作者：刘金勇，李 林 ( 山东天力能源股份有限公司，山东 济南 250100) 摘要: 本文主要是通过含氯化钠和硫酸钠的废水，设计 MVＲ 蒸发结晶分盐的工艺设计，得到蒸汽压缩机的选型，并与直接产杂盐的工艺 进行对比分析，发现在 MVＲ 压缩机上，分盐能耗增加不大。

关键词: 废水蒸发结晶; MVＲ; 分盐 中图分类号: X703 文献标识码: A 文章编号: 1008 － 021X( 2019) 06 － 0249 － 02

 高盐废水直接蒸发结晶，得到是杂盐结晶产品。如果废水 中含有的盐主要有两种，比如氯化钠和硫酸钠，可考虑通过分 盐工艺，得到两种结晶盐产品。目前主要存在两种分盐工艺: 膜法( 纳滤) 分盐和热法分盐［1］。 膜法分盐是利用纳滤膜对二价及以上价态离子的高截留 作用，实现 NaCl 和 Na2 SO4的分离，产水中的［Cl － ］/［SO2 － 4 ］进 一步增大，而浓水中的［Cl － ］/［SO2 － 4 ］进一步减小，都尽可能地 偏离共饱和曲线，结晶盐纯度能达到相关标准的要求。但纳滤 分盐投资较高，运行费用也较高，而且纳滤膜存在性能衰减快、 回收率低等问题，随着运行时间的推移，其分盐效果会变差［2］。 热法分盐是根据氯化钠和硫酸钠在不同温度下溶解度的 差异，结合相图，直接通过蒸发结晶方式，使大部分氯化钠和硫 酸钠分别结晶出来。热法分盐优势是工艺简单，运行可靠性 强，投资和运行成本低，不足之处是结晶盐品质略低，最终产品 盐纯度受来料影响明显［3］。 高盐废水进入蒸发前，大都经过预处理，进入蒸发的水杂 质较少，故热法分盐得到广泛采用。在蒸发设备选择上，当沸 点升较低( 小于 10℃ ) 时，MVＲ 压缩机功率比四效蒸发蒸汽火用 具有明显的优势，固在蒸发沸点升较低的溶液时，机械蒸汽再 压缩工艺有优势［4］。 本文主要是通过某一含盐废水实例，进行 MVＲ 蒸发结晶 分盐的工艺设计。

1 氯化钠和硫酸钠的三相共饱和点 利用硫酸钠和氯化钠具有不同的溶解度特性，设计成一封 闭式循环系统，氯化钠和硫酸钠分别在该系统的两个蒸发工序 中结晶析出。在硫酸钠蒸发结晶工序中析出硫酸钠晶体，并使 氯化钠不断浓缩。在氯化钠蒸发结晶工序中，使来自硫酸钠蒸 发工序的接近饱和的富含氯化钠的制硝母液蒸发结晶析出氯 化钠晶体，与此同时制盐母液中硫酸钠含量上升但不结晶析 出。 从相关设计手册，得到硫酸钠、氯化钠在不同温度下溶解 度，并根据文献［5］中相图数据，换算成三相共饱和时的溶解度， 汇总在表 1 中。 根据 MVＲ 的蒸发原理，温度设计上既要保证氯化钠和硫 酸钠溶解度有一定的差异，而且温度不要太低，以避免压缩机 进口气体体积较大，增大投资费用。故本文中在硫酸钠蒸发时 选取 90℃，在氯化钠蒸发时选取 60℃。

2 分盐的物料平衡 当为了提高回收率，会有一部分母液循环量，并可根据进 料含量的变化，可通过系统参数的验算来确定母液循环量的调 节范围［6］。 选取一种典型的含两种盐的废水，以 5000kg / h 的进料，按 含氯化钠 8% ，硫酸钠 4% 设计。 当设计为直接蒸发分离出杂盐时，需要设计蒸发的水量为 4400kg / h。 当设计为分盐时，先在 90℃ 分离出硫酸钠盐，再 60℃ 分离 出氯化 钠 盐，两套蒸发装置蒸发水量分别为 3540kg / h 和 860kg / h。具体如图 1 所示。

其中各管段的物料组成如表 2 所示。 循环量的增加在提高回收率的同时，也增加了运行的能 耗。同时在高含盐量条件下，盐的溶解度受到其他离子的影 响，溶解度会改变，甚至形成较难析出的共混盐，从而降低硫酸 钠和氯化钠的纯度。这时可以通过外排一部分母液或者产生 杂盐的方式，来降低循环量，并来提高产品品质。

3 MVＲ 工艺对比分析

在三相共饱和时氯化钠的含量比较高，根据文献［7］，本文 取沸点升 8℃，压缩机温升设计取 15℃，据此经过工艺计算，将 热法分盐的工艺与杂盐工艺的 MVＲ 进行对比，分析结果如表 3 所示。 实际上分盐工艺中，当过料量从 90℃ 进入 60℃ 的环境中， 会闪蒸出一部分蒸汽，氯化钠的 MVＲ 的进气量实际上并没有 以上设计的体积流量大。 在氯化钠蒸发中，虽然进口压力比较低，气体密度比较低， 但由于需要蒸发的水量毕竟较少，故在选型上还是比硫酸钠的 压缩机要小一些。 同时在消耗功率上虽然压比比较高，但升压还是较低，故 氯化钠选型功率还是比较小的。分盐的两台压缩机选型上功 率之和为 275 kW，仅比单台产杂盐的压缩机功率 250kW，仅多 10% ，能耗增大得不是很多。

4 结论与展望 ( 1) 完全可以根据氯化钠和硫酸钠三相共饱和点的在不同 温度下差异，进行分盐结晶，这对其它的分盐过程同样适用。 ( 2) 在分盐设计上，存在循环物料以提高盐的回收率，在实 际生产中可能会通过外排一部分杂盐的方式，减少循环量，并 提高产品品质。 ( 3) 分盐的两台的蒸汽压缩机总功率与单台蒸汽压缩机的 总功率相近，在压缩机能耗上比产杂盐的能耗增加不大。 ( 4) MVＲ 蒸发结晶分盐完全是可行的，主要增大的能耗还 是在循环量上。具体做经济分析，还有从投资和产品出路上进 行分析。