หลักการของหน่วยกระจกละลายซัลเฟตโซเดียม เทคโนโลยีกระบวนการและการใช้งานในอุตสาหกรรม

ในระบบการปล่อยของเหลวเป็นศูนย์ (ZLD) การผลิตสารเคมี และการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมที่มีความเค็มสูง การกู้คืนเกลืออนินทรีย์บริสุทธิ์อย่างมีประสิทธิภาพเป็นเป้าหมายหลักทางวิศวกรรม โซเดียมซัลเฟต (Na2SO4) พบได้ทั่วไปในกระแสน้ำทิ้งเหล่านี้ แต่การระเหยด้วยความร้อนแบบดั้งเดิมต้องใช้พลังงานความร้อนแฝงจำนวนมากในการทำให้น้ำระเหย

เพื่อหลีกเลี่ยงภาระการระเหยที่หนักหน่วง หน่วยตกผลึกหลอมเหลวโซเดียมซัลเฟต ใช้แนวทางของการเปลี่ยนแปลงเฟสทางอุณหพลศาสตร์ โดยใช้ประโยชน์จากพฤติกรรมการหลอมเหลวที่เป็นเอกลักษณ์ของโซเดียมซัลเฟตเดคาไฮเดรต (เกลือของกลอเบอร์, Na2SO4 . 10H2O) เทคโนโลยีนี้จะหลอมผลึกที่เก็บเกี่ยวได้ในน้ำผลึกของมันเองเพื่อตกตะกอนโซเดียมซัลเฟตปราศจากน้ำที่มีความบริสุทธิ์สูงโดยใช้พลังงานความร้อนภายนอกน้อยที่สุด1. หลักการทำงานหลักของการตกผลึกหลอมเหลวกระบวนการตกผลึกหลอมเหลวอาศัยเคมีกายภาพที่แตกต่างกันและจุดหลอมเหลวที่ไม่สอดคล้องกันของโซเดียมซัลเฟตเดคาไฮเดรต:

เกลือของกลอเบอร์หลอมเหลวที่ประมาณ 32.4°C แทนที่จะกลายเป็นสารละลายที่เป็นเนื้อเดียวกัน มันจะละลายเป็นสารละลายในน้ำที่อิ่มตัวพร้อมกันกับการปล่อยผลึกโซเดียมซัลเฟตปราศจากน้ำที่เป็นของแข็ง

• เฟสการหลอมเหลวด้วยความร้อน: ในภาชนะตกผลึกหลอมเหลวที่ออกแบบมาโดยเฉพาะ ผลึกเกลือของกลอเบอร์ที่เก็บรวบรวมไว้ล่วงหน้าจะถูกให้ความร้อนในช่วงอุณหภูมิที่ควบคุมได้ตั้งแต่ 40°C ถึง 60°C น้ำผลึกทำหน้าที่เป็นตัวทำละลาย ละลายเกลือบางส่วนในขณะที่บังคับให้ส่วนเกินตกตะกอนเป็นโซเดียมซัลเฟตปราศจากน้ำบริสุทธิ์

• การลดพลังงาน: เนื่องจากระบบใช้ประโยชน์จากน้ำผลึกที่จับอยู่ภายในโครงสร้างผลึกอยู่แล้ว แทนที่จะระเหยน้ำเสียดิบ ความต้องการพลังงานความร้อนจึงสามารถลดลงได้อย่างมากเมื่อเทียบกับเครื่องระเหยแบบหลายผลหรือ MVR แบบดั้งเดิม

• 2. สถาปัตยกรรมระบบและกระบวนการทำงานโรงงานตกผลึกหลอมเหลวโซเดียมซัลเฟตอุตสาหกรรมที่แข็งแกร่งจะรวมขั้นตอนทางวิศวกรรมต่อเนื่องหลายขั้นตอน:

ผลึกเกลือของกลอเบอร์ที่กู้คืนหรือทำให้เย็นลง (ได้มาจากการทำความเย็นหรือการตกผลึกด้วยความเย็น) จะถูกป้อนเข้าสู่หน่วยหลอมเหลว

• เครื่องปฏิกรณ์การละลายด้วยความร้อนที่ควบคุมได้: ติดตั้งขดลวดทำความร้อนภายใน ปลอกไอน้ำ หรือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เครื่องปฏิกรณ์หลอมเหลวจะรักษาอุณหภูมิให้สม่ำเสมอแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าการแยกเฟสที่ไม่สอดคล้องกันสมบูรณ์โดยไม่เกิดความร้อนสูงเกินไป

• การแยกของแข็ง-ของเหลว: สารละลายที่ได้ ซึ่งประกอบด้วยผลึกโซเดียมซัลเฟตปราศจากน้ำที่แขวนลอยในน้ำแม่ที่อิ่มตัว จะถูกส่งไปยังเครื่องหมุนเหวี่ยงอุตสาหกรรมอัตโนมัติหรือเครื่องกรองสุญญากาศแบบหมุน

• การรีไซเคิลและการทำให้แห้ง: น้ำแม่ที่แยกได้จะถูกรีไซเคิลกลับไปยังวงจรการตกผลึกด้วยความเย็นหลักเพื่อเพิ่มผลผลิตการกู้คืนเกลือโดยรวม ในขณะที่ผลึกปราศจากน้ำที่ผ่านการลดน้ำจะผ่านเครื่องอบแห้งแบบฟลูอิดเบดเพื่อให้ได้ความแห้งเชิงพาณิชย์ขั้นสุดท้าย

• ตารางเปรียบเทียบการตกผลึกหลอมเหลวกับการระเหยด้วยความร้อนแบบดั้งเดิมพารามิเตอร์ / คุณสมบัติ

ถาม: ทำไมจึงใช้การตกผลึกหลอมเหลวแทนการระเหยโดยตรงสำหรับโซเดียมซัลเฟต?

ตอบ: การตกผลึกหลอมเหลวช่วยลดการใช้พลังงานและต้นทุนการดำเนินงานได้อย่างมากโดยใช้ประโยชน์จากน้ำผลึกภายในสำหรับการเปลี่ยนแปลงเฟส หลีกเลี่ยงความต้องการความร้อนแฝงสูงที่จำเป็นในการระเหยน้ำปริมาณมาก

ถาม: วัตถุดิบสำหรับหน่วยตกผลึกหลอมเหลวมาจากไหน?

ตอบ: โดยทั่วไปแล้ว วัตถุดิบประกอบด้วยผลึกโซเดียมซัลเฟตเดคาไฮเดรตที่กู้คืนได้ก่อนหน้านี้จากน้ำเสียอุตสาหกรรมหรือน้ำเกลือผ่านขั้นตอนการตกผลึกด้วยความเย็นต่ำหรือการทำความเย็น

ถาม: ผลิตภัณฑ์ปราศจากน้ำขั้นสุดท้ายถูกแยกและทำให้เสร็จสิ้นอย่างไร?

ตอบ: หลังจากการหลอมเหลว สารละลายผลึกจะผ่านเครื่องหมุนเหวี่ยงอุตสาหกรรมอัตโนมัติสำหรับการแยกของแข็ง-ของเหลว หลังจากนั้นเกลือที่ผ่านการลดน้ำจะถูกทำให้แห้งในเครื่องอบแห้งแบบฟลูอิดเบดเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ที่เสถียรและไหลได้ดี