鹽析結(jié)晶器,加入廢鹽,再析出部分氯化銨后,得到上層的母液ii和下層的氯化銨懸浮液;所述母液ii經(jīng)換熱后,回流至步驟s31中所述的吸氨塔中,進(jìn)行吸氨,得到氨母液ii進(jìn)行碳化制堿;將冷析結(jié)晶器和鹽析結(jié)晶器底部得到的氯化銨懸浮液排入稠厚器,加熱過濾,將過濾液降溫,析出氯化銨晶體,干燥,得到氯化銨,母液回流至鹽析結(jié)晶器進(jìn)行碳化制堿。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,步驟s31中所述吸氨塔的fnh3/tcl-值取為1.08-1.12,溫度為63-68℃;所述碳化塔下端口的二氧化碳進(jìn)氣溫度為28-36℃,二氧化碳濃度保持在90%以上,所述碳化塔中段口的二氧化碳進(jìn)氣溫度為40-55℃,二氧化碳濃度保持在40%以上;所述碳酸化反應(yīng)的溫度為60-70℃,出堿溫度保持在27-30℃;步驟s32中所述過濾裝置的真空度為26.7-33.3kpa,控制重堿的溶解損失為2-4%,所述煅燒的出堿溫度為160-200℃;步驟s33中所述氨母液i中nh3和co2的分子濃度比α為2.163-2.250,溫度為24.5-25.5℃。13.根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項所述的廢鹽資源化處理系統(tǒng)或權(quán)利要求11-12任一項所述的方法在制備工業(yè)級小蘇打、純堿及氯化銨中的應(yīng)用。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種廢鹽資源化處理系統(tǒng)及其處理方法,所述廢鹽資源化處理系統(tǒng),包括:用于廢鹽中氯化鈉精制回收的氯化鈉精制單元、用于工業(yè)二氧化碳廢氣捕集和純化的二氧化碳單元和利用所述氯化鈉精制單元產(chǎn)生的精制氯化鈉和所述二氧化碳單元產(chǎn)生的二氧化碳生產(chǎn)工業(yè)級小蘇打、純堿及氯化銨的資源化利用單元。本發(fā)明以廢鹽和工業(yè)二氧化碳尾氣為原料,得到高純度的工業(yè)級小蘇打、純堿和氯化銨等產(chǎn)品,實現(xiàn)了廢鹽和工業(yè)二氧化碳的資源化回收再利用,節(jié)能減排效果顯著。相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明制備的產(chǎn)品的純度更高,產(chǎn)品品質(zhì)更佳。產(chǎn)品品質(zhì)更佳。產(chǎn)品品質(zhì)更佳。
技術(shù)研發(fā)人員:馮華軍 賈杰 梁禹翔 夏伊靜 丁養(yǎng)城 徐穎峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者:浙江工商大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:2021.11.29
技術(shù)公布日:2022/3/11
聲明:
“廢鹽資源化處理系統(tǒng)及其處理方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)