专利名称：处理盐水和被污染的无机盐或其混合物的方法和装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及用于处理盐水和被污染的无机盐或其混合物的方法和装置。具体地说，本发明涉及一种方法和装置，采用该方法和装置可从过饱和盐水或被污染的无机盐或其混合物中除去污染物，这种污染是在皮革制成前，用无机盐，特别是氯化钠制备和熟化动物生皮时引起的。例如，该污染物可为动物粪和尿、残留的血、皮和肉、以及毛发。
从动物躯体上剥下的兽皮，即所谓“生兽皮”，很少在屠宰后立即鞣制，须送到皮革厂加工成皮革。通常要花费数周或数月时间，以收集大批生兽皮，按重量和质量分类，打成包，再分别从屠宰场或制备的地方送到皮革厂。然而，由于其蛋白质结构，未熟化和未鞣制的生皮仍处于天然的湿态，常常会使致腐细菌蔓延，温暖的气候是细菌再生的最佳条件。为避免致腐细菌在生兽皮上蔓延和再生，必须将其熟化。
虽然从生态学考虑，已提出其它熟化方法，但实际上只有用氯化钠熟化获得了成功。而且迄今为止，只有用氯化钠熟化能满足熟化所需的两个基本条件第一，熟化必须达到持续的抗菌效果，以免致腐细菌在生兽皮上蔓延。第二，必须在熟化和长期储存后，再将生兽皮加工成完美的皮革，即，熟化后能完全恢复原状。用氯化钠熟化最佳地满足这两个要求。
详细地说，用氯化钠熟化生兽皮的方法如下对生皮表面进行预清洁处理，然后在上面喷洒含普通变性剂，如萘或类似有机物的固体氯化钠，或将生兽皮浸泡在饱和或过饱和盐水中达24小时。当生皮堆积或叠成包时，或固体盐从加盐部分剥落，或者饱和或过饱和盐水从生皮上滴落。过去，通常将得到的固体或溶解的盐直接排入污水道或进入环境中，这会导致高浓度的氯化钠严重污染湖泊和河流。
此外，分别将生皮鞣制或加工成皮革前，熟化盐溶解在浸泡生皮的水中。该步骤留下的水含有高浓度的盐，也排入污水道中或直接流入河流中，这也会使天然水中盐浓度大大增加。
生皮熟化会得到大量盐的传统处理方法其另一个缺点是，氯化钠价格越来越贵，不能循环使用。因此，购买无机盐的费用全部加到熟兽皮的价格上。1988年10月17日提交的类似的西德专利申请P3835418.7中分别描述了一种方法和装置，以用于处理被污染的无机盐或其混合物。该专利申请中描述在一个可加热容器中，将处理的被污染无机盐或其混合物连续或间歇加热至350℃以上，至少达4分钟之久。将加热过程中产生的气体和蒸气排入大气。该容器最好为一个直立的圆柱形管，通过加热螺旋管使整个长度达到所要工艺温度。该申请所述的方法或装置其严重缺点是，只能用基本上不含固体污染物的经预处理的无机盐。该工艺中产生的有机组份也不能分离。而且，使用该装置有一定危险，因为受热容器内壁上沉积的盐层日益增厚，以使热传递越来越困难。随着盐层厚度的增加，会妨碍和最终阻止气体和盐渗透容器内。现有技术中的其它公知方法在低的处理温度下进行，所得到的盐仍含有由于低温而产生的细菌。
本发明目的是分别克服上述装置或方法的缺点。本发明的新装置提供了可避免因沉积而导致阻塞的设备，并可避免盐水和无机盐循环和纯化处理设备在持续或间歇操作中效率降低。
为减少环境污染以及降低成本，还希望提供一种方法和装置，它不仅能使生皮处理过程中得到的水脱盐，而且能处理含污染物的盐水和无机盐或其混合物，以除去污染物，再用于熟化工艺。
