一種化工濃鹽水制取小蘇打和硫酸銨的系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種化工濃鹽水制取小蘇打和硫酸銨的系統，屬于固廢雜鹽資源化處理技術領域，該系統將蒸發濃縮的化工濃鹽水除硬后得到的精致芒硝液利用氨堿法反應制得小蘇打與硫酸銨產品。本實用新型專利技術解決了化工高濃鹽水的難處理的問題，實現了高濃鹽水中雜鹽的回收再利用，滿足可持續發展要求。同時，與食鹽法制取小蘇打相比，利用此系統可以降低設備的防腐要求，節省制小蘇打的工程投資，副產的硫酸銨的價值也高于氯化銨，在經濟效益上有明顯優勢。

A system for producing sodium bicarbonate and ammonium sulfate from concentrated brine

The utility model discloses a system for producing chemical brine soda and ammonium sulfate, which belongs to the technical field of solid waste mixed salt resources, the system will be concentrated by evaporation, chemical brine in refined mirabilite solution obtained by hard ammonia alkali method was prepared by the reaction of sodium bicarbonate and ammonium sulfate product. The utility model solves the problem of difficult treatment of high concentrated brine in chemical industry, and realizes the recovery and reuse of miscellaneous salt in high concentrated brine, so as to meet the requirements of sustainable development. At the same time, compared with the sodium bicarbonate produced by the salt method, the system can reduce the corrosion protection requirements of the equipment, save the investment of making sodium bicarbonate, and the value of the by-product ammonium sulfate is also higher than that of ammonium chloride, which has obvious advantages in economic benefits.

