1.本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种在工业含盐废水中分离硫酸钠的装置及方法。
背景技术：
2.采用“臭氧氧化+碱液吸收”法脱硫脱硝工艺，需要定期外排部分工业废水以保持脱硫脱硝塔的吸收效率，外排的工业废水富含硫酸钠和硝酸钠等混合杂盐，称之为工业含盐废水，这种工业含盐废水中的杂盐因难以降解已被定性为危险废物，直接排放对生态环境危害极大，而且也不允许外排且必须进行专门处理，工业含盐废水的主要成分为硫酸钠，所占比例16.6%；硝酸钠，所占比例3.22%，其次为氯化钠，所占比例低于0.08%；亚硫酸钠，所占比例0.45%；亚硝酸钠，所占比例0.25%。如何回收这些主要成分是亟需解决的问题。
3.对于硫酸钠的回收，一般是采用蒸发结晶的方法，中国实用新型专利公开号cn104016383a公开了硫酸钠蒸发结晶装置，包括依次连接的第一效蒸发单元、第二效蒸发单元和第三效蒸发单元，其中第一效蒸发单元连接蒸汽输入管，第三效蒸发单元与加料槽相连接，第三效蒸发单元的气相管连接到表面冷凝器，表面冷凝器上安装有
真空泵，表面冷凝器与冷却塔形成冷却回路；第二效蒸发单元、第三效蒸发单元和表面冷凝器的蒸发冷凝液管连接到冷凝液收集槽，第二效蒸发单元的晶浆管连接到冷却结晶器，晶浆管的入口处安装有螺旋输送装置，冷却结晶器的输出端连接到离心机，离心机具有固盐输出端与母液管，母液管连接到母液槽。但该装置没有设置盐腿，浓缩效果不够理想，中国实用新型专利公开号cn213347808u公开了一种盐腿排料装置，对盐腿做了改进，现有技术盐腿一般采用底部侧面开口直接排料，但是这种结构出现的排料死区比较大，导致排料不彻底，该专利排料方式产生的死角小，大大的提高了物料的利用效率，但没有从根本上解决排料死区的问题。
技术实现要素：
4.本发明要解决的技术问题是现有的脱硫脱硝塔外排的工业废水回收硫酸钠无法解决排料死区，为此提供一种没有死区的硫酸钠蒸发结晶装置及其使用方法。
5.本发明的技术方案是：硫酸钠蒸发结晶装置，包括：三效蒸发结晶单元、二效蒸发结晶单元、一效蒸发结晶单元、冷凝水回收单元和固液分离单元，所述三效蒸发结晶单元包括三效分离器、顶部与三效分离器的中部连通且底部通过三效循环泵与三效分离器的底部连通的三效加热器、与三效分离器顶部连通的三效旋流除沫器和与三效分离器底部连通的给料泵，所述二效蒸发结晶单元包括二效分离器、顶部与二效分离器的中部连通且底部通过二效循环泵与二效分离器的底部连通的二效加热器和与二效分离器顶部连通的二效旋流除沫器；所述一效蒸发结晶单元包括一效分离器、顶部与一效分离器的中部连通且底部通过一效循环泵与一效分离器的底部连通的一效加热器、与一效分离器顶部连通的一效旋流除沫器和与一效分离器底部连通的硫酸钠母液外排泵；所述冷凝水回收单元包括上部与
三效旋流除沫器底部连通的冷凝器、与冷凝器下部连通的冷凝水罐、与冷凝水罐连通的冷凝水泵、通过真空泵与冷凝器中部连通的真空罐和分别与真空泵和真空罐连通的板式换热器；所述固液分离单元包括与硫酸钠母液外排泵连通的增稠器、与增稠器底部连通的离心机、与离心机连接的螺旋
