本發(fā)明涉及制鹽技術(shù)、制硝技術(shù)、高鹽廢水處理，更具體的是涉及一種鹽硝分離的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、蒸發(fā)工藝主要有：多效真空蒸發(fā)和mvr蒸發(fā)工藝等。多效真空蒸發(fā)工藝是水在多個(gè)正壓和“真空”狀態(tài)組合的蒸發(fā)罐中逐級(jí)蒸發(fā)，各罐間形成壓差沸、各蒸發(fā)罐的“二次蒸汽”逐級(jí)利用，末效的二次蒸汽進(jìn)入真空冷凝系統(tǒng)的方法；多效真空蒸發(fā)的能源結(jié)構(gòu)是：主要消耗少量的電和大量的蒸汽。mvr(mechanical?vapor?recompressor---機(jī)械蒸汽再加壓)是用外電驅(qū)動(dòng)蒸汽壓縮機(jī)，將低能級(jí)二次蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮，溫度、壓力提高，熱焓增加，變成高能級(jí)的加熱蒸汽，然后進(jìn)入換熱器冷凝，以充分利用蒸汽的潛熱，從而減少對(duì)外界能源的需求的一項(xiàng)節(jié)能技術(shù)。正常生產(chǎn)根據(jù)物料性質(zhì)和工藝基本不需要補(bǔ)充蒸汽或者補(bǔ)充少量的蒸汽，只需要在開車時(shí)候，用少量蒸汽加熱鹵水到沸點(diǎn)。正常生產(chǎn)中由于壓縮機(jī)的耗電量相對(duì)多效較大，mvr的能源結(jié)構(gòu)是：主要消耗大量的電和少量的蒸汽。為保護(hù)壓縮機(jī)的安全運(yùn)行，且不被腐蝕，二次蒸汽離開蒸發(fā)室后，必經(jīng)除沫、洗滌過(guò)程，才能進(jìn)壓縮機(jī)壓縮。

2、在制鹽、制硝、高鹽廢水領(lǐng)域進(jìn)行鹽和硫酸鈉分離方法主要有熱法鹽析法鹽硝聯(lián)產(chǎn)工藝、母液循環(huán)蒸發(fā)法鹽硝聯(lián)產(chǎn)工藝等。原理均是根據(jù)nacl-na2so4-h20三相體系中,在不同的溫度下nacl與na2so4溶解度性質(zhì)不同的特點(diǎn)：nacl的溶解度隨溫度的升高而增大，na2so4則相反，其溶解度隨溫度的升高而減小的規(guī)律，將其分離。熱法鹽析法鹽硝聯(lián)產(chǎn)是通過(guò)多效蒸發(fā)工藝，將原料濃縮后，在溫度較低的末效蒸發(fā)罐排出的鹽漿,經(jīng)過(guò)洗滌降溫回溶芒硝后,經(jīng)脫水分離得到濕鹽和析鹽母液,濕鹽干燥、包裝制得成品鹽。析鹽母液加入一定量的粉鹽在預(yù)熱升溫，保溫沉降,脫水制得粗硝，析硝母液返回蒸發(fā)析鹽，這就是熱法鹽析法鹽硝聯(lián)產(chǎn)工藝。該工藝存在能耗水平偏高，nac?l與na2so4產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定且偏低的缺點(diǎn)。