本发明另一个目的是提供粒径适于用户需要的可灌入的颗粒盐。
本发明另一个目的是处理被污染的无机盐，使得到的盐产品没有细菌。
最后，本发明的再一个目的是提供用于处理盐水和被污染的无机盐或其混合物的一种方法，该方法节能、设计简单，可连续或间歇进行。该方法的产品不仅是质量符合用户要求的盐，而且是纯度。可能为最高的水，它可再次引入工艺水或饮用水循环中。本方法目的是高质量的回收全部工艺产品，并能经济的重复使用这些产品。
现已发现上述技术问题可用权利要求1所述方法(即一种处理盐水和被污染的无机盐及其混合物的方法)及权利要求13所述装置(即用于处理盐水和被污染的无机盐及其混合物的装置)来解决。本发明的优选实施方案及进一步发展得自独立权利要求。
本发明涉及用于处理盐水和被污染无机盐及其混合物的方法，该方法包括如下步骤(a)从工艺混合物中基本上分离有机组份，(b)将所得到的混合物进行真空蒸发步骤，(c)在高温下热处理部分干燥的无机盐或其混合物，从而得到纯的干燥的无机盐或其混合物，
(d)冷凝从直空蒸发步骤得到的蒸气，将所说的蒸气进行反渗透步骤，以及(e)从反渗透步骤得到纯水。
此外，本发明涉及用于处理盐水或被污染的无机盐或其混合物的装置，该装置包括(a)设备(1)用于从工艺混合物中分离有机组分，(b)设备(4)用于真空蒸发，以部分干燥无机盐或其混合物，(c)设备(5)用于由设备(4)真空蒸发而得到的部分干燥无机盐或其混合物进行热处理。
(d)冷凝器(7)用于冷凝设备(4)真空蒸发得到的湿蒸气，以及(e)设备(9)用于对步骤(d)所得到的冷凝液进行反渗透处理，以及(f)传送设备(12、71、93)顺序连接所说的用于分离有机组份的设备(1)，用于真空蒸发的设备(4)，冷凝器(7)以及用于反渗透处理的设备(9)，并且，传送设备(41)将所说的真空蒸发设备(4)与用于对所说的盐进行热处理的设备(5)相连接。
本发明方法处理的盐水是含有天然盐的水溶液，主要是氯化钠，它得自生兽皮熟化处理或鞣制前熟化兽皮浸泡的结果。这些水溶液的盐含量低于应用条件下该溶液的饱和点。但按本发明方法，还可能处理过饱和盐水溶液。鉴于本发明目的，无机盐可理解为所有含金属阳离子和无机酸酸根的化合物。本发明也包括这类无机盐的混合物。最好，将“无机盐”这一术语理解为包括生兽皮熟化处理所用的盐。特别是氯化钠，属那些盐之一种;但是，本发明并不局限于处理氯化钠，或盐混合物、或含氯化钠的盐水。虽然用这种特别优选的实施例加以说明。
按本发明用于处理盐水、被污染的无机盐及其混合物的方法，其第一步从工艺混合物中基本上分离有机组份。该有机组份主要是从屠宰过程留下的动物残渣，如动物粪和尿、肉和皮的残留物、以及毛发。这第一步工序基于所说的残渣，部分含有可回收的组份，其目的是有计划的重新使用，如作饲料。分别从盐水或无机盐或其混合物中最简单而经济的分离是在多相体系，如浮选、过滤、倾析和离心体系中进行的。浮选方法最适用于此目的。在该方法中，分别将被有机组份污染的盐水、或无机盐、或其混合物加入含水的浮选体系中，用合适的浮选剂，其操作方式本身是公知的现有技术。浮选剂最好是FeCL3或硅藻土。温度通常为5-25℃，室温最好。由于浮选剂起作用的结果，有机组份漂浮在表面，可用常规方法将其撇去。留下的有时是过饱和的盐溶液，它含有不溶解的盐部分，作为不能漂浮的固体留在溶液的底部。按本发明的其它优选实施例，除用漂浮法以外，还可用过滤、倾析和离心方法。
