氯化鈉、硫酸銨等工業(yè)廢鹽干燥設(shè)備選型新思路
工業(yè)廢鹽(以下簡稱“廢鹽”)主要產(chǎn)生于農(nóng)藥中間體、藥物合成和印染等工業(yè)生產(chǎn)過程以及固液分離、溶液濃縮結(jié)晶及污水處理等過程,包括氯化鈉、硫酸鈉、硝酸鈉、亞硝酸鈉等。具有種類繁多、成分復(fù)雜、來源眾多、處理成本高等特點,這些廢鹽若未經(jīng)妥善處理,不僅會占用大量土地,還會對環(huán)境造成嚴重污染。2016年,《國家危險廢物名錄》把多種生產(chǎn)過程中的蒸餾和反應(yīng)殘余物、廢母液與反應(yīng)罐及容器清洗廢液等廢棄物正式列入危險廢物名錄。
近年來,我國廢鹽產(chǎn)生量不斷增加,預(yù)計年產(chǎn)生量超過2000萬噸,其中農(nóng)藥占30%,精細化工占15%,醫(yī)藥占10%,其他占45%。但這些廢鹽不能直接作為工業(yè)原料使用,只能進行堆存或者委外處置,這不僅占用了大量的土地,而且處理費用高達3000元/噸以上,對于企業(yè)來說是難以承受的。另一方面,由于國內(nèi)廢鹽處置技術(shù)和相關(guān)標準的缺失,廢鹽的處置率和資源化利用率極低,大部分廢鹽以剛性填埋為主。這種情況不僅對環(huán)境造成了威脅,也造成了資源的浪費,如何對其進行的無害化資源化處理與處置已成為一個亟待解決的現(xiàn)實問題,得到社會各界的廣泛關(guān)注。
干燥設(shè)備現(xiàn)狀概述
在工業(yè)廢鹽的干燥范疇內(nèi),根據(jù)我公司多年來的實際了解,多數(shù)業(yè)主單位存在選定購買的干燥設(shè)備無法滿足0.1~0.5%鹽顆粒的終水分指標,要么就是以犧牲產(chǎn)量為代價維持生產(chǎn)任務(wù),同時也存在著再次添加干燥設(shè)備來滿足該水分指標的情況;
究其原因,我們認為存在以下三個原因:
1、前期工藝指標不穩(wěn)定:
含鹽母液經(jīng)結(jié)晶后,進入離心機進行固液分離,鹽顆粒輸送到干燥設(shè)備進行干燥作業(yè);其中,離心機的固液分離存在水分不均或明顯有液體滴漏的情況,勢必會造成后道干燥設(shè)備的產(chǎn)品指標不穩(wěn)定的情況存在。
2、干燥方式和停留時間的問題:
目前工業(yè)鹽顆粒的干燥設(shè)備有振動流化床干燥機、沸騰床干燥機、槳葉干燥機、盤式干燥機、氣流干燥機等,其原理均為對流或傳導(dǎo)式傳熱傳質(zhì),即風量和停留時間成為產(chǎn)品達標與否的關(guān)鍵參數(shù),同樣他們也是設(shè)備選型的關(guān)鍵參數(shù);想要產(chǎn)品達標就要針對鹽顆粒的特性,留足設(shè)計余量,核心目的就是讓鹽顆粒盡快升溫、并盡量延長停留。
而實際情況是氣固傳熱和傳導(dǎo)傳熱存在效率,對流的空氣未經(jīng)除濕產(chǎn)品再次吸潮返潮,鹽顆粒還沒完全升溫起來即排出,從而導(dǎo)致產(chǎn)品不達標的情況存在。
3、設(shè)備廠家的經(jīng)驗與選型問題:
干燥設(shè)備廠家目前也比較多,規(guī)模水平和實際經(jīng)驗參差不齊,提出的解決方案和給出的預(yù)算也不盡相同,導(dǎo)致用戶在定購時無所是從,特別是接觸了解不多的用戶,最終也只能簡單的以價格來決定供應(yīng)商。那么待到開機試運行時,出現(xiàn)產(chǎn)品不達標、產(chǎn)量不夠或增加設(shè)備的情況,也就成為比較尷尬的現(xiàn)實問題。
工業(yè)廢鹽干燥設(shè)備選型新思路
我公司在多年的設(shè)計、制作經(jīng)驗以及工業(yè)鹽顆粒的干燥特性基礎(chǔ)上,創(chuàng)新的將熱輻射加熱方式應(yīng)用到干燥領(lǐng)域,提出“熱輻射+熱對流”以及“熱輻射+熱傳導(dǎo)”的干燥理念,以強化彌補單一熱風對流或傳導(dǎo)傳熱的不足,目的只有一個:讓鹽顆粒自身熱起來;而熱風在傳遞一部分熱量的同時,帶走水分蒸發(fā)的潮氣,而鹽顆粒又不會吸潮。
公司優(yōu)選波長的輻射加熱單元,電熱轉(zhuǎn)化率高達90%以上,熱量均勻的、直接的輻射給鹽顆粒;熱輻射均勻,加熱元件的升溫和冷卻遠比熱風和傳導(dǎo)來得快;配備溫控模塊后,可針對性調(diào)整發(fā)熱功率,實現(xiàn)熱量的輸出可調(diào)可控。
該系列新型干燥設(shè)備機組,是一種適用于多種物料的連續(xù)干燥設(shè)備,使之適應(yīng)性更廣泛,動力消耗更低,實際運行效果更好;熱源選擇搭配也更加多樣,可以將100℃以下的系統(tǒng)工藝凝水有效利用,以熱輻射輔助加熱,達到余熱利用、節(jié)能降耗的目的。