给料机和与螺旋给料机连通硫酸钠母液收集槽；所述一效分离器包含盐腿，所述盐腿为圆柱形容器，所述盐腿与一效分离器采用法兰连接，所述盐腿内置有与其同心的弹性隔离层，所述弹性隔离层在纵向上呈连续的波浪形，所述弹性隔离层的上端与盐腿的上端口固接，所述弹性隔离层的下端与盐腿的底部侧壁固接，所述盐腿外套设有固定环，所述固定环内滑动配合有驱动环，所述驱动环的内环面与弹性隔离层的外表面固接，所述驱动环的外环面位于固定环的外环面之外，所述圆柱形容器底部有与硫酸钠母液出料泵进口对接的出液管。
6.上述方案的改进是还包括三效转料泵和二效转料泵，所述三效转料泵一端与二效分离器底部连通，另一端与三效循环泵连接，所述二效转料泵一端与一效分离器底部连通，另一端与二效循环泵连接。
7.上述方案中所述一效旋流除沫器、二效旋流除沫器和三效旋流除沫器都是由锥形塔、丝网除沫器、蒸汽的进出口管道、排液管道和冲洗水管道组成。
8.上述方案中所述弹性隔离层的材质为波纹管。
9.硫酸钠蒸发结晶装置的使用方法，包括以下步骤：（1）、三效蒸发结晶：工业含盐废水通过给料泵进入冷凝器冷凝，冷凝水通过板式换热器、真空罐和真空泵进入冷凝器内，冷凝后的工业含盐废水进入三效旋流除沫器除沫，除沫后再由三效旋流除沫器进入三效分离器内，三效加热器通过三效循环泵对三效分离器内的工业含盐废水循环加热，最后由三效加热器排出；（2）、二效蒸发结晶：由三效加热器排出的工业含盐废水进入二效旋流除沫器除沫，除沫后进入二效分离器内，二效加热器通过二效循环泵对二效分离器内的工业含盐废水循环加热，最后由二效加热器排出；（3）、一效蒸发结晶：由二效加热器排出的工业含盐废水进入一效旋流除沫器除沫，除沫后进入一效分离器内，一效加热器通过一效循环泵对一效分离器内的工业含盐废水循环加热，最后由硫酸钠母液外排泵排入增稠器；（4）、固液分离：工业含盐废水由增稠器输入离心机内，经过离心后通过螺旋给料器输入硫酸钠母液收集槽；（5）、冷凝水回收：一效加热器、二效加热器和三效加热器产生的不凝气回收至冷凝器内，生蒸汽从一效加热器上方进入，一效加热器、二效加热器、三效加热器和冷凝器内的冷凝水由真空泵输入冷凝水罐收集，再由冷凝水泵将冷凝水排出。
10.本发明的有益效果是通过对盐腿的改进，消除了排料死区，通过驱动环的按压可以改变弹性隔离层的内腔大小，进而改变隔离层的内腔压力，促进物料的流动，避免物料在盐腿内结块。
附图说明
11.图1是本发明的硫酸钠蒸发结晶装置示意图；图2是本发明的盐腿示意图；图中，1、三效分离器，2、三效循环泵，3、三效加热器，4、三效旋流除沫器，5、给料泵，6、二效分离器，7、二效循环泵，8、二效加热器，9、二效旋流除沫器，10、一效分离器，11、一效循环泵，12、一效加热器，13、一效旋流除沫器，14、硫酸钠母液外排泵，15、冷凝器，16、
冷凝水罐，17、冷凝水泵，18、真空泵，19、真空罐，20、板式换热器，21、增稠器，22、离心机，23、螺旋给料机，24、硫酸钠母液收集槽，25、盐腿，26、弹性隔离层，27、固定环，28、驱动环，29、三效转料泵，30、二效转料泵。
具体实施方式
12.下面结合附图 ，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
13.如图1所示，在众多的高含盐废水的处理技术中，蒸发脱盐的工艺方法具有技术成熟、投资成本较低、可处理废水的范围广等优点而被较多采用，国内很多企业采用这种工艺方法从高含盐废水中分别回收氯化钠、硫酸钠、硝酸钠并取得良好的成效。