在本方法的优选实施例中，含有漂浮有机组份的料浆可循环再重新利用，如作饲料。若必要的话，可进行洗涤以除去浮选剂。然后用公知的方法干燥，并粉碎，再用作如饲料添加剂。
按本发明方法的第二个步骤是将分离有机组分后留下的含水混合物(其中含有不溶解的无机盐作不能漂浮的固体留在底部)送到真空蒸发步骤，为此，最好将该混合物送入一个密闭容器，如蒸压釜或类似容器中，再用常规方法，如搅拌将其除去。
在本发明的一个优选实施例中，水溶液或混合物的真空蒸发处理在压力容器中进行，该容器可承受这工序的压力，可选择性(优选)用温度自动调节器进行控制，所说的压力容器为圆柱形，其下端有锥形渐尖的旁路，或锥形尖端朝下。通过合适的加料管线(最好为喷嘴)将水溶液或混合物送入容器内，此时其温度升高而压力降低。通过容器外热源的操作，最好使燃料液体或燃料气体在自动温度调节器的外罩中流动，以使压力容器外壁升温。该容器顶端接一管子，使压力容器与普通真空泵相连，以造成真空。
真空蒸发过程中分离得到的盐慢慢流入容器中，可间歇地或连续地将其除去，可选择性的采用锁定室，直接送入下一工序。在恒定的真空条件下真空蒸发设备可连续操作，而盐仍然持续排出，由此可见用于除盐的锁定室具有特定的优点。按本发明，最好能得到较大的盐结晶，例如其粒径为0.2-0.3mm，这样盐结晶不会随蒸气流而带走，从而使后面的液相处理步骤产生问题。在本发明方法的一个特别优选的实施例中，通过容器内环形喷嘴上的管线将水溶液或混合物送入容器内，容器内环形喷嘴的数目任选，如最好为6-8个，各喷嘴分别喷射溶液或混合物。这使容器内水溶液相均匀分布，从而可连续蒸发，该方法在恒定的真空条件下，不仅产生连续的蒸汽流，而且能形成均匀的盐结晶。在一定限度内，晶粒大小可分别通过喷射速度或喷射压力、喷嘴大小、容器内温度等加以控制。
由蒸发步骤得到的蒸气通过压力容器顶端引出的管线排出，该管分别与真空泵或其它泵相连接。通过与冷却设备(最好为以螺旋型方式装在容器内的强化冷却体系)相连的冷却系统冷却该管。在入口处(相对于蒸气流动方向的管子下端)，冷却系统的温度为8-12℃，在出口处(相对于蒸气流动方向的管子上端)，冷却系统的温度为14-32℃。因此，最好通过逆流冷却进行冷却。由于强化冷却系统，以节省空间的方式放在蒸气逸出管内，蒸气可达到完全冷凝。
在本发明另一个优选实施例中，一个或多个凝汽阀位于压力容器出口外的蒸气逸出管中，最好在管中转弯处的某距离，如作为简单的障碍接入蒸气管道中。最好在压力容器的蒸气逸出管出口处立即设第一障碍物。在此处分离由蒸气带出的盐结晶，再下落进入压力容器，从而使后面的冷凝液不被带出的大量盐所污染。而且，该凝汽阀可阻止压力显著下降，这样，工艺压力可保持稳定。
在蒸气逸出管下端，冷凝液流入储存器中，然后连续地或间歇地除去。
在本发明方法的一个优选实施例中，在0.5-10-3bar，最好在10-1-10-2bar的压力下，进行真空蒸发步骤。工艺温度为20-50℃，42-50℃更佳。与公知方法，如在加热的容器中处理相比，用真空蒸发设备浓缩含水混合物的优点是，用本发明方法，一方面，可以节能方式获得几乎不含盐的蒸气，另一方面，无机盐或其混合物的水含量明显降低，最高的水含量为40%，最好为25-35%。该设备或其各部件不会有堵塞的危险，也不会因盐层妨碍热传递而损耗能量。