工業(yè)廢鹽的分類
主要包括無機廢鹽和有機廢鹽兩大類。無機廢鹽主要包括氯化鈉、硫酸鈉、硝酸鈉、亞硝酸鈉等,有機廢鹽主要包括鹵素化合物、磺酸鹽、有機硫酸鹽等。
根據(jù)行業(yè)劃分農(nóng)藥行業(yè)(30%)、醫(yī)藥(10%)、精細化工(15%)、印染等其他(45%),于江蘇省而言,含鹽廢物主要來源于染料中間體(HW12)、醫(yī)藥中間體(HW02)、農(nóng)藥中間體(HW04)、煤化工(HW11)及濕法冶金(HW48)。
根據(jù)工業(yè)廢鹽的成分,可將工業(yè)廢鹽分為單一鹽與混合鹽。單一鹽為單一組分的鹽;混合鹽是指兩種及兩種以上組分的鹽,工業(yè)廢鹽中的有機物含量與產(chǎn)生行業(yè)有關(guān)。調(diào)研顯示,工業(yè)園區(qū)暫存的廢鹽中,混鹽占80%,剩下的20% 為單鹽。
應(yīng)用范圍
農(nóng)化行業(yè):在生產(chǎn)有機磷類、有機硫類、有機氯類、菊酯類、苯氧羧酸類、氨基甲酸酯類、酰胺類、雜環(huán)類、磺酰脲類等農(nóng)藥產(chǎn)品的過程中會產(chǎn)生的包括氯化鈉、硫酸鈉、亞硫酸鈉、硝酸鈉、碳酸鈉、溴化鈉等廢鹽。
石化行業(yè):在石油和天然氣的處理和加工過程中,會產(chǎn)生大量的含鹽廢水。這些廢水中的鹽分經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶處理后,形成了工業(yè)廢鹽。這些廢鹽中含有大量的重金屬和有毒有害物質(zhì),這些廢鹽中包括氯化鈉和氯化鉀等簡單鹽類。
氯堿行業(yè):通過電解鹽水產(chǎn)生氫氣和氯氣,同時也會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢鹽。
精細化工行業(yè):來自于化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物、廢水和廢渣等。精細化工行業(yè)的特點是生產(chǎn)過程中使用的原料種類繁多,化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜,因此產(chǎn)生的廢鹽成分也各不相同。有些廢鹽含有大量的有機物和重金屬,如氯化鈉、硫酸鈉和硝酸銨等。
制藥行業(yè):這些行業(yè)在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含有有機物及其他有毒的含鹽廢液、固體的工業(yè)廢鹽,如母液(工藝廢水)產(chǎn)生的反應(yīng)鹽、酸堿化學(xué)反應(yīng)的中和鹽、鹽析鹽、蒸餾殘液產(chǎn)生的鹽泥,如氯化鈉、溴化鈉、亞硫酸鈉、硫酸鈉、甲酸鈉、醋酸鈉、丙酸鈉、磺酸鈉、氟化鉀、氯化銨、硫酸銨、硫酸氫銨等。
鋼鐵行業(yè):生鐵冶煉過程中會產(chǎn)生含鹽廢水和其他含有毒物質(zhì)的廢渣,其中最常見的是氯化鈉、氯化鉀等鹽類。
紙漿和造紙行業(yè):直接排放纖維、雜質(zhì)、碎木頭等廢渣、廢水,其中含有大量有機物和無機鹽類,極易導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化和水資源的大量浪費。
化肥生產(chǎn):會產(chǎn)生含有氯、氧、鉀、鋅、銅等無機鹽類的污水,這類廢水具有高度腐蝕性、難以降解、對環(huán)境危害大等特點。
紡織行業(yè):主要來自于染色、印花、后整理等工藝過程中使用的助劑、染料等。這些廢鹽中含有大量的氯化物、硫酸鹽等,同時還會含有重金屬和其他有害物質(zhì)。包括氯化鈉、溴化鈉等。
煤炭和石油行業(yè):煤炭加工利用主要通過煤化工、焦化廠、化工廠、洗煤廠、選煤廠等環(huán)節(jié)產(chǎn)生大量的含鹽廢水。焦化廠將煤炭在高溫下加熱,生成焦炭、煤焦油、煤氣和氨水。這些副產(chǎn)物中,氨水是高鹽、高氮的廢水,含有大量的鹽類,如氯化鈉、硫酸鈉等?;S利用煤生產(chǎn)化工產(chǎn)品,如合成氨、尿素、甲醛等,同時產(chǎn)生大量的含鹽廢水。洗煤廠和選煤廠在煤炭加工過程中也會產(chǎn)生大量的含鹽廢水。石油加工利用主要通過煉油廠、化工廠等環(huán)節(jié)產(chǎn)生大量的含鹽廢水。煉油廠將石油裂解成各種燃料油和化工原料,同時產(chǎn)生大量的含鹽廢水?;S利用石油生產(chǎn)各種化工產(chǎn)品,如合成樹脂、塑料等,同時也會產(chǎn)生大量的含鹽廢水。