本實用新型涉及結晶分離技術領域，特別涉及一種帶冷凍結晶和重結晶的濃鹽水結晶分離裝置。

背景技術：

目前石油、煤化工、電力等工業(yè)生產中會產生大量的含鹽廢水，這些廢水被回用后，產生少量高含鹽廢水?，F有技術中，通常使用包含結晶器的結晶系統(tǒng)對含鹽廢水繼續(xù)濃縮，以實現廢水的零排放或近零排放，最終產生一定量含有各種無機鹽分和有機物的固體廢棄物。由于此類固體廢棄物在我國被定義為危險廢棄物，處理成本極高，從而使得運行費用急劇增加。

通過對上述固體廢棄物進行成分分析，其無機鹽占絕大部分，特別是NaCl和Na₂SO₄兩種混合鹽的含量超過90%。若將NaCl和Na₂SO₄與其他物質分別分離，則可以減少90%以上的固體廢棄物，同時分離出的NaCl和Na₂SO₄結晶鹽還可作為工業(yè)產品回用，不僅大大降低固體廢棄物的填埋費用，還可以變廢為寶，產生一定的經濟效益和環(huán)境效益。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種成本低、耗能小、鹽回收率高、防結垢的帶冷凍結晶和重結晶的濃鹽水結晶分離裝置。

為解決上述技術問題所采用的技術方案：一種帶冷凍結晶和重結晶的濃鹽水結晶分離裝置，包括依次相連的Na₂SO₄結晶單元、冷凍結晶單元及NaCl結晶單元，所述Na₂SO₄結晶單元包括依次連接構成Na₂SO₄結晶循環(huán)管路的第一循環(huán)泵、第一強制循環(huán)加熱器、Na₂SO₄結晶器及第一母液分離器，所述冷凍結晶單元包括閃蒸冷卻罐、蒸汽噴射器、冷凝器、冷凍結晶罐、冷凍換熱器及沉降室，所述閃蒸冷卻罐、蒸汽噴射器及冷凝器依次相連接，所述第一母液分離器與閃蒸冷卻罐相連接以將母液排入閃蒸冷卻罐進行預冷，所述冷凍結晶罐、冷凍換熱器相連接構成冷凍循環(huán)管路，所述閃蒸冷卻罐與冷凍循環(huán)管路相連接以不斷向冷凍循環(huán)管路提供預冷母液，所述冷凍結晶罐與沉降室相連接以將冷凍結晶罐內形成的晶漿排入沉降室，所述NaCl結晶單元包括依次連接構成NaCl結晶循環(huán)管路的第二循環(huán)泵、第二強制循環(huán)加熱器、NaCl結晶器及第二母液分離器，所述沉降室與NaCl結晶循環(huán)管路之間相連接并設有NaCl單元預熱器以對向NaCl結晶循環(huán)管路提供的母液進行加熱。

進一步地，所述第一母液分離器與冷凍換熱器相連接。

進一步地，所述第二母液分離器與閃蒸冷卻罐相連接。

進一步地，所述沉降室與Na₂SO₄結晶循環(huán)管路相連接。

進一步地，所述閃蒸冷卻罐連接有一擾動循環(huán)泵，所述閃蒸冷卻罐與擾動循環(huán)泵之間構成閉合循環(huán)回路。

有益效果：此帶冷凍結晶和重結晶的濃鹽水結晶分離裝置中，通過Na₂SO₄結晶單元、冷凍結晶單元及NaCl結晶單元，實現Na₂SO₄結晶鹽和NaCl結晶鹽的分離，最大程度實現Na₂SO₄結晶鹽和NaCl結晶鹽資源回收，使得最終需要填埋處理的雜質結晶鹽量顯著降低，而且，冷凍結晶單元中產出的Na₂SO₄*10H₂O結晶鹽可以通過重結晶提純并去除結晶水，最終以Na₂SO₄結晶鹽析出，無需通過能耗非常大的干燥裝置去除結晶水。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明；

圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。

具體實施方式

參照圖1，本實用新型一種帶冷凍結晶和重結晶的濃鹽水結晶分離裝置，包括依次相連的Na₂SO₄結晶單元10、冷凍結晶單元20及NaCl結晶單元30，Na₂SO₄結晶單元10包括依次連接構成Na₂SO₄結晶循環(huán)管路的第一循環(huán)泵11、第一強制循環(huán)加熱器12、Na₂SO₄結晶器13及第一母液分離器14，冷凍結晶單元20包括閃蒸冷卻罐21、蒸汽噴射器22、冷凝器23、冷凍結晶罐24、冷凍換熱器25及沉降室26，閃蒸冷卻罐21、蒸汽噴射器22及冷凝器23依次相連接，第一母液分離器14與閃蒸冷卻罐21相連接以將母液排入閃蒸冷卻罐21進行預冷，冷凍結晶罐24、冷凍換熱器25相連接構成冷凍循環(huán)管路，閃蒸冷卻罐21與冷凍循環(huán)管路相連接以不斷向冷凍循環(huán)管路提供預冷母液，冷凍結晶罐24與沉降室26相連接以將冷凍結晶罐24內形成的晶漿排入沉降室26，NaCl結晶單元30包括依次連接構成NaCl結晶循環(huán)管路的第二循環(huán)泵31、第二強制循環(huán)加熱器32、NaCl結晶器33及第二母液分離器34，沉降室26與NaCl結晶循環(huán)管路之間相連接并設有NaCl單元預熱器35以對向NaCl結晶循環(huán)管路提供的母液進行加熱。

