蒸發(fā)結(jié)晶指的是溶液通過溶劑的散失(即蒸發(fā)),使得溶液達到飽和狀態(tài),繼而達到過飽和狀態(tài)。由于在一定的溫度下,一定量的水(或溶劑)所能溶解的某一溶質(zhì)的質(zhì)量是有限的,那么多余的溶質(zhì)就會隨著溶劑的減少而析出,即結(jié)晶。(較高溫度下得到晶體)
冷卻結(jié)晶是指飽和溶液通過降低溶液的溫度,使溶質(zhì)析出的方法。一般來說,溶液的溫度越高,一定質(zhì)量的溶劑所能溶解的某一溶質(zhì)的質(zhì)量越大,那么降低溶液的溫度,就會有溶質(zhì)析出。(較低溫度下得到晶體)
典型的蒸發(fā)結(jié)晶的例子:海水曬鹽
冷卻結(jié)晶的例子:可以用一杯熱水加糖,加到糖再也不溶解的情況時,澄清的糖水就是飽和溶液,把它冷卻一段時間后,看到又重新析出固體糖,這就是冷卻結(jié)晶。
蒸發(fā)結(jié)晶和蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶有什么區(qū)別?什么時候用蒸發(fā)結(jié)晶,什么時候用蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶?差不多同一個意思,都是要除去溶劑,使溶質(zhì)達到過飽和從而從溶劑中分離出來。1、蒸發(fā)結(jié)晶主要用于單一溶質(zhì)的水溶液中提取溶質(zhì),例如氯化鈉的溶液中提取氯化鈉。2、蒸發(fā)結(jié)晶主要用于該溶質(zhì)溶解度受溫度影響不大,例如氯化鈉中含少量氯化鉀(但不能把水蒸完就得過濾)。3、加熱蒸發(fā)濃縮結(jié)晶主要用于溶解度受溫度影響較大的溶質(zhì)的提純,例如氯化鉀中含少量氯化鈉蒸發(fā)濃縮結(jié)晶分離多溶質(zhì)溶液中溶解度較低的一種溶質(zhì)。蒸發(fā)結(jié)晶直接在蒸發(fā)皿中加熱蒸發(fā)溶液至出現(xiàn)大量晶體(或有晶膜出現(xiàn))即停止,用蒸發(fā)皿的余熱將剩余的溶劑蒸干。降溫結(jié)晶先要加熱濃縮得到熱飽和溶液,然后趁熱過濾除去不溶性雜質(zhì),再冷卻結(jié)晶,過濾,得到的晶體中還可能含有其他雜質(zhì),若要進一步提純,再進行重結(jié)晶。冷卻熱飽和溶液、降溫結(jié)晶這兩者道理一樣,通過降溫使溶液飽和并析出溶質(zhì),這種方法一般用于溶解度隨溫度變化大的溶質(zhì),唯一的差異是降溫的起點有差別。蒸發(fā)溶劑結(jié)晶則是通過溶劑的不斷減少促進溶液達到飽和并析出溶質(zhì),這種方法主要用于溶解度隨溫度變化小的溶質(zhì)。蒸發(fā)結(jié)晶:溶解度不變,減少溶劑,溶質(zhì)析出。冷卻熱飽和:隨溫度降低,,溶解度減小,溶質(zhì)析出。
采用蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)處理廢水,是將廢水進行加熱,由于水分子大量氣化,使溶質(zhì)得到濃縮,濃縮后的溶液回收利用,濃縮過程中產(chǎn)生的蒸汽冷卻、凝結(jié)成為去水離子。故采用蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)的必要條件是不斷供給熱能。
對于蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)可以用于海水淡化、化工、制鹽、油田、生物燃料、化工、發(fā)電、造紙、氯堿、金屬采礦等行業(yè)。
在設(shè)計蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備時,一般會針對不同水質(zhì)特點進行蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)的選擇。
蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)可以在常壓、減壓或者加壓下進行,蒸發(fā)工藝有單效、雙效或者多效蒸發(fā)。
所謂單效蒸發(fā)是指溶液在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)時所產(chǎn)生的二次蒸汽不再利用;多次蒸發(fā)就是多次利用二次蒸汽進行蒸發(fā),通常稱為多效蒸發(fā)。
對于不同廢水,所采用的廢水蒸發(fā)結(jié)晶工藝也不同,在處理貴金屬回收利用產(chǎn)生的廢水一般會采用常壓蒸發(fā),在蒸發(fā)系統(tǒng)中,蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備有薄膜蒸發(fā)器、多效蒸發(fā)器、MVR蒸發(fā)器等等。
多效蒸發(fā)技術(shù)是將蒸發(fā)器連接起來,前一效的蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽作為后面蒸發(fā)器加熱的熱源,使熱能得到高效利用。
多效蒸發(fā)技術(shù)的進水預(yù)處理是相對比較簡單,能夠?qū)U水中不揮發(fā)性質(zhì)的溶劑以及溶質(zhì)分離掉,不會殘留大量的濃縮液,熱解之后便于處理。
機械熱壓縮技術(shù)是利用蒸發(fā)器中的二次蒸汽,使用壓縮機壓縮,溫度以及壓力會升高,料液會保持沸騰的狀態(tài),加熱蒸汽本身會冷凝成水,通過這種方法能夠高效利用蒸汽,使?jié)摕岜换厥?,提升熱效率,減少資源需要以及能耗、降低污染。
在有些廢水處理過程中,蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)一般時需要根據(jù)其他工藝聯(lián)合使用,才可以達到一定的標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)廢水的產(chǎn)生來源,廢水的處理量,以及廢水的成分,設(shè)計不同的廢水蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備。
由于在某些行業(yè)廢鹽處置的難題,一般工業(yè)固廢的填埋場不固化,鹽會滲入滲濾液,造成更大的問題,對于廢鹽如何處理,鹽回收利用有兩個思路,即提取氯化鈉和硫酸鈉的混合鹽,將他們與有機物等其他雜質(zhì)分離開來。母液干燥或焚燒?;旌消}作為生產(chǎn)鹽的原料或者其他特殊用途;也可以將氯化鈉鹽和硫酸鈉鹽分別提取,剩下的少量雜鹽去固化填埋。
廢水回收混合鹽結(jié)晶器設(shè)計思路:
1、讓有機物溶解在母液中;
2、將有用的氯化鈉鹽和硫酸鈉鹽結(jié)晶出來;
廢水回收混合鹽結(jié)晶器設(shè)計特點:
1、強制循環(huán)結(jié)晶器
2、雙推料離心機清洗大顆粒的鹽;
3、借鑒制鹽行業(yè)的提純系統(tǒng),用大離心機;
4、離心機采用變頻,易于調(diào)節(jié);
5、及時清洗離心母液和鹽漿管路。
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