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什么是結晶？

結晶是固體物質以晶體狀態從蒸汽、溶液或熔融物中析出的過程。很多化工生產過程中都包含有結晶這一基本的單元操作。在液相工業結晶過程中，在溶液中建立一個適當的過飽和度并對其進行控制，是結晶過程中z要的問題。

以過飽和度的產生方式對結晶生產方法進行簡單分類：

（1）冷卻結晶

（2）蒸發結晶

（3）閃蒸結晶

（4）反應結晶

（5）鹽析結晶

以生產的連續性對結晶生產方法進行分類：

（1）間歇結晶

（2）連續結晶

（3）半連續結晶

連續結晶是現代工業社會大生產時代發展的趨勢，系統運行過程中結晶裝置保持連續進料并連續出料，流水線性質的生產狀態避免了產品的批次差異，降低了操作人員的勞動強度，特別適用于大規模自動化生產。

蒸汽消耗3.9噸/小時，用電功率200KW/h

蒸汽按200元/噸，電費按0.6元/kw

則每小時能耗消耗費用共計900元/h

約合每立方水消耗的費用為90元。（不含離心機）

設備投資

主體設備投資350萬元（不含安裝及離心機部分）

MVR熱泵蒸發器 多效蒸發器組合工藝

硫酸鈉的飽和濃度約為30%，因此采用MVR蒸發器需要控制出料濃度小于30%，即在濃度接近30%時須轉入多效蒸發結晶器繼續蒸發結晶。但由于成分復雜，腐蝕性等原因，各種處理技術均存在一定的局限性。通過計算，在MVR蒸發器內蒸發出的水量要控制在2.2噸/小時左右，則在多效強制循環蒸發器內蒸發的水量約為2.5噸/小時左右。

冷卻結晶技術在廢水處理中的應用

　　結晶是化學生產中的基本和普通過程之一。結晶過程分為三大類：冷卻結晶，蒸發結晶和真空結晶。脫硫廢水濃縮蒸發、結晶、鹽分離工藝蒸發結晶設備是化工行業、金s冶煉行業、食品行業、制藥行業、飼料發酵業、鋼廠電廠銨法脫硫、油氣田等行業的廢水治理和綜合利用大型蒸發(濃縮)結晶設備，將簡單的環保治理、達標排放上升為環保治理加綜合利用。通過降低溫度，冷卻結晶基本上將溶質從晶體形式的飽和溶液中分離出來。該方法不會除去溶劑，但溶液將被冷卻成過飽和溶液。它也適用于溶解度隨溫度升高而明顯增加的物質。冷卻結晶成為廣泛使用的工業結晶方法。

冷卻結晶技術的行業應用和優勢

　　在工業中應用的冷卻結晶技術通過冷卻或冷凍熱飽和溶液來實現結晶。與蒸發結晶相比，冷卻結晶更適用于隨著溫度升高溶解度顯著增加的物質。這些物質包括氯化銨，磷酸鈉和芒硝。為此，采用蒸發濃縮技術和冷卻結晶技術處理廢水，同時獲得附加值副產品硫酸鈉晶體。溫度和溶解度的系數變化很大。當溫度下降時，這些物質的溶解度也會降低，并形成過飽和溶液。由于其熱動力學不穩定性，溶質將從溶液中結晶出來。冷卻結晶法利用溶液中各組分的溶解度隨溫度變化的差異（見圖1）來達到材料分離的目的。在工業應用中，冷卻結晶經常與濃縮技術結合，使溶液首先蒸發并濃縮形成飽和溶液。然后將飽和溶液冷卻并結晶，通過離心分離獲得溶質。

脫硫廢水濃縮蒸發、結晶、鹽分離工藝

　　蒸發結晶設備是化工行業、金s冶煉行業、食品行業、制藥行業、飼料發酵業、鋼廠電廠銨法脫硫、油氣田等行業的廢水治理和綜合利用大型蒸發(濃縮)結晶設備，將簡單的環保治理、達標排放上升為環保治理加綜合利用。當冷卻到0℃時，硫酸鈉的濃度約為10g/L，氯化鈉 硝s鈉的濃度約為80g/L，此時大部分硫酸鈉從濾液中結晶成十水硫酸鈉，此十水硫酸鈉過濾出來，得到約8噸濾液。將廢水中的氯化銨、氯h鉀、硫酸銨、硫酸鉀等回收制成復混肥料;將廢水中的氯化鋁、氯化鋅、氯化亞鐵、硫酸錳、硫酸x等貴重金s回收再利用、蒸發出的冷凝水達到國家允許的排放標準、將蒸發器應用到傳統高耗能化工產品如硫化堿、硫q化鈉、氯h鋇、氫氧h鋇、氯化鈣等生產中、極大降低蒸汽能耗、為企業節省成本、提高競爭力。