14.硫酸钠蒸发结晶所述的硫酸钠蒸发结晶的工艺方法是三效逆流蒸发结晶工艺，直接从工业含盐废水中析出硫酸钠晶体，通过固液分离单元的增稠、固液分离得到硫酸钠晶体和硫酸钠母液，硫酸钠母液输送至硫酸钠冷冻结晶的冷冻物料缓冲池，硫酸钠晶体输送至干燥单元，最终得到硫酸钠产品。蒸发结晶过程中，生蒸汽生成的冷凝水及工业含盐废水在蒸发过程中产生的冷凝水回冷凝水回收单元。
15.如图1-2所示，硫酸钠蒸发结晶装置，包括：三效蒸发结晶单元、二效蒸发结晶单元、一效蒸发结晶单元、冷凝水回收单元和固液分离单元，所述三效蒸发结晶单元包括三效分离器1、顶部与三效分离器的中部连通且底部通过三效循环泵2与三效分离器的底部连通的三效加热器3、与三效分离器顶部连通的三效旋流除沫器4和与三效分离器底部连通的给料泵5，所述二效蒸发结晶单元包括二效分离器6、顶部与二效分离器的中部连通且底部通过二效循环泵7与二效分离器的底部连通的二效加热器8和与二效分离器顶部连通的二效旋流除沫器9；所述一效蒸发结晶单元包括一效分离器10、顶部与一效分离器的中部连通且底部通过一效循环泵11与一效分离器的底部连通的一效加热器12、与一效分离器顶部连通的一效旋流除沫器13和与一效分离器底部连通的硫酸钠母液外排泵14；所述冷凝水回收单元包括上部与三效旋流除沫器底部连通的冷凝器15、与冷凝器下部连通的冷凝水罐16、与冷凝水罐连通的冷凝水泵17、通过真空泵18与冷凝器中部连通的真空罐19和分别与真空泵和真空罐连通的板式换热器20；所述固液分离单元包括与硫酸钠母液外排泵连通的增稠器21、与增稠器底部连通的离心机22、与离心机连接的螺旋给料机23和与螺旋给料机连通的硫酸钠母液收集槽24；所述一效分离器包含盐腿25，所述盐腿为圆柱形容器，所述盐腿与一效分离器采用法兰连接，所述盐腿内置有与其同心的弹性隔离层26，所述弹性隔离层在纵向上呈连续的波浪形，所述弹性隔离层的上端与盐腿的上端口固接，所述弹性隔离层的下端与盐腿的底部侧壁固接，所述盐腿外套设有固定环27，所述固定环内滑动配合有驱动环28，所述驱动环的内环面与弹性隔离层的外表面固接，所述驱动环的外环面位于固定环的外环面之外，所述圆柱形容器底部有与硫酸钠母液出料泵进口对接的出液管。
16.给料泵作用在于：将储液池内经过氧化处理的工业含盐废水输送至三效加热器。
17.作为本发明的一个优选例，还包括三效转料泵29和二效转料泵30，所述三效转料
泵一端与二效分离器底部连通，另一端与三效循环泵连接，所述二效转料泵一端与一效分离器底部连通，另一端与二效循环泵连接，三效、二效转料泵作用在于：连续不断地补充废水，满足蒸发结晶连续运行的需要。
18.冷凝水泵作用在于：定时冲洗旋流除沫器的丝网除沫器，向泵的机封输送冷却水，向脱硫脱硝系统添加补充水。
19.所述的一效、二效、三效旋流除沫器由锥形塔、丝网除沫器、蒸汽的进出口管道、排液管道和冲洗水管道组成，安装在分离器出口，捕集分离器出口的高温混合蒸汽中夹带的少量盐晶体颗粒及去除高温混合蒸汽中泡沫的作用。捕积回收的液体通过排液管道，自流返回分离器。
20.所述的一效分离器包含盐腿，盐腿为圆柱形容器，与分离器采用法兰连接，容器底部有出液管，与硫酸钠母液出料泵进口对接。蒸发结晶过程中，硫酸钠晶体不断从母液中析出并沉于盐腿，再经硫酸钠母液出料泵输送至增稠器增稠。
