सोडियम सल्फेट विभिन्न क्षेत्रों में उत्पन्न होने वाला एक सामान्य उप-उत्पाद और रासायनिक कच्चा माल है, जिसमें कपड़ा रंगाई, छपाई, कागज निर्माण, बैटरी रीसाइक्लिंग और रासायनिक संश्लेषण शामिल हैं। सोडियम सल्फेट युक्त उच्च-लवणता वाले अपशिष्ट जल का प्रबंधन महत्वपूर्ण पर्यावरणीय और आर्थिक चुनौतियां प्रस्तुत करता है।
एक सोडियम सल्फेट वाष्पीकरण इकाई जटिल औद्योगिक तरल धाराओं से सोडियम सल्फेट को केंद्रित करने, क्रिस्टलीकृत करने और पुनर्प्राप्त करने के लिए इंजीनियर एक विशेष थर्मल पृथक्करण प्रणाली है। खतरनाक या उच्च-नमक वाले बहिःस्राव को स्वच्छ आसुत और उच्च-शुद्धता वाले ठोस नमक में परिवर्तित करके, ये इकाइयां बंद-लूप जल पुन: उपयोग और शून्य तरल निर्वहन (ZLD) अनुपालन को सक्षम बनाती हैं।
सोडियम सल्फेट वाष्पीकरण इकाइयां घुले हुए लवणों से पानी को अलग करने के लिए थर्मल चरण परिवर्तन पर निर्भर करती हैं। ऊर्जा उपलब्धता और आर्थिक लक्ष्यों के आधार पर, सिस्टम आमतौर पर मैकेनिकल वेपर रीकंप्रेशन (MVR) या मल्टीपल इफेक्ट डिस्टिलेशन (MED) विन्यासों का उपयोग करते हैं।
सोडियम सल्फेट एक अद्वितीय घुलनशीलता वक्र प्रदर्शित करता है। लगभग 32.4 डिग्री सेल्सियस तक तापमान के साथ इसकी घुलनशीलता तेजी से बढ़ती है, जिसके बाद यह अपेक्षाकृत स्थिर रहती है या थोड़ी कम हो जाती है। वाष्पीकरण प्रणालियां सटीक रूप से नियंत्रित तापमान और दबाव की स्थिति के तहत संचालन करके इस थर्मोडायनामिक संपत्ति का लाभ उठाती हैं:
सांद्रण चरण:फीड घोल को निर्वात या वायुमंडलीय दबाव में पानी को उबालने के लिए गर्म किया जाता है, जिससे विलेय सांद्रता संतृप्ति बिंदु तक बढ़ जाती है।
क्रिस्टलीकरण चरण:अतिसंतृप्ति प्राप्त होने पर, सोडियम सल्फेट घोल से ठोस क्रिस्टल के रूप में अवक्षेपित होता है (अक्सर संचालन तापमान के आधार पर मिराबिलाइट या निर्जल सोडियम सल्फेट के रूप में), जिन्हें बाद में सेंट्रीफ्यूज या सॉलिड-बॉल डिकेंटर के माध्यम से अलग किया जाता है।
उपयुक्त वाष्पीकरण तकनीक का चयन पैमाने, ऊर्जा लागत और बहिःस्राव संरचना पर निर्भर करता है।
| पैरामीटर / सुविधा | MVR वाष्पीकरण इकाई | मल्टीपल-इफेक्ट (MED) इकाई | फोर्सड सर्कुलेशन क्रिस्टलाइज़र |
|---|---|---|---|
| प्राथमिक ऊर्जा स्रोत | विद्युत शक्ति (कंप्रेसर) | भाप | भाप / थर्मल द्रव |
| ऊर्जा दक्षता | अत्यधिक उच्च (कम विशिष्ट ऊर्जा खपत) | मध्यम से उच्च (प्रभावों की संख्या के साथ स्केल) | मध्यम |
| पूंजी निवेश | उच्च प्रारंभिक निवेश | मध्यम | मध्यम से उच्च |
| परिचालन जटिलता | उन्नत स्वचालन आवश्यक | मानक स्वचालन | मानक स्वचालन |
| के लिए सबसे उपयुक्त | कम बिजली लागत के साथ बड़े पैमाने पर निरंतर संचालन | प्रचुर मात्रा में अपशिष्ट भाप वाली सुविधाएं | उच्च-स्केलिंग, उच्च-चिपचिपापन वाले क्रिस्टल स्लरी |
उच्च टी.डी.एस. (कुल घुलित ठोस) वाले अपशिष्ट जल उत्पन्न करने वाले उद्योग जिनमें सोडियम सल्फेट का उच्च स्तर होता है, उन्हें सबसे अधिक लाभ होता है। प्रमुख क्षेत्रों में कपड़ा रंगाई और परिष्करण, रासायनिक निर्माण, हाइड्रोमेटलर्जी, लिथियम निष्कर्षण और डिटर्जेंट उत्पादन शामिल हैं।
मैकेनिकल वेपर रीकंप्रेशन (MVR) वाष्पीकरण प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न द्वितीयक भाप को रीसायकल करता है। उच्च दक्षता वाले ब्लोअर या कंप्रेसर का उपयोग करके वाष्प को संपीड़ित करके, इसके तापमान और अव्यक्त गर्मी को बढ़ाया जाता है, जिससे यह प्राथमिक हीटिंग माध्यम के रूप में काम कर सके। यह निरंतर बाहरी ताजी भाप की आपूर्ति की आवश्यकता को समाप्त करता है, जिससे ऊर्जा की खपत में भारी कमी आती है।
स्केलिंग को निरंतर मजबूर परिसंचरण, गर्मी हस्तांतरण सतहों पर उच्च द्रव वेग बनाए रखने और विशेष एंटी-स्केलिंग प्रीट्रीटमेंट या सीडिंग तकनीकों का उपयोग करके कम किया जाता है। इसके अतिरिक्त, क्रिस्टल स्लरी को लगातार निकालने और अवक्षेप के निर्माण को रोकने के लिए स्क्रैप-सरफेस हीट एक्सचेंजर्स या नामित सेटिंग लेग्स को अक्सर एकीकृत किया जाता है।