　　脫硫廢水含有雜鹽體系，主要含有氯化鈉、硫酸鈉、硝s鈉，在雜鹽體系中，硫酸根的濃度是硝s根和氯離子濃度的40倍，是氯離子濃度的15倍，因此，要將氯化鈉、硫酸鈉和硝s鈉分開的難度較大，比較理想的方式就是得到硫酸鈉純品，其他的為雜鹽。

　　在脫硫廢水蒸發、結晶、鹽分離工藝中，蒸發器的設計以及工藝條件的設計，制約著硫酸鈉蒸發結晶的品質，例如，當硝s根 氯離子的濃度大于50g/L時，硫酸鈉的品質會受到影響，故當硝s根 氯離子的濃度大于50g/L時，就需要排出硫酸鈉蒸發器，此時濾液為飽和硫酸鈉溶液 不飽和氯化鈉硝s鈉溶液，此時蒸發量約為72噸。硫酸鈉的飽和濃度約為30%，因此采用MVR蒸發器需要控制出料濃度小于30%，即在濃度接近30%時須轉入多效蒸發結晶器繼續蒸發結晶。

　　飽和硫酸鈉溶液 不飽和氯化鈉、硝s鈉溶液中主要含有硫酸鈉，從溶解度曲線來看，硫酸在溫度較低時，其溶解度較小，故需要冷卻結晶得到。與蒸發結晶相比，冷卻結晶更適用于隨著溫度升高溶解度顯著增加的物質。當冷卻到0℃時，硫酸鈉的濃度約為10g/L，氯化鈉 硝s鈉的濃度約為80g/L，此時大部分硫酸鈉從濾液中結晶成十水硫酸鈉，此十水硫酸鈉過濾出來，得到約8噸濾液。得到的十水硫酸鈉熱融后，回到硫酸鈉蒸發系統繼續蒸發，此時需要額外蒸發約1噸水，硫酸鈉蒸發系統需要蒸發73噸水。

　　在雜鹽蒸發時，鈣鎂濃度高，管內流速慢，容易堵管，影響濃縮蒸發、結晶、鹽分離工藝的效率。

　　發明內容

　　本發明的目的在于克服現有技術存在的以上問題，提供一種脫硫廢水濃縮蒸發、結晶、鹽分離工藝，本發明的工藝能夠將脫硫廢水中的硫酸鈉成功分離，并且將氯化鈉進行蒸發濃縮結晶，得到氯化鈉結晶鹽作為工業原料，氯化鈉蒸發器產生的母液進入單效蒸發器，得到雜鹽晶體，有效的將硫酸鈉和氯化鈉分離出來。(7)將(6)中的母液輸送至冷凍d晶裝置冷凍，冷凍后的母液經過預熱后進入三效蒸發器，將氯化鈉進行蒸發濃縮結晶。

　　為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

　　一種脫硫廢水濃縮蒸發、結晶、鹽分離工藝，包括以下步驟：

　　(1)原水通過進料泵進入冷凝水預熱器中，預熱升溫;

　　(2)預熱升溫后進入一效降膜蒸發器的分離器中，一效循環泵將一效分離器內的物料送入一效加熱器頂部形成膜狀向下流動，循環流動過程中與管外熱交換，蒸發水分提升濃度;

　　(3)所述一效降膜蒸發器中出來的物料通過所述一效循環泵進入到四效強制循環蒸發器中，在所述四效強制循環蒸發器的分離器中，由四效強制循環泵輸送物料經過換熱器換熱交換，蒸發水分提升濃度;

　　(4)所述四效強制循環蒸發器中出來的物料經過四效轉料泵打入三效分離器內，由三效強制循環泵輸送物料經換熱器交換熱量，蒸發水分提升濃度;

　　(5)物料由三效中轉泵打入二效分離器內，由二效強制循環泵輸送物料經過換熱器交換熱量，蒸發水分提升濃度;

　　(6)經過濃縮后的濃縮液進入旋液器，再進入離心機中，離心分離后獲得硫酸鈉晶體，硫酸鈉晶體進行干燥包裝，分離后的母液進入(7)中;