21.作为本发明的优选例，弹性隔离层是波纹管材质的筒形，由于弹性隔离层将盐腿分隔成两个空间，物料从上方进入弹性隔离层的内部，弹性隔离层在物料下流的过程中会发生上下的拉动，带动物料进行上下对流，促进物料的均匀混合，为了避免高浓度的物料在弹性隔离层内结块，可以定期的按压驱动环使其向弹性隔离层的方向移动，由于弹性隔离层的两端被固定，由此发生向内收窄的移动，松开手后弹性隔离层即可恢复原状，如此将粘附在弹性隔离层上的物料分离。
22.硫酸钠蒸发结晶装置的使用方法，包括以下步骤：（1）、三效蒸发结晶：工业含盐废水通过给料泵进入冷凝器冷凝，冷凝水通过板式换热器、真空罐和真空泵进入冷凝器内，冷凝后的工业含盐废水进入三效旋流除沫器除沫，除沫后再由三效旋流除沫器进入三效分离器内，三效加热器通过三效循环泵对三效分离器内的工业含盐废水循环加热，最后由三效加热器排出；（2）、二效蒸发结晶：由三效加热器排出的工业含盐废水进入二效旋流除沫器除沫，除沫后进入二效分离器内，二效加热器通过二效循环泵对二效分离器内的工业含盐废水循环加热，最后由二效加热器排出；（3）、一效蒸发结晶：由二效加热器排出的工业含盐废水进入一效旋流除沫器除沫，除沫后进入一效分离器内，一效加热器通过一效循环泵对一效分离器内的工业含盐废水循环加热，最后由硫酸钠母液外排泵排入增稠器；（4）、固液分离：工业含盐废水由增稠器输入离心机内，经过离心后通过螺旋给料器输入硫酸钠母液收集槽；（5）、冷凝水回收：一效加热器、二效加热器和三效加热器产生的不凝气回收至冷凝器内，生蒸汽从一效加热器上方进入，一效加热器、二效加热器、三效加热器和冷凝器内的冷凝水由真空泵输入冷凝水罐收集，再由冷凝水泵将冷凝水排出。技术特征：
1.硫酸钠蒸发结晶装置，其特征是：包括：三效蒸发结晶单元、二效蒸发结晶单元、一效蒸发结晶单元、冷凝水回收单元和固液分离单元，所述三效蒸发结晶单元包括三效分离器（1）、顶部与三效分离器的中部连通且底部通过三效循环泵（2）与三效分离器的底部连通的三效加热器（3）、与三效分离器顶部连通的三效旋流除沫器（4）和与三效分离器底部连通的给料泵（5），所述二效蒸发结晶单元包括二效分离器（6）、顶部与二效分离器的中部连通且底部通过二效循环泵（7）与二效分离器的底部连通的二效加热器（8）和与二效分离器顶部连通的二效旋流除沫器（9）；所述一效蒸发结晶单元包括一效分离器（10）、顶部与一效分离器的中部连通且底部通过一效循环泵（11）与一效分离器的底部连通的一效加热器（12）、与一效分离器顶部连通的一效旋流除沫器（13）和与一效分离器底部连通的硫酸钠母液外排泵（14）；所述冷凝水回收单元包括上部与三效旋流除沫器底部连通的冷凝器（15）、与冷凝器下部连通的冷凝水罐（16）、与冷凝水罐连通的冷凝水泵（17）、通过真空泵（18）与冷凝器中部连通的真空罐（19）和分别与真空泵和真空罐连通的板式换热器（20）；所述固液分离单元包括与硫酸钠母液外排泵连通的增稠器（21）、与增稠器底部连通的离心机（22）、与离心机连接的螺旋给料机（23）和与螺旋给料机连通的硫酸钠母液收集槽（24）；所述一效分离器包含盐腿（25），所述盐腿为圆柱形容器，所述盐腿与一效分离器采用法兰连接，所述盐腿内置有与其同心的弹性隔离层（26），所述弹性隔离层在纵向上呈连续的波浪形，所述弹性隔离层的上端与盐腿的上端口固接，所述弹性隔离层的下端与盐腿的底部侧壁固接，所述盐腿外套设有固定环（27），所述固定环内滑动配合有驱动环（28），所述驱动环的内环面与弹性隔离层的外表面固接，所述驱动环的外环面位于固定环的外环面之外，所述圆柱形容器底部有与硫酸钠母液出料泵进口对接的出液管。