在本方法的又一个优选实施例中，送入真空蒸发步骤的含水混合物用该工艺别处产生的废热进行预热。例如，用如下所述的盐热处理得到的热空气，使含水混合物加热至20-50℃，最好为42-50℃，在真空蒸发过程中保持该温度，即提供必要的蒸发热。节能可增加该方法的效益。
在最佳情况下，得到的部分干燥无机盐或其混合物可分别作为真空蒸发步骤的产品，它几乎只含有氯化钠，当然还含有水。但所说的氯化钠可与其它盐以及少量天然的或工序中产生的污染物相混合，例如，其它金属的氯化物、溴化物、磺化物、碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐、硫酸盐或其它盐。在本发明方法的下一步骤中，在高温下分别对无机盐或其混合物进行热处理。进行热处理的无机盐或其混合物的最高水含量为40%，最好为25-35%。可用普通设备如传送带或螺旋传送器进行该步骤。在本发明方法的一个优选实施例中，用填料传送设备，将待热处理的无机盐或其混合物送入旋转管式炉。例如，该设备由圆柱体构成，其侧面装有供料喷嘴或供料容器，填料可在其中手动或机械移动一段距离(在所供盐的流动方向上)，从侧面供料喷嘴前面一点移至所说侧面供料喷嘴后面一点。由于填料在圆柱体内移动，而供料喷嘴关闭时，一定量的盐沿旋转管的方向传送，加到与填料传送设备相连接的管内，该管的开口端延伸至旋转管的加料口。然后，除去填料。管中的合适装置如，锥尖分别朝无机盐或其混合物流动方向的锥体，可防止盐的倒流。当填料回到起始位置时，打开供料喷嘴，从而可供给另外的盐，一旦供料喷嘴再关闭，可用填料将盐送入旋转管。如果由于某种原因必须中断传送的话，传送设备中的无机盐或其混合物分别吸收水分，当长期放置如过夜时会粘结在一起，但这种填料传送设备的优点是，在管式炉方向上传送的盐不会堵塞加料口。本发明的填料传送设备即使当盐长时间放置以后，也能毫无问题地重新将无机盐或其混合物送到旋转管。
在本方法的一个特定实施例中，由真空蒸发步骤得到的无机盐或其混合物可和类似的相容性的其它盐混合，即所谓的来自操作中的废盐。该废盐的最高水含量为40%，且不含未加工的有机污染物，如残留的粪或尿、血、肉、皮和类似物。例如，可将盐加到分开的储存容器中，再与从真空蒸发步骤得到的盐相混合，然后送去热处理，或者与无机盐或其混合物分开，立即送去热处理。
按本发明，可用现有技术中本领域普通技术人员所公知的任何方法，分别对无机盐或其混合物进行热处理，只要能达到本发明目的，即生产高纯度无细菌的无机盐。而且它与旋转管式炉中进行热处理的优选工艺方法相一致。它种旋转管式炉的设计和功能对本领域普通技术人员来说是公知的现有技术。先进的因而是优选的旋转管式炉其直径等于或大于450mm，长度等于或大于1500mm。
该炉的旋转速度最好是可变的，能与有关的工艺条件相适应，例如，所供给的无机盐的水含量，或无机盐的供给速度以及从炉中排出盐的速度。旋转速度的变化范围最好是5-20转/分。本方法的另一个优选实施例是将上述真空干燥步骤的无机盐或其混合物供给旋转管式炉，该炉沿盐的流动方向向下倾斜，其倾角(α)为2-10°，最好为3-5°。这样就能控制所处理的盐向旋转管式炉出口流动，该炉采用与速度有关的相关工艺条件，不必再为此目的在炉内提供昂贵的装置。
