煤制氣濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶制工業(yè)鹽工藝研究.pdf

1、煤制氣作為一種彌補天然氣不足的新興技術(shù)備受人們的關(guān)注，但它的發(fā)展一直受到環(huán)境污染問題的制約，其中煤制氣濃鹽水的處理問題成為煤化工廢水“零排放”的瓶頸。煤制氣濃鹽水的處理通常采用直接蒸發(fā)結(jié)晶工藝或是自然蒸發(fā)技術(shù)，但是直接蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)面臨結(jié)垢，能耗高，設(shè)備要求高的問題；自然蒸發(fā)技術(shù)則有著大量占用土地資源和環(huán)境隱患的問題。另外兩個技術(shù)產(chǎn)生的結(jié)晶鹽因含有重金屬和有機物，均屬于危險廢棄物。處理危險廢棄物的技術(shù)要求高且處理費用昂貴，給企業(yè)帶來沉重的

2、負擔。本課題提出煤制氣濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶制工業(yè)鹽工藝，通過混凝沉淀預(yù)處理和超濾納濾處理凈化濃鹽水中的雜質(zhì)，蒸發(fā)結(jié)晶出濃鹽水中有用成分，實現(xiàn)資源化利用。本文通過實驗室的小試實驗，分析研究混凝沉淀預(yù)處理對雜離子的去除效果，確定預(yù)處理藥劑的投加量；通過IMSDesign軟件模擬計算納濾的處理效果；探討了蒸發(fā)結(jié)晶中各離子的相互影響作用，確定析出氯化鈉需要的溫度及濃縮比；通過原鹽洗滌的試驗確定最佳固液比和結(jié)晶鹽的最終純度；最后將工藝與常規(guī)工藝進行技術(shù)

3、和經(jīng)濟對比，分析煤制氣濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶制工業(yè)鹽的優(yōu)缺點。
　　論文進行了混凝沉淀預(yù)處理試驗，通過對濃鹽水中雜離子的去除效果分析，確定氫氧化鈣、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺的投加量。試驗結(jié)果表明煤制氣濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶制工業(yè)鹽工藝的化學沉淀預(yù)處理段的藥劑最佳投加量：Ca(OH)2投加量為2.5g/L，PAC為20mg/L，PAM為1.5mg/L。此時對目標物質(zhì)的去除率為：Ca2+的去除率為80.46％，Mg2+的去除率為95.28%，Mn2+的

4、去除率為94.1%，F(xiàn)-的去除率可以達到55.06%，碳酸鹽的去除率為66.20%，SO42-的去除率能達到44.61%。通過化學沉淀處理能夠有效地去除濃鹽水中的雜質(zhì)離子，達到凈化濃鹽水減輕后續(xù)處理負荷的效果。
　　論文對Na+—Cl-—SO42-水鹽體系進行分析，發(fā)現(xiàn)當溶液中氯化鈉濃度大于25%（300g/L），而硫酸鈉濃度小于5%（55g/L）的條件下，溶液則處在氯化鈉結(jié)晶區(qū)，溶液中只有氯化鈉能被析出，從而將氯化鈉和硫酸鈉分離

5、開。通過對濃鹽水進行蒸發(fā)結(jié)晶實驗可知隨著溫度的升高，氯化鈉和硫酸鈉的溶解度均在增加。為了讓氯化鈉和硫酸鈉不會同步析出，更好地將兩者分離，溫度需要控制在70℃~95℃，此時氯化鈉的飽和濃度大約在350g/L，而硫酸鈉的飽和濃度大約在44g/L。
　　經(jīng)過計算，預(yù)估煤制氣濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶制工業(yè)鹽工藝中混凝沉淀預(yù)處理的單位成本是1.64元/t濃鹽水，膜處理的成本是4元/t濃鹽水，蒸發(fā)結(jié)晶的成本是44.8元/t，固廢的處理費用是1.11元/

6、t濃鹽水，所以整套工藝單位成本為51.6元/t濃鹽水。常規(guī)工藝如直接蒸發(fā)結(jié)晶工藝單位成本是327.08元/t濃鹽水，自然蒸發(fā)工藝是278.23元/t濃鹽水。與常規(guī)工藝相比，煤制氣濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶制工業(yè)鹽工藝在經(jīng)濟成本上占很大的優(yōu)勢。工藝具有較大經(jīng)濟優(yōu)勢的主要原因是工藝產(chǎn)生的是一般固體廢物，而常規(guī)工藝產(chǎn)出的是危險廢物，固廢和危廢的處理成本相差巨大。
　　研究成果提出了一套完整的煤制氣濃鹽水處理工藝。煤制氣濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶制工業(yè)鹽工藝具有