3、母液循環(huán)蒸發(fā)法鹽硝聯(lián)產(chǎn)工藝，是從瑞士蘇爾壽公司引進(jìn)的生產(chǎn)工藝技術(shù),習(xí)慣上稱為熱法鹽硝聯(lián)產(chǎn)。即原料送入多效蒸發(fā)系統(tǒng)蒸發(fā)析鹽,順流排到低溫的末效蒸發(fā)器排，在末效蒸發(fā)器nac?l大量析出的同時(shí)，na2so4得到濃縮。將析鹽母液升溫，na2so4溶解度變小而析出，而nac?l由于溶解度隨溫度升高而增大，成為不飽和組分。蒸發(fā)水分可使na2so4繼續(xù)析出，nac?l濃度升高。當(dāng)nac?l濃度達(dá)到或接近飽和時(shí)，將析硝母液降溫，蒸發(fā)，又可使nacl過(guò)飽和析出，na2so4則又得到濃縮。析鹽母液再返回升溫，循環(huán)使用，nac?l和na2so4因此可以得到分離。該工藝存在能耗水平高，母液循環(huán)量大，產(chǎn)品質(zhì)量不高、受進(jìn)料成份波動(dòng)影響大的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：為了解決現(xiàn)有工藝能耗水平高、產(chǎn)品質(zhì)量不高、受進(jìn)料成份波動(dòng)影響大的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種鹽硝分離的方法及系統(tǒng)。利用氯化鈉與硫酸鈉兩物質(zhì)各自的溶解度物理特性，用含氯化鈉與硫酸鈉的原料在同一裝置中生產(chǎn)精制鹽產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn)硫酸鈉或者芒硝，使資源得到綜合利用、提高資源利用率、降低能耗等。

2、本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的具體采用以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明的第一個(gè)方面提供一種鹽硝分離的方法，包括如下步驟：包括采用含有納濾工序的工藝路線一或無(wú)納濾工序的工藝路線二；

4、含有納濾工序的工藝路線一：含氯化鈉和硫酸鈉的原料液進(jìn)入納濾工序進(jìn)行膜分離除硝，納濾工序產(chǎn)生的硫酸鈉含量高的一側(cè)為納濾濃水側(cè)，硫酸鈉含量低的一側(cè)為納濾產(chǎn)水側(cè)，納濾產(chǎn)水進(jìn)入mvr制鹽工序得到氯化鈉產(chǎn)品；納濾濃水進(jìn)入直冷提硝工序，直冷提硝工序得到的芒硝固體進(jìn)入化硝工序，化硝工序得到的硫酸鈉溶液進(jìn)入mvr制硝工序，得到硫酸鈉產(chǎn)品；

5、無(wú)納濾工序的工藝路線二：含氯化鈉和硫酸鈉的原料液進(jìn)入直冷提硝工序，直冷提硝工序得到的芒硝固體進(jìn)入化硝工序，化硝工序得到的硫酸鈉溶液進(jìn)入mvr制硝工序，得到硫酸鈉產(chǎn)品；化硝工序產(chǎn)生的二級(jí)低硝高鹽料液進(jìn)入mvr制鹽工序得到氯化鈉產(chǎn)品。

6、具體來(lái)說(shuō)，如果生產(chǎn)更高純度的鹽可以采用有納濾工序的工藝路線一，納濾濃水進(jìn)入直冷提硝工序，納濾產(chǎn)水進(jìn)入mvr制鹽工序，詳見(jiàn)附圖1，反之如果僅生產(chǎn)高純度的鹽可以采用沒(méi)有納濾工序的工藝路線二，詳見(jiàn)附圖2。

7、在一個(gè)實(shí)施方式中，含有納濾工序的工藝路線一中，納濾工序包括如下步驟：

8、s1、如果含氯化鈉和硫酸鈉的原料液含有影響膜運(yùn)行的有機(jī)物需要先添加次氯酸鈉去除，然后再通過(guò)ph調(diào)節(jié)裝置將ph值調(diào)節(jié)在5～9之間，以滿足納濾膜法除硝系統(tǒng)的運(yùn)行要求；

9、s2、原料液然后進(jìn)入亞鈉添加裝置，保證進(jìn)膜前的游離氯始終穩(wěn)定；

10、s3、然后原料液再進(jìn)入到活性炭吸附塔，經(jīng)過(guò)活性炭吸附塔吸附吸附水中的余氯、低分子有機(jī)物等污染性物質(zhì)，對(duì)水中重金屬離子、cod等有較明顯的吸附去除作用，也能減少水中異味，色度和臭味，其游離氯含量正常情況下小于0.1mg/l，活性炭過(guò)濾器可有效防止納濾膜的有機(jī)物污染及氧化降解，而不受本身進(jìn)水溫度、ph值和有機(jī)混合物的影響，經(jīng)過(guò)活性炭吸附塔后進(jìn)入到保安過(guò)濾器；