按本发明，还最好用热气体充入旋转管式炉，以产生更高的温度。这些是不含氧气的气体，借助合适的技术装置，如加热螺管或热变换器，将它们加热至所需工艺温度，并可与氧气或含氧的气体混合物相混合。而且，本发明方法所用的装置充有燃烧气体，最好充有来自气体燃烧室的燃烧气体，其中燃烧气体与氧或氧气混合物，特别是空气相混合。按本发明，部分干燥无机盐或其混合物热处理的特别优选条件是将来自合适大小气体燃烧器的燃烧气体充入旋转管式炉中，其燃烧量与该工序相适应，气流中混入的空气量相对于无机盐中残留的有机组份完全燃烧所需的氧气量而言，过量100-300%，最好过量200%。通过测定废气中氧的浓度，本领域普通技术人员很容易确定适用于相关工艺条件所需的量。这就保证在处理条件下完全除去无机盐或其混合物中所含的所有有机组份，特别是如细菌和孢子之类的微生物，不会再留下残留物，并燃烧变成对环境无害的气体。因此，不会由于不完全燃烧而生成煤烟或有毒气体。
按本发明，无机盐或其混合物的热处理在高温下进行。处理温度为140-500℃，最好为300-400℃。通常在气体燃烧器框架顶端的炉内最热点能达到该温度，也由该处测得该温度。在优选的温度范围内进行热处理，可确保残留在盐或其混合物中的有机组份完全燃烧，不会再含任何微生物，此后再用该盐时不会损害生兽皮。在这方面，本发明方法显然比现有技术的方法好。另外，所得到的盐是无味的，且无杂色，即是白色的。
如上所述，将该工序的热废气送入热处理设备或旋转管式炉，不仅可分别用于预热无机盐或其混合物，而且也能用于预热本方法其它工序中所用的物质。例如，预热真空蒸发用的盐水或无机盐或其混合物。这并不是说也能将余热用于非工艺界限目的。这可进一步增加本发明方法的效益，特别当能量成本高时。
在本发明方法的又一个优选实施例中，在热处理结束时或此后，分别将无机盐或其混合物磨成用户所要的粒径。在本方法的优选实施例中，粒径为＜0.1mm至0.6mm，最好为0.2-0.5mm。虽然在位于下方的磨碎机中分开磨细是可能的，但按本发明，最好在旋转管式炉内盐出口前方的磨碎室中研磨盐。该磨碎室中装有磨球，本领域普通技术人员可根据工艺条件和所要的粒径选择磨球。而且，位于出口前方的筛子可防止离开旋转管式炉的盐颗粒或盐块超出所要尺寸。这样得到的盐是可灌入的，毫无问题可重新用于熟化生兽皮。
通过真空蒸发步骤处理基本上不含有机组份的工艺混合物时，除得到无机盐或其混合物外，还得到蒸气，该蒸气扩展，送入冷凝器。至少在本方法非优选的实施例中，不能完全避免少量的盐随蒸气带出，从而在冷凝液中发现该盐，这情况是本方法固有的。通常，盐含量为每升冷凝液0.1-5克，最好每升冷凝液为0.5-2克。为得到实际上纯的无盐水-与现有技术所得到的相反，在后续工序中使冷凝液进行反渗透。
最好控制真空蒸发步骤的速度、压力和温度，以使冷凝液能连续进行反渗透。但是，也可用另一种方法，先将真空蒸发步骤的冷凝液和后续冷凝步骤的冷凝液导入储存容器，然后将该冷凝液送至反渗透步骤。第三种方法，最好提供上述两种步骤，而且如果仅因为得到的冷凝液量太大，由于容量的缘故不能立即将其送至反渗透步骤时，可将冷凝液放入储存容器。第三种方法的另一个优点是，用于反渗透的设备还可短时间关闭，例如进行清洗或换膜，而不会中断整个工序。
