【经典案例】威胜达低温结晶技术在牛磺酸生产废水中的应用！

2022-09-08 09:14:06

随着化工企业的发展，化工废水已逐渐成为重要的污染源之一，由于化工废水成分差异大，组分复杂，污染物量多，COD高，难降解物质多，毒性强，水量水质及污染物的种类波动大，很难处理。

企业在实际生产中，生产车间可随时根据需求更换生产品种，所使用的原料不同，利用的工艺不同，其排放的废水性质截然不同。废水成分复杂，水质、水量差异明显，有害物质含量多，生物难降解物质多，处理难度极大。

企业在治理过程中大量采用物理化学方法，成本高昂，严重压缩了企业利润，造成企业入不敷出，难以承受。投入大量废水治理费用，仍无法实现稳定达标，屡遭环保处罚，对生产经营造成巨大影响。部分企业试图从废水处理中提取有用资源，以降低废水处理成本，但受限于水质因素及技术能力并未带来有效收益。

本文针对化工废水的上述处理痛难点，详细介绍我司低温蒸发结晶技术在此类废水处理上的应用。实际应用中可体现出该技术处理工艺链短、出水水质较佳、浓缩比例高，浓液排渣含水率低的特点。

1、经典案例
客户背景客户是一家综合性化工企业，被列为全国老工业区搬迁改造示范工程。该公司主要产品为硫酸12万吨/年，盐酸3万吨/年，氯磺酸3万吨/年，硫酸钾6万吨/年，混凝土外加剂10万吨/年，牛磺酸1万吨/年。是国内主要的牛磺酸生产厂家之一。

2、客户痛点

废水主要是高盐高COD废水，COD高达170000 mg/L。无生化水站。高盐浓水无法处理，需作为危险废物委外处理，委外成本高。高盐浓水无法处理，需作为危险废物委外处理，委外成本高。

3、废水产生工序&成分

废水：牛磺酸生产废水

产生工序：乙醇胺法。以乙醇胺为原料合成牛磺酸，按合成路线又分为酯化法和氯化法。

(1)酯化法：以乙醇胺、硫酸、亚硫酸钠为原料，首先硫酸与乙醇胺进行酯化反应，合成出中间体2－氨基乙基硫酸酯，中间体2－氨基乙基硫酸酯再与亚硫酸钠进行磺化反应合成牛磺酸。

(2)氯化法：以乙醇胺、盐酸、亚硫酸钠为原料，反应为氯化和磺化两步进行。氯化过程中生成的中间体2－氯乙胺盐酸盐经磺化制备出牛磺酸。

乙醇胺法制备牛磺酸过程中，关键一步就是对副产物NaCl和Na2SO4盐的脱除分离，废水的主要来源是废弃母液，其中主要含有反应的生成的硫酸铵、未反应的亚硫酸铵和少量的牛磺酸、乙醇胺硫酸酯。

成分：废水中主要含有硫氨、COD、硫酸铵、硫酸钠等。

4、我司工艺流程：预处理+蒸发结晶（10T/D)）

我司设备针对MVR母液的高浓度、高粘稠、成分复杂、腐蚀性强特性设计，设计紧凑，占地面积小。

自动进液系统、自动清洗系统、自动排料系统、远程监控系统、故障自主分析系统，可确保设备运行过程自动完成。

自主研制的抽真空系统，可为设备提供稳定的负压环境保障。

蒸馏釜高效夹套式换热器，可提高热源利用效率，节约能耗。

独特螺旋分离设计，可净化蒸汽，改善出水水质。

双机封设计，可保证整套设备的密封性，提高设备工作效率。
废液搅拌及残渣螺旋推送双重功能集于一体，可杜绝结垢堵塞问题。
5、与传统MVR和三效蒸发对比

加热方式

MVR与三效均为列管式加热，获取了较大换热面积的同时，在蒸发结晶过程中，由于结晶及结垢的问题，极易出现堵管、蒸发效率下降、蒸发量下降的问题。这是列管式蒸发器的通病。我司低温结晶设备采用的是夹套式刮刀蒸发器，在外置夹套换热器的基础上，反应釜内设置了螺旋刮刀，一方面起到搅拌的作用，防止沾壁堵塞，另一方面能方便出渣。

蒸发温度与结垢

MVR蒸发温度一般在75-80℃。三效一般在100-110℃，后效在70-90℃。我司低温结晶设备蒸发温度在37-45℃。在物料中由于钙镁离子的存在，存在一个逆溶解度的问题，钙盐和镁盐会随着温度的升高溶解度逐渐降低，因而水中硬度增大，导致在加热过程中会产生结垢，降低换热效率。钙盐和镁盐的逆溶解性临界温度一般在40℃左右。我司低温结晶设备选择的温度区间，正好避开了钙盐和镁盐的析出温度，避免大量结垢现象。少量的结垢属于软垢，极易清洗。威胜达低温结晶设备在内置螺旋刮刀上设置了软毛刷，能及时将结垢处理，防止硬化。

占地面积与安装便捷性

我司处置系统为撬装式结构，无现场安装工程量

6、应用现场展示

7、实际效果对比

经威胜达低温蒸发工艺处理后，实现牛磺酸生产高盐废水的盐水分离。

蒸发出水经简单处理后中水回用。

全流程无废水外排。

少量固体残渣作为下游工艺产品。

检测项目	中间池出水	洗釜水出水
pH	13+	13+
COD（mg/L）	425	545
电导率（μs/cm）	1194	976
蒸发温度℃	45	45
真空度KPa	-95~-98	-95~-98
浓缩液浓缩比%	84	69
蒸发时间min	60	60