11、s4、保安過(guò)濾器為防止微小顆粒進(jìn)入膜系統(tǒng)，堵塞膜元件，保安過(guò)濾器過(guò)濾后的含氯化鈉和硫酸鈉的原料液經(jīng)過(guò)高壓泵輸送到納濾工序；

12、s5、納濾工序主要作用是把經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的含氯化鈉和硫酸鈉的原料液進(jìn)行膜分離除硝，由于它的膜孔直徑剛好介于一二價(jià)離子之間，并具有負(fù)電荷，所以它對(duì)硫酸鹽有極高脫除能力，而氯化鈉溶液有很好的透過(guò)能力，且運(yùn)行安全、靈活，操作簡(jiǎn)單，納濾工序產(chǎn)生的硫酸鈉含量高的一側(cè)為納濾濃水側(cè)，硫酸鈉含量低的一側(cè)為納濾產(chǎn)水側(cè)；

13、具體來(lái)說(shuō)，納濾產(chǎn)水側(cè)硫酸鈉含量為1-5g/l，納濾濃水側(cè)硫酸鈉含量為30-65g/l,納濾工序?qū)υ系闹械牧蛩徕c進(jìn)行了預(yù)分離，納濾產(chǎn)水中硫酸鈉含量只有1-5g/l，有利于制鹽工序生產(chǎn)純度更高的鹽，比如醫(yī)藥級(jí)用鹽，同時(shí)由于濃水量比原料量大幅減少，降低了冷凍系統(tǒng)的負(fù)荷，但是冷凍系統(tǒng)的投資和運(yùn)行成本增大了，如果生產(chǎn)更高純度的鹽可以采用有納濾工序的工藝路線一，納濾濃水進(jìn)入直冷提硝工序，納濾產(chǎn)水進(jìn)入mvr制鹽工序，詳見(jiàn)附圖1，反之如果僅生產(chǎn)高純度的鹽可以采用沒(méi)有納濾工序的工藝路線二，詳見(jiàn)附圖2。

14、在一個(gè)實(shí)施方式中，對(duì)于工藝路線一而言，納濾濃水進(jìn)入直冷提硝工序，直冷提硝工序包括如下步驟：

15、a1、納濾濃水先依次通過(guò)板式預(yù)冷器與列管式預(yù)冷器，得到低硝高鹽料液；

16、a2、低硝高鹽料液隨后進(jìn)入一級(jí)直冷列管冷凍結(jié)晶器(包括列管換冷器、循環(huán)管、循環(huán)泵、冷凍結(jié)晶器四部分結(jié)構(gòu))與電能驅(qū)動(dòng)制冷冰機(jī)的低溫制冷劑直接換冷，制冷劑走列管換冷器的殼程，物料走列管換冷器的管程，制冷冰機(jī)的制冷劑溫度為-15℃-6℃，通過(guò)增大制冷劑在一級(jí)直冷列管換冷器殼體內(nèi)循環(huán)量以及控制冰機(jī)的吸氣壓力的方式，控制制冷劑在一級(jí)直冷列管換冷器殼體溫度在-3℃-7℃，將原料冷凍到0℃-10℃，即傳熱溫差控制到3℃以內(nèi)，避免傳熱溫差過(guò)大，造成換冷器結(jié)垢，同時(shí)控制換冷器內(nèi)物料的過(guò)飽和度＜1kg/m3，避免產(chǎn)生的芒硝過(guò)細(xì)和換冷器結(jié)垢，同時(shí)控制物料在一級(jí)直冷列管冷凍結(jié)晶器內(nèi)的停留時(shí)間＞3小時(shí)，以提高結(jié)晶芒硝的粒徑，并通過(guò)浮選的方式將細(xì)芒硝浮選出來(lái)參與結(jié)晶，利于芒硝與低硝清液的分離，進(jìn)而降低低硝清液的浮硝含量；