在工艺条件下进行反渗透步骤，其本身是公知技术，例如，在膜一侧加1-30巴，最好5-20巴压力。然后使冷凝液的流速为500-5000升/小时，最好为100-1000升/小时，其结果在所有情况下均为有利的，即得到的纯水为反渗透步骤的透过物。通常，温度为0-30℃，最好为5-20℃。常用的聚合物半渗透膜如，聚酰胺和聚砜或醋酸纤维素复合材料，最好为聚酰胺/聚砜复合材料，其孔径为0.5-1nm，最好为0.5-0.8nm。
不必除去反渗透步骤得到的残留物，因为它仍含有盐，因此是有用物质。在本方法的优选实施例中，使残留物在高温下进行热处理，这可在特别合适的条件下，在特定的工序中进行。但是，最好将反渗透步骤的残留物与来自真空蒸发步骤的用于热处理的部分干燥的盐相合并，将两种组份一起特别是在旋转管式炉中进行热处理。为此，使来自反渗透步骤的残留物直接与所说的盐相混合，或送入储存容器，与容器中的盐相混合，再送入热处理设备。在本方法的另一个优选实施例中，使反渗透步骤的残留物重复进行真空蒸发步骤。为此，使该残留物与经浮选基本上不含有机组份的工艺混合物相混合，二者均送入真空蒸发设备中。
结果，得到的无盐纯水可作为反渗透步骤的透过物。或者将水重新用作工艺水，或者送入饮用水循环。按现有技术，不可能从有问题的盐水中获得完全不含盐的水。
如上所述，本发明方法可连续或间歇进行。最好为连续的工序。
下面，将参照附图，对本发明的装置作更详细的说明。
图1是本发明方法的流程图，同时，也是本发明用于处理盐水、被污染的无机盐或其混合物的装置所特有的设备位置图。
图2是旋转管式炉53的纵向截面图，它作为部分干燥盐热处理用的设备5的优选实施例。
图3是旋转管式炉53的横截面图，图2中用“3”表示点。
图4是旋转管式炉53的凸缘54的上视图。
图5是本发明优选的真空蒸发设备的横截面图。
图6是填料传送设备的横截面图，该设备最好用于旋转管式炉的加料。
用于处理盐水或被污染的无机盐或其混合物的装置包括用于从工艺混合物中分离有机组份的设备1。该设备最好为浮选设备。但是，它也可包括过滤器、倾析器或离心机。浮选设备的优点是实质上以简单而有效的方法，无需用复杂的设备就能从工艺混合物中分离有机组份。离心机也能有效的分离有机组份。
在一个优选实施例中，在用于分离有机组份的设备1的下方装有设备2，以用于干燥和粉碎已分离的有机组份。两种设备(1和2)通过传送设备12相连接，该传送设备可为如，传送带、管线或类似物。在设备2的干燥和粉碎步骤得到的产品或者立即取出并出售，或成包装形式或作为块状产品，或通过排出管21或类似物将其送入储存罐3。
用于部分干燥无机盐或其混合物的真空蒸发设备4位于设备1的下方(通过管13分离有机组份)。设备4最好是普通的耐压容器，例如蒸压釜，它包括可移动的装置，例如搅拌内容物的装置，用于供给和排出所含组份的装置，用于施加压力的装置等等，这些装置对达到本工序目的是必需的。用于冷凝来自设备4的扩展蒸气的冷凝器7位于所说真空蒸发设备4的下方，二者通过管线71相连。现有技术中公知的冷凝器和冷却器均可用作冷凝器7。