其中，Na₂SO₄結晶單元10用以將濃鹽水進行蒸發(fā)濃縮以首先析出Na₂SO₄結晶鹽，具體地，Na₂SO₄結晶單元10中濃鹽水在第一循環(huán)泵11的強制循環(huán)作用下，在第一強制循環(huán)加熱器12中被殼程蒸汽加熱，使?jié)恹}水有一定的過熱量，然后進入Na₂SO₄結晶器13進行閃蒸，該Na₂SO₄結晶器13底部具有洗滌腿，隨蒸發(fā)進行不斷濃縮從而首先析出Na₂SO₄結晶鹽，Na₂SO₄結晶鹽在結晶器中隨著熱鹽水的流動和重力作用，不斷碰撞結合成更大的晶粒，形成Na₂SO₄結晶簇，并隨鹽水的流動運動至洗滌腿，在洗滌腿處經進水洗滌冷卻后由排放口排出從而分離出Na₂SO₄結晶鹽。Na₂SO₄結晶單元10中的第一母液分離器14將一定量的母液外排至閃蒸冷卻罐21進行預冷，以保證NaCl晶體不在Na₂SO₄結晶器13中析出。

冷凍結晶單元20用以析出Na₂SO₄*10H₂O結晶鹽，具體地，Na₂SO₄結晶單元10排放的熱母液進入閃蒸冷卻罐21后，通過蒸汽噴射器22采用較高壓力的外加蒸汽抽吸閃蒸冷卻罐21中蒸汽，從而形成一定真空度，閃蒸冷卻罐21內產生閃蒸，使得熱母液閃蒸預冷卻至40℃左右，其中，閃蒸冷卻罐21與擾動循環(huán)泵27之間形成的閉合循環(huán)回路，能對閃蒸冷卻罐21內的溶液進行擾動，有利于閃蒸進行。

閃蒸冷卻罐21形成的預冷母液排放至冷凍循環(huán)管路中，與冷凍結晶罐24中排出的冷凍溶液混合，在循環(huán)泵的作用下連續(xù)泵入冷凍換熱器25中并在冷凍循環(huán)管路進行循環(huán)冷卻，循環(huán)溶液在冷凍換熱器25中進行熱交換，循環(huán)溶液溫度降低，使得飽和度也降低，循環(huán)溶液進入冷凍結晶罐24，Na₂SO₄以Na₂SO₄*10H₂O結晶鹽形式析出，含一定濃度結晶鹽的溶液排入沉降室26，在沉降室26中晶體經重力作用沉降，并在沉降中由于過飽和度和晶體之間互相碰撞影響，晶體進一步“長大”，沉降在沉降室26錐形底部，晶體可通過重力或泵外排出系統(tǒng)分離出Na₂SO₄*10H₂O結晶鹽，清液在沉降室26的溢流口向外流出。

經冷凍結晶單元20處理后，鹽液中Na₂SO₄濃度進一步降低，沉降室26中的清液溢流至清液罐28中并進入NaCl結晶單元30中進行處理，具體地，NaCl單元預熱器35對進入NaCl結晶循環(huán)管路的母液進行加熱，然后在第二循環(huán)泵31的強制循環(huán)作用下，在第二強制循環(huán)加熱器32中被殼程蒸汽加熱，使?jié)恹}水有一定的過熱量，然后進入NaCl結晶器33中進行閃蒸，NaCl結晶器33底部具有洗滌腿，隨蒸發(fā)進行不斷濃縮從而析出NaCl結晶鹽，NaCl結晶鹽通過底部洗滌腿向外排出，第二母液分離器34將一定量的母液外排，保證雜質晶體不在NaCl結晶器33中析出。

其中，沉降室26可以不與Na₂SO₄結晶循環(huán)管路相連接而與Na₂SO₄結晶單元進水系統(tǒng)其它設備/管路連接，以將匯聚在沉降室26底部的Na₂SO₄*10H₂O結晶鹽返回至Na₂SO₄結晶單元/其進水系統(tǒng)中。

作為優(yōu)選，第二母液分離器34與閃蒸冷卻罐21相連接，當Na₂SO₄為控制NaCl結晶單元外排母液量的最主要影響因素時，可以將第二母液分離器34排出的母液部分返回到冷凍結晶單元，以增加系統(tǒng)Na₂SO₄和NaCl回收率；當然，將第二母液分離器34也可以不與閃蒸冷卻罐21相連接而與冷凍結晶單元20前的濃鹽水設備/管道相連接。

作為優(yōu)選，第一母液分離器14與冷凍換熱器25相連接，當冷凍換熱器25在冷凍結晶過程中產生結垢附著在換熱管上從而降低換熱效率時，通過間歇引入Na₂SO₄結晶循環(huán)管路產生的熱母液進入冷凍循環(huán)管路，熱母液在冷凍換熱器25處換熱降溫到35℃左右后，由于Na₂SO₄溶解度升高而變成不飽和，可以將附著在冷凍換熱器25管壁上的Na₂SO₄*10H₂O溶解，從而解決冷凍換熱器結垢問題，通過間歇引入熱母液，能有效解決冷凍換熱器25管壁結晶、結垢問題，提高換熱效率。

上面結合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明不限于上述實施方式，在所述技術領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。