17、a3、一級(jí)直冷列管冷凍結(jié)晶器得到芒硝((na2so4·10h2o)的漿料和一級(jí)低硝高鹽料液，芒硝((na2so4·10h2o)的漿料經(jīng)過(guò)一級(jí)直冷離心脫水后得到芒硝((na2so4·10h2o)固體，芒硝固體進(jìn)入化硝工序，一級(jí)低硝高鹽料液進(jìn)入二級(jí)直冷列管冷凍結(jié)晶器；

18、a4、一級(jí)低硝高鹽料液進(jìn)入二級(jí)直冷列管冷凍結(jié)晶器(包括列管換冷器、循環(huán)管、循環(huán)泵、冷凍結(jié)晶器四部分結(jié)構(gòu))與電能驅(qū)動(dòng)制冷冰機(jī)的低溫制冷劑直接換冷，制冷劑走列管換冷器的殼程，物料走列管換冷器的管程，制冷冰機(jī)的制冷劑溫度為-15℃-6℃，通過(guò)增大制冷劑在二級(jí)直冷列管換冷器殼體內(nèi)循環(huán)量以及控制冰機(jī)的吸氣壓力的方式，控制制冷劑在二級(jí)直冷列管換冷器殼體溫度在-13℃-7℃，將原料冷凍到-10℃-10℃，即傳熱溫差控制到3℃以內(nèi)，避免傳熱溫差過(guò)大，造成二級(jí)直冷列管換冷器堵塞，同時(shí)控制二級(jí)直冷列管換冷器內(nèi)物料的過(guò)飽和度＜1kg/m3，避免產(chǎn)生的芒硝過(guò)細(xì)和二級(jí)直冷列管換冷器結(jié)垢，同時(shí)控制物料在二級(jí)直冷列管冷凍結(jié)晶器內(nèi)的停留時(shí)間＞3小時(shí)，以提高結(jié)晶芒硝的粒徑，并通過(guò)浮選的方式將細(xì)芒硝浮選出來(lái)參與結(jié)晶，利于芒硝與低硝清液的分離，進(jìn)而降低低硝清液的浮硝含量；

19、a5、二級(jí)直冷列管冷凍結(jié)晶器得到的芒硝((na2so4·10h2o)的漿料和含1g/l-20g/l硫酸鈉的二級(jí)低硝高鹽料液，二級(jí)低硝高鹽料液去預(yù)冷進(jìn)料，芒硝((na2so4·10h2o)的漿料經(jīng)過(guò)二級(jí)直冷離心脫水后得到芒硝((na2so4·10h2o)固體，芒硝固體進(jìn)入化硝工序；

20、具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)采用板式預(yù)冷器和列管式預(yù)冷器回收二級(jí)低硝高鹽料液的冷量，降低了制冷冰機(jī)負(fù)荷，降低了運(yùn)行成本；通過(guò)在可能產(chǎn)生結(jié)晶的列管預(yù)冷器增加蒸汽加熱升溫快速融晶管路，提高運(yùn)行周期；通過(guò)增大制冷劑在一級(jí)直冷列管換冷器殼體內(nèi)循環(huán)量以及制冷控制冰機(jī)的吸氣壓力的方式，使一級(jí)、二級(jí)直冷列管冷凍結(jié)晶器的進(jìn)的制冷劑溫度是一樣的，這樣可以使用一臺(tái)制冷冰機(jī)供給一級(jí)、二級(jí)直冷列管冷凍結(jié)晶器的制冷劑，無(wú)需兩臺(tái)冰機(jī)，投資、運(yùn)行成本、管理維護(hù)成本都大幅度降低；通過(guò)控制制冷劑與物料的傳熱溫差控制到3℃以內(nèi)，避免傳熱溫差過(guò)大，造成換冷器堵塞，通過(guò)制冷劑與物料直接傳熱的方式，與制冷劑冷凍載冷劑，再通過(guò)載冷劑冷凍物料的方式，大幅提高了換冷效率，降低了冰機(jī)負(fù)荷與運(yùn)行成本15-30％。

