蒸发结晶新技术带来治污革命

　　石油和化工不少子行业的废水因含盐而难以处理，目前先进的蒸发结晶技术可将盐与废水完全分离，成为治理含盐废水的有效手段，化企环保所需的新型蒸发结晶技术也应运而生。

　　新技术一

　　多相流蒸发与MVR结合

　　亮点

　　●传热系数提高20%

　　●节能15%左右

　　●不结垢且能防垢除垢

　　“我们将多相流蒸发结晶技术与MVR（机械蒸汽再压缩）技术嫁接优化，实现煤化工废水零排放，准备在宁夏某煤化工企业首次工业化应用。”3月28日，在西安闭幕的第一期蒸发及结晶技术培训班上，中国化工学会化学工程专业委员会蒸发专业学组组长、河北工业大学教授张少峰告诉中国化工报记者。

　　河北工业大学与蓝星（北京）化工机械有限公司合作的这项新技术，通过在蒸发系统中加入一定量、直径1——4毫米的三氧化二铝、聚四氟乙烯或聚甲醛等惰性颗粒，在加热室内均匀分布形成汽液固三相流。由于液相物料带着颗粒流动，物料从层流动变成湍流动，管壁附近物料流速加快，固体颗粒运动破坏了边界层，在运行过程中壁面磨损极少，导热性能显著增强，传热系数提高20%多，节能15%左右，不但不结垢还能防垢、除垢。

　　经过反渗透的废水先经过多相流蒸发，再通过MVR技术处理，使废水蒸干不再排放。蒸发吨废水耗电仅30多千瓦时，而需要补充的蒸汽很少，运行成本远低于普通蒸发技术。宁夏这家煤化工企业的废水处理装置设计规模为10吨/时，目前正在进行工艺包设计，预计8月份建成投运。

　　“不仅煤化工，这项技术也可应用在其他行业。如制盐生产装置结垢严重，每天都需要停车清洗，自从采用了多相流蒸发结晶技术后，装置连续运行几个月都没问题。”张少峰说。

　　MVR技术在国外早已成熟，国内近年来刚刚推广。中国科学院广州能源研究所高级工程师黄冲、宁波永泉制药设备有限公司区域经理吴跃辉等告诉中国化工报记者，在当前节能减排、控制煤炭消费的形势下，MVR技术受到设备研发、制造、蒸发结晶用户等业内热捧，技术改造积极性较高。2013年11月，永泉制药设备公司也研发成功MVR设备，正在进行工业试验。

　　“参加此次培训使我们受益匪浅。将加快与相关企业洽谈合作，尽早实施MVR技术改造，少用甚至不用燃煤锅炉生产蒸汽。”江苏一家元明粉生产企业负责人对中国化工报记者说。

　　新技术二

　　创新结晶工艺提质降耗

　　亮点

　　●提高效率降低能耗

　　●解决管壁堵塞难题

　　●提高产品纯度

　　污垢是蒸发结晶行业最头疼的技术难题。兰州石油机械研究所一份调研报告指出，污垢使我国换热器的运行效率平均下降50%。有效防止蒸发设备结垢、堵塞、提高传热效率成为技术研发方向。

　　天津科技大学消化吸收国内外先进的工业结晶技术，经过近10年不断创新，在国内外企业解决各种工业结晶技术难题，取得了系列成果。

　　“我们开发的冷冻结晶除硝技术，在氯碱行业应用后效果良好。”天津科技大学海洋化工教研室副主任王彦飞对中国化工报记者说，他们将结晶技术引入冷冻除硝工艺过程，通过结晶将十水硫酸钠固体颗粒长大，过滤后提高氯化钠纯度，还解决了管壁堵塞难题，连续运行24小时都不需要清洗。该技术在江苏安邦电化有限公司成功应用后，技术难题迎刃而解。

　　在农药行业，天津科技大学首次将间歇式结晶改为草甘膦连续结晶工艺，并在湖北沙隆达股份有限公司应用，降低了能耗，产品纯度提高到98%以上。目前正在施工，预计6月份投产。

　　新技术三

　　耦合工艺让废水资源化

　　亮点

　　●硫酸盐废水变废为宝

　　●提高煤焦油联苯纯度

　　●对含汞废水进行精处理

　　“应该说，目前仅将工业废水中的盐蒸发出来，废水达标排放了，但剩下的废渣处理是个问题。”王彦飞建议，现在环保倒逼压力加大，蒸发结晶技术需要不断创新，对固体废渣提纯后实行资源化利用。

　　王彦飞透露，他们尝试将结晶技术引入含盐废水处理，通过工艺合理安排和结晶过程控制，将废水资源化变废为宝。比如河北承德新新钒钛公司提矾除铬工艺中含有硫酸钠和硫酸铵废水，通过采用蒸发结晶和冷却结晶耦合工艺，将废水中含有的两种盐进行完全分离，不但解决了废水处理问题，还获得了硫酸钠和硫酸铵两种化工产品，解决了原有处理工艺固体废渣分离难题，变废为宝；帮助国外某家企业含亚硫酸钠废水处理，不但解决了现有工艺能耗大、效率低、正常运行周期短等问题，还通过工艺优化，提高了产品粒度，进一步分离后降低了过滤固体产品的含湿量。

　　针对煤焦油中提取联苯生产工艺，天津科技大学根据联苯和其他杂质的熔点不同，研发了悬浮熔融结晶和层式熔融结晶耦合工艺技术，今年2月在河南龙兴达煤化工有限公司投产应用后，煤焦油联苯纯度高达99.95%以上，联苯年产能5000吨，并且生产过程闭路循环，实现了资源利用最大化。

　　石家庄工大化工设备有限公司创新地运用蒸发结晶相结合的技术对含汞废水进行处理，汞脱除率达99%以上，可达到零排放标准。“目前，这项新技术已在新疆华泰重化工有限责任公司和新疆中泰化学阜康能源有限公司成功应用，运行效果良好。”该公司副总经理丁少峰告诉中国化工报记者，经检测，废水中含汞浓度下降到1.08毫克/升，汞脱除率为99.39%；氯离子含量下降到71——924毫克/升。处理后的废水全盐量下降99%，氯离子下降98.5%以上，实现了循环利用。