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yjqin1:
看了楼主和 ipgood 的交流,受益甚多!
也愿意发表以下个人看法。
首先提一些问题。
问题一,你们能够在酸性或中性条件下回收重金属? (即使如此,有可能在加碱脱氨的情况下,仍有金属氧化物或氢氧化物沉淀出来,肯定影响蒸氨塔的正常操作)。
问题二,在贵公司的生产中,是氨(氨水或液氨)还是硫酸铵是原料,还是两者都不是?
其一,如果楼主公司生产中氨水或液氨是原料,最可行的仍然是除重金属后蒸氨。加碱调pH是必需的。当然,这样做耗碱耗酸耗蒸汽。如此的话,重点放在现有设备和工艺的的改进上,比如先在中性条件下用多效蒸发浓缩三倍到30%,再调高pH值后进蒸氨塔,估计耗碱耗酸、尤其是耗蒸汽量会有减少。至于结垢和腐蚀方面的事儿,多采纳ipggod兄弟的意见,甚至工艺和设备。
其二,如果楼主公司生产中硫酸铵是原料,我建议你们如此操作:除重金属(需要另外加药?靠调高pH到pH=12行不行?沉淀过滤还是很容易的,只不过, 加碱太多后,重金属离子容易和游离氨形成络合,倒又溶解了)后,调高pH= 12 ~ 12.5,然后用透膜解吸-化学吸收法得到是高浓高纯的硫酸铵溶液,如此操作,省不了酸碱(硫酸花费不贵),但完全省掉了蒸汽消耗。如果要得到固体硫酸铵,那就请用ipgood兄弟的高效热法结晶器了。当然,如果想减少膜设备的投资,可以先在偏酸性(pH=6 ~ 7)条件下做多效蒸发浓缩,如果料液浓缩三倍,膜设备投资差不多按比例减少。如果日处理700吨浓盐水,膜设备投资在350万左右,日耗电1000度,把氨游离出来所耗的碱量和透膜吸收所耗的酸量容易算出来。
其三,如果氨和硫酸铵都不是你们的原料,最好还是说服硫化钠厂上一套脱氨装置,如果氨水或液氨好卖,用水吸收后精馏可得。如果硫酸铵好卖,用适当浓度硫酸吸收后做热法结晶。这也不难,为什么不做呐?实在不行,你厂出资为他们建造一套装置不就行了。相对你公司每天2000吨水的处理,这投资不算大吧。至于理论上的一些问题:
ipgood的热法结晶肯定得到的是硫酸钠和硫酸铵盐的混合物。但用冷法结晶也好不到哪里。硫酸铵在零度的饱和溶解度在41%左右,100度时的溶解度为50.5%,随温度单调上升,但变化不大。而硫酸钠在零度的溶解度为4%左右,在33度左右最高,约为34%,但随后逐渐下降,100度是为29%左右。
如果硫酸钠和硫酸铵共存于废水中,由于硫酸铵的相对量小(属于弱势群体),当温度下降到0 -15度做硫酸钠的冷结晶时,实际上首先得到的是硫酸钠和硫酸铵按一比一比例的共结晶盐。这也给我们启发,不妨做两步结晶。比如,在10度下得到铵盐和钠盐的共结晶,而母液中的铵盐所剩无几;再继续降温到5度以下得到十水硫酸钠(芒硝)结晶。把共结晶盐在30 - 60度之间从新溶解后再做冷却结晶,那时硫酸钠就变为弱势群体了,得到的结晶主要是硫酸钠。这样一来,外销的硫酸钠中的铵盐含量肯定小于10%了。
那高浓的硫酸铵溶液就可以用ipgood描述的高效蒸发-结晶器得到硫酸铵固体盐了,其销路不应该比硫酸钠差。
kingwayhorn:
这么说吧,废水就是沉钒废水。沉钒废水的处理是个世界性的难题。沉钒废水通过加碱和还原剂,把重金属沉淀下来,除完重金属后的废水pH大概在8~9左右。1.钒生产的工艺是钠化焙烧工艺,加硫酸铵的目的是沉钒。2.现在的目的就是希望氨能够回收利用,废水零排放。
yjqin1和ipgood的一些思路让我很有启发,多谢二位!
延伸阅读:
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