21、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述化硝工序包括如下步驟：

22、芒硝固體進(jìn)入化硝工序，在化硝工序通過(guò)通入熱源(熱源開車的時(shí)候?yàn)橄到y(tǒng)外來(lái)的蒸汽，正常運(yùn)行采用mvr制鹽系統(tǒng)的含有少量蒸汽的不凝汽中的余熱，以節(jié)約消耗)將芒硝升溫到32.38℃以上，控制溫度在35℃-60℃范圍，過(guò)低芒硝固體不能完全轉(zhuǎn)換為硫酸鈉溶液，過(guò)高則浪費(fèi)過(guò)多的能量需要額外補(bǔ)充蒸汽，得到含有硫酸鈉的溶液或者漿料，含有硫酸鈉的溶液或者漿料經(jīng)過(guò)離心脫水得到濕硫酸鈉固體后的離心母液進(jìn)入mvr制硝工序。

23、在一個(gè)實(shí)施方式中，mvr制硝工序包括如下步驟：

24、離心母液首先經(jīng)過(guò)制硝冷凝水預(yù)熱器預(yù)熱到75℃-105℃，然后進(jìn)入mvr制硝蒸發(fā)器，mvr制硝蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度控制在85℃-110℃，蒸發(fā)出來(lái)的二次蒸汽經(jīng)過(guò)二次蒸汽洗滌塔洗滌后經(jīng)過(guò)電能驅(qū)動(dòng)的mvr制硝壓縮機(jī)加溫加壓，加溫加壓后的蒸汽為過(guò)熱蒸汽，再經(jīng)過(guò)噴淋冷凝水消除過(guò)熱后，溫度較二次蒸汽提高15℃-20℃，在回到mvr制硝蒸發(fā)器的加熱室與循環(huán)物料換熱，換熱產(chǎn)生的蒸汽冷凝水預(yù)熱進(jìn)料，通過(guò)蒸發(fā)得到含有硫酸鈉的漿料，硫酸鈉漿料進(jìn)入經(jīng)過(guò)硝漿脫水系統(tǒng)得到濕硫酸鈉固體，濕硫酸鈉固體經(jīng)過(guò)濕硫酸鈉干燥系統(tǒng)得到干燥的硫酸鈉產(chǎn)品。

25、具體來(lái)說(shuō)，由于采用冷凍和化硝工藝，類似重結(jié)晶，使得硫酸鈉純度≥99.1％，超過(guò)工業(yè)無(wú)水硫酸鈉gb/t?6009中ⅰ類一等品硫酸鈉純度≥99％的要求，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，作產(chǎn)品銷售，漿料也可以進(jìn)入化硝工序作為化硝的熱源；mvr制硝工序以電能為主要能源，僅需要少量的蒸汽作為開機(jī)和干燥產(chǎn)品用汽。

26、在一個(gè)實(shí)施方式中，納濾產(chǎn)水進(jìn)入到mvr制鹽工序，mvr制鹽工序包括如下步驟：

27、納濾產(chǎn)水首先經(jīng)過(guò)制鹽母液預(yù)熱器預(yù)熱，然后進(jìn)入制鹽冷凝水預(yù)熱器預(yù)熱到75℃-115℃，然后進(jìn)入mvr制鹽蒸發(fā)器，mvr制鹽蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度控制在85℃-120℃，蒸發(fā)出來(lái)的二次蒸汽經(jīng)過(guò)二次蒸汽洗滌塔洗滌后經(jīng)過(guò)電能驅(qū)動(dòng)的mvr制鹽壓縮機(jī)加溫加壓，加溫加壓后的蒸汽為過(guò)熱蒸汽，再經(jīng)過(guò)噴淋冷凝水消除過(guò)熱后，蒸汽溫度較二次蒸汽提高19℃-21℃，再回到mvr制鹽蒸發(fā)器的加熱室與循環(huán)物料換熱，mvr制鹽蒸發(fā)器換熱產(chǎn)生的高溫冷凝水用于預(yù)熱進(jìn)料，mvr制鹽蒸發(fā)器的加熱室排出的不凝汽進(jìn)入化硝系統(tǒng)的化硝桶去化芒硝，mvr制鹽蒸發(fā)器通過(guò)蒸發(fā)得到含有氯化鈉的鹽漿，鹽漿經(jīng)過(guò)低硝的進(jìn)料淘洗浮選工藝后，將小粒徑的粉鹽和雜質(zhì)返回mvr制鹽蒸發(fā)器蒸內(nèi)，大粒徑的高純度的鹽經(jīng)過(guò)鹽漿脫水系統(tǒng)得到濕氯化鈉固體，濕氯化鈉固體經(jīng)過(guò)濕鹽干燥系統(tǒng)得到干燥的氯化鈉產(chǎn)品。