【技術實現步驟摘要】
一種化工濃鹽水制取小蘇打和硫酸銨的系統
本技術屬于資源回收
，具體涉及以危廢渣鹽硫酸鈉為原料通過氨堿法，反應生產碳酸氫鈉和硫酸銨產品的系統。
技術介紹
近年來，我國煤化工發展迅速，煤化工為我國實施石油替代戰略及化學工業結構調整起到了十分重要的積極意義。煤化工產業通常含鹽廢水量大，且難以處理，煤化工行業的廢水排放問題成為環保治理的重點。企業通常將含鹽廢水預處理后再采用蒸發結晶過程來減少含鹽廢水積聚量，結晶渣鹽作為危險廢物通常采用填埋手段進行處理。填埋渣鹽占用土地的同時也浪費了結晶渣鹽資源。煤化工雜鹽主要包含可溶性鹽類(主要為Na+,C1-,SO42-等)，以及少量有機物，國家環保部門將煤化工蒸發結晶的雜鹽列入危險廢物嚴格管控。如何把危廢雜鹽減量化、資源化利用或者轉變成具有高附加值相關鹽化工產品的開發是充分實現化工企業零排放的關鍵。同時符合國家和地方政府的產業和技術政策，也是推動危險廢物資源綜合利用的必然要求。我國芒硝儲量較大，但芒硝本身利用價值小低，市場容量小。同時煤化工產業每年產出相當量的硫酸鈉，開發芒硝新的利用途徑具有重要意義。根據目前國內煤化工濃縮廢水處理狀況，結合國家環保政策要求，本技術提供的方法以分質結晶鹽硫酸鈉為原料轉化為硫酸銨，處理危廢的同時又將危廢雜鹽變為附加值較高的化工產品，滿足煤化工零排放目的。
技術實現思路
為了克服現有的技術中化工濃鹽水難以處理的問題,本技術提供了一種化工濃鹽水制取小蘇打和硫酸銨的系統，實現雜鹽資源化處理。該系統將蒸發濃縮的化工濃鹽水除硬后得到的精致芒硝液，利用氨堿法反應制得小蘇打與硫酸銨產品，既解決了化工濃鹽水難以處理的問題，又實現了濃鹽水中鹽分的回收利用，滿足可持續發展的要求。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種化工濃鹽水制取小蘇打和硫酸銨的系統，所述的系統包括通過管道依次連接的原料罐、反應池、混凝澄清池、精致芒硝罐、碳化塔、鹽漿桶、增稠器、第一離心機、離心液桶、一次蒸發濃縮裝置、結晶器、第二離心機和二次蒸發濃縮裝置；所述的增稠器上端的排液口通過管道直接連接至離心液桶；采用上述系統制取小蘇打和硫酸銨的方法包括以下步驟：1)預處理：將化工濃鹽水進行蒸發濃縮得到飽和的硫酸鈉溶液，將硫酸鈉溶液通入原料罐儲存；2)去除鈣鎂離子：將步驟1)中原料罐中的溶液通入反應池，向反應池中添加氫氧化鈉和碳酸鈉固體反應以除去溶液中的鈣鎂離子，防止碳化塔中結垢，進一步提純硫酸鈉溶液；3)混凝澄清：將步驟2)去除鈣鎂離子的溶液通入混凝澄清池中并加入混凝劑攪拌，攪拌一段時間后靜置澄清得到上清液，去除飽和硫酸鈉中的不溶物及雜質；4)碳酸氫銨制備：將步驟3)中的上清液通入精致芒硝罐，將氨氣和二氧化碳氣體通入精致芒硝罐中反應生成碳酸氫銨，生成碳酸氫銨與硫酸鈉混合；5)碳化反應：將步驟4)中充分混合反應后的溶液通入碳化塔進行碳化反應，在反應過程中持續加入二氧化碳氣體反應生成的碳酸氫鈉晶體從塔底析出通入鹽漿桶；6)增稠：將步驟5)得到的碳酸氫鈉晶漿在增稠器中增稠得到碳酸氫鈉晶漿和上清液，提高進第一離心機前晶漿固液比；7)第一次離心處理：將步驟6)中得到的碳酸氫鈉晶漿在第一離心機的離心力作用下處理，得到母液和含水率較低的碳酸氫鈉晶體，碳酸氫鈉晶體輸送至干燥器中干燥即得到小蘇打；8)氨氣和二氧化碳回收：將步驟6)得到的上清液和步驟7)得到的母液儲存于離心液桶中，并加入硫酸調節pH值，將未反應完全的氨氣和二氧化碳回收；9)第一次蒸發濃縮：將步驟8)中的離心液桶中儲存液通入一次蒸發濃縮裝置，在一次蒸發濃縮裝置內的加熱室進行加熱，加熱后的料液在蒸發室進行蒸發濃縮，對母液進行進一步濃縮；10)結晶：將步驟9)中蒸發濃縮后的物料在結晶器中冷卻結晶，將母液中未反應完全的硫酸鈉降溫結晶析出并回收再次利用；11)第二次離心處理：將步驟10)結晶后的晶體采用第二離心機進行離心處理；12)第二次蒸發濃縮：將步驟11)離心處理后的物料通入二次蒸發濃縮裝置，在二次蒸發濃縮裝置內的加熱室進行加熱，加熱后的料液在蒸發室進行蒸發濃縮，蒸發濃縮后的物料排出通過干燥器干燥即得到硫酸銨，蒸發結晶制得高純度硫酸銨產品。所述的碳化塔包括塔體，塔體底端設置有椎部；塔體頂端中部設置有電機，電機左右兩側均設置有進料口，電機輸出軸連接有旋轉軸，旋轉軸上設置有攪拌葉片，塔體側壁的中部設置有兩個中部進氣口，塔體側壁安裝有二氧化碳傳感器，與二氧化碳傳感器相連有安裝在塔體外部的顯示屏和安裝在塔體內部的探針；椎部上設置有兩個底部進氣口，椎部底端設置有出料口和過濾篩，出料口上設置有控制閥，過濾篩由過濾篩電機帶動，過濾篩下方設置有儲料池和濾渣池；在物料進入的同時由多個進氣口進行二氧化碳的輸入，與原料進行混合，同時選裝軸轉動對原料進行有效的攪拌，使原料能夠充分完全碳化，從而有效的提高了原料的碳化率，該碳化塔具有便于操作、生產成本低、工作性能穩定等優點極大的提高了工作效率。所述的增稠器包括增稠筒體，增稠筒體上部分設置有第一筒體，增稠筒體與第一筒體的上表面在同一平面上；第一筒體頂端設置有進料口，第一筒體上端通過溢流管道連通增稠筒體，第一筒體底端連通空氣加壓機和加壓泵，第一筒體底端設置有清水溢流管道連通至增稠筒體外部；增稠筒體下部分設置有攪拌裝置，增稠筒體底端設置有出料口；攪拌裝置包括在增稠筒體軸線方向延伸的攪拌軸，攪拌軸底端設置有攪拌電機，攪拌軸上設置有攪拌葉片。帶有懸浮顆粒的待處理液體進入第一筒體后，通過氣浮原理使得懸浮顆粒上升至第一筒體頂端，并通過溢流管道流進增稠筒體內部進行增稠處理；由于氣浮原理作用下，懸浮物上升的速率與均度均優于其自然沉降過程中的下降速率與均度，故采用上述增稠器，其可有效改善對懸浮物的處理效率與精度，并能夠有效避免因懸浮物粒徑等因素對增稠工作造成的影響。所述的第一離心機和第二離心機結構一致，包括基座，基座上設置有殼體和電機，殼體頂端設置有進料口，殼體底端設置有排液口，殼體內部的中軸線方向上設置有主軸，主軸上設置有轉鼓，轉鼓位于殼體內部，主軸底端設置有從動輪；電機的輸出軸上設置有主動輪，主動輪與從動輪之間通過皮帶連接；所述的轉鼓的進口處設置有擋液板，轉鼓內部設置有吊袋，吊袋外沿邊設置有若干個吊帶，吊帶分別穿過擋液板后擱置在擋液板外。利用吊袋和攔液板的結合，在物料被甩干后，直接將吊袋吊出就可以將物料倒出，十分方便、快捷，從而提高生產效率。優選的，所述的第一離心機物料出口設置有碳酸氫鈉干燥器，所述的二次蒸發濃縮裝置的物料出口設置有硫酸銨干燥器，所述的碳酸氫鈉干燥器和硫酸銨干燥器的出風口連接有旋風除塵器，旋風除塵器的出風口連接引風機，避免產生的灰塵污染環境。本技術的優點是：1)本技術解決了化工濃鹽水的難處理的問題，實現了濃鹽水中鹽分的回收利用，且無廢液排出，滿足可持續發展要求；2)本技術與食鹽法制取小蘇打相比，利用此系統可以降低設備的防腐要求，節省制小蘇打的工程投資，副產的硫酸銨的價值也高于氯化銨，在經濟效益上有明顯優勢；3)本技術的碳化塔能夠使原料能夠充分完全碳化，碳化率較高，便于操作、生產成本低、工作性能穩定等優點，極大的提高了工作效率；4)本技術的增稠器可有效改善對懸浮物的處理效率與精本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種化工濃鹽水制取小蘇打和硫酸銨的系統，其特征在于，所述的系統包括通過管道依次連接的原料罐、反應池、混凝澄清池、精致芒硝罐、碳化塔、鹽漿桶、增稠器、第一離心機、離心液桶、一次蒸發濃縮裝置、結晶器、第二離心機和二次蒸發濃縮裝置；所述的增稠器上端的排液口通過管道直接連接至離心液桶；所述的碳化塔包括塔體，塔體底端設置有椎部；塔體頂端中部設置有電機，電機左右兩側均設置有進料口，電機輸出軸連接有旋轉軸，旋轉軸上設置有攪拌葉片，塔體側壁的中部設置有兩個中部進氣口，塔體側壁安裝有二氧化碳傳感器，與二氧化碳傳感器相連有安裝在塔體外部的顯示屏和安裝在塔體內部的探針；椎部上設置有兩個底部進氣口，椎部底端設置有出料口和過濾篩，出料口上設置有控制閥，過濾篩由過濾篩電機帶動，過濾篩下方設置有儲料池和濾渣池；所述的增稠器包括增稠筒體，增稠筒體上部分設置有第一筒體，增稠筒體與第一筒體的上表面在同一平面上；第一筒體頂端設置有進料口，第一筒體上端通過溢流管道連通增稠筒體，第一筒體底端連通空氣加壓機和加壓泵，第一筒體底端設置有清水溢流管道連通至增稠筒體外部；增稠筒體下部分設置有攪拌裝置，增稠筒體底端設置有出料口；攪拌裝置包括在增稠筒體軸線方向延伸的攪拌軸，攪拌軸底端設置有攪拌電機，攪拌軸上設置有攪拌葉片；所述的第一離心機和第二離心機結構一致，包括基座，基座上設置有殼體和電機，殼體頂端設置有進料口，殼體底端設置有排液口，殼體內部的中軸線方向上設置有主軸，主軸上設置有轉鼓，轉鼓位于殼體內部，主軸底端設置有從動輪；電機的輸出軸上設置有主動輪，主動輪與從動輪之間通過皮帶連接；所述的轉鼓的進口處設置有擋液板，轉鼓內部設置有吊袋，吊袋外沿邊設置有若干個吊帶，吊帶分別穿過擋液板后擱置在擋液板外。...