2.如权利要求1所述的硫酸钠蒸发结晶装置，其特征是：还包括三效转料泵（29）和二效转料泵（30），所述三效转料泵一端与二效分离器底部连通，另一端与三效循环泵连接，所述二效转料泵一端与一效分离器底部连通，另一端与二效循环泵连接。3.如权利要求1所述的硫酸钠蒸发结晶装置，其特征是：所述一效旋流除沫器、二效旋流除沫器和三效旋流除沫器都是由锥形塔、丝网除沫器、蒸汽的进出口管道、排液管道和冲洗水管道组成。4.如权利要求1所述的硫酸钠蒸发结晶装置，其特征是：所述弹性隔离层的材质为波纹管。5.如权利要求1-4任一所述的硫酸钠蒸发结晶装置的使用方法，其特征是：包括以下步骤：（1）、三效蒸发结晶：工业含盐废水通过给料泵进入冷凝器冷凝，冷凝水通过板式换热器、真空罐和真空泵进入冷凝器内，冷凝后的工业含盐废水进入三效旋流除沫器除沫，除沫后再由三效旋流除沫器进入三效分离器内，三效加热器通过三效循环泵对三效分离器内的工业含盐废水循环加热，最后由三效加热器排出；（2）、二效蒸发结晶：由三效加热器排出的工业含盐废水进入二效旋流除沫器除沫，除沫后进入二效分离器内，二效加热器通过二效循环泵对二效分离器内的工业含盐废水循环加热，最后由二效加热器排出；（3）、一效蒸发结晶：由二效加热器排出的工业含盐废水进入一效旋流除沫器除沫，除沫后进入一效分离器内，一效加热器通过一效循环泵对一效分离器内的工业含盐废水循环加热，最后由硫酸钠母液外排泵排入增稠器；（4）、固液分离：工业含盐废水由增稠器输入离心机内，经过离心后通过螺旋给料器输入硫酸钠母液收集槽；（5）、冷凝水回收：一效加热器、二效加热器和三
效加热器产生的不凝气回收至冷凝器内，生蒸汽从一效加热器上方进入，一效加热器、二效加热器、三效加热器和冷凝器内的冷凝水由真空泵输入冷凝水罐收集，再由冷凝水泵将冷凝水排出。
技术总结
本发明公开了硫酸钠蒸发结晶装置及其使用方法，包括：三效蒸发结晶单元、二效蒸发结晶单元、一效蒸发结晶单元、冷凝水回收单元和固液分离单元。本发明的有益效果是通过对盐腿的改进，消除了排料死区，通过驱动环的按压可以改变弹性隔离层的内腔大小，进而改变隔离层的内腔压力，促进物料的流动，避免物料在盐腿内结块。结块。结块。
技术研发人员：陈家欢 吕高平 徐洁书 王天保 李文波 沈涛 余志生 徐倪生 周枫
受保护的技术使用者：铜陵
有色金属集团股份有限公司
技术研发日：2021.10.12
技术公布日：2022/2/15
声明：
“硫酸钠蒸发结晶装置及其使用方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：铜陵有色金属集团股份有限公司
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2024年05月17日 ~ 19日 
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