28、具體來(lái)說(shuō)，由于mvr制鹽蒸發(fā)器的進(jìn)料中的硫酸鈉含量很低，再加上鹽退的淘洗浮選工藝，氯化鈉純度≥99.5％，超過(guò)工業(yè)鹽標(biāo)準(zhǔn)gb/t5462和食用鹽標(biāo)準(zhǔn)gb/t5461中優(yōu)級(jí)中氯化鈉純度≥99.1％的要求提高了產(chǎn)品質(zhì)量。mvr制鹽工序以電能為主要能源，僅需要少量的蒸汽作為開機(jī)和干燥產(chǎn)品用汽。

29、在一個(gè)實(shí)施方式中，無(wú)納濾工序的工藝路線二中，直冷提硝工序得到的含3g/l-22g/l硫酸鈉的低硝高鹽料液經(jīng)過(guò)預(yù)冷直冷提硝工序的進(jìn)料，回收冷量后直接進(jìn)入mvr制鹽工序。

30、本發(fā)明的第二個(gè)方面提供一種鹽硝分離的系統(tǒng)，采用上述的一種鹽硝分離的方法。

31、在一個(gè)實(shí)施方式中，包括與工藝路線一對(duì)應(yīng)的第一工藝路線系統(tǒng)或與工藝路線二對(duì)應(yīng)的第二工藝路線系統(tǒng)，第一工藝路線系統(tǒng)包括納濾工藝系統(tǒng)，第二工藝路線系統(tǒng)不包括納濾工藝系統(tǒng)。

32、在一個(gè)實(shí)施方式中，第一工藝路線系統(tǒng)或第二工藝路線系統(tǒng)均包括直冷提硝工序系統(tǒng)、化硝工序系統(tǒng)、mvr制鹽工序系統(tǒng)以及mvr制硝工序系統(tǒng)。

33、本發(fā)明的有益效果如下：

34、1、本發(fā)明將原料中的氯化鈉和硫酸鈉回收制得高品質(zhì)的產(chǎn)品，其中氯化鈉純度≥99.5％，超過(guò)工業(yè)鹽標(biāo)準(zhǔn)gb/t5462和食用鹽標(biāo)準(zhǔn)gb/t5461中優(yōu)級(jí)中氯化鈉純度≥99.1％的要求，硫酸鈉純度≥99.1％，超過(guò)工業(yè)無(wú)水硫酸鈉gb/t6009中ⅰ類一等品硫酸鈉純度≥99％的要求，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，作產(chǎn)品銷售。

35、2、本發(fā)明采用直冷提硝+化硝+mvr重結(jié)晶制硝+mvr制鹽工藝，特別是直冷工藝的獨(dú)特設(shè)計(jì)，大幅提高了換冷效率，降低了冰機(jī)負(fù)荷，綜合能耗水平34kgce/噸鹽硝左右，較現(xiàn)有工藝75-110kgce/噸鹽硝大幅降低，降低了生產(chǎn)成本。

36、3、本發(fā)明以電能為主要能源，僅需要少量的蒸汽作為開機(jī)和干燥產(chǎn)品用汽，碳排放量大幅降低，綠色環(huán)保，適合工業(yè)化生產(chǎn)。