论文部分内容阅读
煤化工、脱硫工业等项目生产过程中都会产生大量的含盐废液,在废水处理阶段,很多地区只对有机废水的排放标准做出严格规定,含盐废水因无明确限制而通常当作清洁下水排放,目前人们环保观念逐渐增强,大部分地区为了节约水资源并减小环境污染,要求企业将废水分类收集并分质处理,以最大限度地回收利用,部分受环境限制的地区甚至要求废水不外排,以实现废水零排放。然而,浓盐水的处理成为制约废水零排放方案的关键问题。本文以两个含盐废液为研究背景：一是煤化工煤基烯烃生产工艺中产生的浓盐废水,其成分主要为硫酸钠和硝酸钠,若采用蒸发结晶法处置浓液,得到的是硫酸钠和硝酸钠晶体混合物,而且结晶废渣产生量大,如果处理不当,在雨水淋溶作用下废渣会造成二次污染；二是氨法脱硫工艺中产生的大量硫酸铵和亚硫酸铵的混合液。上述废液直接作为清洁下水排放不仅会引起环境污染,而且造成资源浪费,通过合适的结晶方式将无机盐从废液中分离出来,既消除环境危害,又可变废为宝,一举两得。具体研究内容和结果如下：(1)本文采用蒸发-冷却耦合结晶的方法从浓盐废水中回收硫酸钠,考察不同因素对十水硫酸钠结晶产品粒度及粒度分布的影响,最终确定初步优化的结晶工艺操作条件：搅拌速率225rpm；结晶时间7h；结晶温度25℃；蒸发速率150～170ml·h-1；投入晶种。在该条件下通过两次蒸发-冷却结晶循环,每次蒸发约27%的水,即可将浓盐废水中硫酸钠与硝酸钠的质量比由6.67：1降到1.4：1,实验得到的最佳产品纯度符合硫酸钠国家二级一等品的标准,硫酸钠总收率为82.22%。最终实验结果与根据相图分析设想的结果吻合,分离效果好。通过合理的假设和推导,建立了十水硫酸钠结晶数学模型,采用拉氏变换间歇动态法在以上实验基础上求解了模型参数。和其它方法相比,该方法测量手段简单且费时少所得实验结果也比较理想。(2)本文采用蒸发结晶方法从脱硫废液中分离硫酸铵,考察不同操作参数对硫酸铵结晶产品纯度的影响,确定了较优的结晶工艺条件：硫酸铵浓度2.4mol/L;蒸发温度60-80℃；搅拌速率90-120rpm；结晶时间不宜超过3h：投加晶种。在优化后的工艺条件下得到的硫酸铵晶体的纯度较高,并且在粒度