中科国润在FWD工艺线中采用MVR蒸发制盐技术处理飞灰水洗后产生大量高盐废水。选用MVR技术对飞灰水洗液进行蒸发结晶,回收水洗液中的水和盐,既避免了废水外排,实现水资源循环利用,又产出副产品盐,创造经济效益。
MVR技术(Mechanical Vapor Recompression,机械蒸汽再压缩技术)通过对蒸发过程中产生的废热蒸汽利用蒸汽压缩机进行机械加压,提高蒸汽的温度、压力等,将废热蒸汽转化为高品质的蒸汽再利用,从而充分利用蒸汽的潜热,达到节能与环保的目的。与其它蒸发技术相比,MVR系统具有占地面积小、自动化程度高、运行成本低等其它优势。
一、蒸发工段关键要点、难点
蒸发制盐技术作为FWD技术的“闭环”核心技术,利用多个子系统实现水的回收利用,盐的资源化等,主要包含预热系统、蒸发结晶系统、分盐系统、蒸汽系统等。
(一)预热系统
该系统利用换热器将蒸发结晶系统产生的高温冷凝水、不凝汽与低温的飞灰水洗液进行换热,实现系统中热量回收的目的,保证飞灰水洗液达到能够进入蒸发结晶系统的基本温度等。 影响该系统主要的参数包含:
1.热介质的温度、流速;
2.冷介质的温度、流速;
3.换热器的种类、换热面积及其系数等。
(二)蒸发结晶系统
蒸发结晶系统利用蒸汽的热量通过降膜加热器、强制循环加热器、分离器等对飞灰水洗液进行蒸发浓缩和结晶等过程,该系统中的蒸汽主要来源于蒸汽系统的二次蒸汽,产生的冷凝水、不凝汽进入预热系统进行热量的的回收,经浓缩后的盐浆则进入分盐系统进行固液分离。结晶的方法一般有两种:
1.蒸发溶剂法,适用于温度对溶解度影响不大的物质;
2.冷却热饱和溶液法,此法适用于溶解度对于温度变化敏感的物质。
利用钾盐与钠盐性质的不同,对钠盐进行蒸发结晶,对钾盐实现冷却结晶。影响该系统的主要参数包含:
1.飞灰水洗液的浓度、水量、硬度等;
2.蒸汽的流速、热量等;
3.蒸发与结晶系统的选型等。
(三)分盐系统
利用离心机对结晶后的盐浆进行固液分离,分离出的固体即成品盐(NaCl、KCl)经干燥、包装后作为工业原料运输至其他工业工厂,分离出的液体则作为母液重新进入蒸发结晶系统。影响该系统的主要参数包含:
1.钠盐离心机、钾盐离心机的选型;
2.成品盐的产物标准等。
(四)蒸汽系统
该系统通过洗汽塔对系统中产生的二次蒸汽进行净化后,再利用蒸汽压缩机对二次蒸汽进行加温加压,提升蒸汽的质量和热量等。影响该系统的主要参数包含:
1.蒸汽的质量、流速、压力等;
2.蒸汽压缩机的选型、温升等。
二、蒸发制盐的产物标准
参考依据为:
1.T/CCAS 010-2019水泥窑系统处置飞灰预处理产品水洗氯化物;
2.GB/T 5462-2015 工业盐;
3.GB/T 7118-2008 工业氯化钾;