【技術特征摘要】
1.一種化工濃鹽水制取小蘇打和硫酸銨的系統，其特征在于，所述的系統包括通過管道依次連接的原料罐、反應池、混凝澄清池、精致芒硝罐、碳化塔、鹽漿桶、增稠器、第一離心機、離心液桶、一次蒸發濃縮裝置、結晶器、第二離心機和二次蒸發濃縮裝置；所述的增稠器上端的排液口通過管道直接連接至離心液桶；所述的碳化塔包括塔體，塔體底端設置有椎部；塔體頂端中部設置有電機，電機左右兩側均設置有進料口，電機輸出軸連接有旋轉軸，旋轉軸上設置有攪拌葉片，塔體側壁的中部設置有兩個中部進氣口，塔體側壁安裝有二氧化碳傳感器，與二氧化碳傳感器相連有安裝在塔體外部的顯示屏和安裝在塔體內部的探針；椎部上設置有兩個底部進氣口，椎部底端設置有出料口和過濾篩，出料口上設置有控制閥，過濾篩由過濾篩電機帶動，過濾篩下方設置有儲料池和濾渣池；所述的增稠器包括增稠筒體，增稠筒體上部分設置有第一筒體，增稠筒體與第一筒體的上表面在同一平面上；第一筒體頂端設置有進料口，第一筒體上端通過溢流管道連通增稠筒體，第一筒體底端連...

【專利技術屬性】
技術研發人員：董文波，郝耿健，
申請(專利權)人：科萊環境工程北京有限公司，
類型：新型
國別省市：北京,11