在本发明装置的一个优选实施例中，真空蒸发设备是能保持该工序压力的压力容器，可选择性地(优选地)用温度自动调节器控制，该容器为圆柱形，其下端有锥形渐尖旁路，或者锥体尖端朝下。水溶液或混合物通过合适的加料管线，如通过喷嘴，最好通过环形喷嘴，经容器外的合适加料管线送入。在容器外部操作的热源，最好为燃料液体或燃料气体，在自动温度调节器外罩内流动，可用它加热该容器至工艺温度。该容器顶端接出的管，使普通真空泵与该压力容器相连接，从而在容器中造成真空。
在一个优选实施例中，锥体下端或容器的渐尖部分与用于排出盐的锁定室相连，该锁定室与用于储存盐的储存容器或用于输送盐的传送设备相连。在不变的真空条件下，真空蒸发设备能连续操作，而盐仍持续排出，这就是用于排出盐的锁定室的特定优点。
在本发明装置的一个特别优选的实施例中，通过管线将水溶液或混合物送入容器内环形喷嘴的容器一端，该环形喷嘴数目任选，最好为6-8，各喷嘴分别将溶液或混合物喷入容器内。从而使容器内水溶液相均匀分布，以连续进行蒸发，在不变的真空条件下，这不仅能连续产生蒸气流，而且还能形成均匀的盐结晶。
在压力容器顶端连接一管，该管分别与一个或多个真空泵相连接，该管还可用于排出真空蒸发步骤所生成的蒸气。该管装有与冷却机组相连接的冷却系统，在一个特别优选的实施例中，该系统最好是强化冷却系统，它以螺旋形方式在管内运转。该冷却系统入口处(相对于蒸气流动方向的管下端)温度为8-12℃，其出口处(相对于蒸气流动方向的管上端)温度为14-32℃。因此，最好通过逆流冷却进行冷却。由于强化冷却系统以节省空间的方式置于蒸气逸出管内，可使蒸气完全冷凝，而且节省能量。
在本发明的另一个优选实施例中，一个或多个凝汽阀位于压力容器出口外的蒸气逸出管内，最好在管中转弯处的某距离，如作为简单的障碍接入蒸气管道中。最好在压力容器的蒸气逸出管出口外立即设第一障碍物。在此处分离由蒸气带出的盐结晶，再落入压力容器，从而使后面的冷凝液不被带出的大量盐所污染。而且，该凝汽阀可阻止压力显著下降，这样，工艺温度可保持稳定。
按本发明装置，在蒸气逸出管下端装有另一个锁定室形式的储存器，冷凝液流入该储存器，然后间歇或连续排出。该实施例的优点是，真空蒸发设备中压力可或多或少地保持恒定。通过锁定室排出冷凝液，可避免由于真空破坏而中断真空冷凝，若真空破坏，用泵可重新建立真空。
本发明装置的基本元件还包括设备5，以用于热处理来自真空蒸发设备4的部分干燥盐。虽然也可用现有技术中公知的其它设备，但本发明用于热处理部分干燥盐的设备5最好是旋转管式炉53。事实证明最好用直径等于或大于450mm，长等于或大于1500mm的旋转管式炉。例如，这种旋转管式炉的直径为450-1200mm，长度为2000-4000mm。但也可用其它尺寸。这种旋转管式炉53的转速最好为5-20转/分。
在一个优选实施例中，旋转管式炉53的位置向下倾斜，它与盐流动方向的水平面夹角(α)为2-10°，最好为3-5°，这使旋转管式炉内不必用昂贵的装置就能有效的推动该盐。而是，让盐随着重力连续送入高温区，再经所说的区域到达出口。
在另一个优选实施例中，旋转管式炉53是可加热的。用热气体，最好用燃烧气体进行加热。为此，选定的设备提供一个燃烧室541，最好为气体燃烧室，在旋转管式炉53的合适位置上，例如在凸缘54上，该燃烧室的加热效率与有关要求如炉子的大小，所加无机盐的流量或含水量相一致。
在一个合适位置，例如在凸缘54中，旋转管式炉包括开口或喷嘴542，可使气体通过。该开口或喷嘴的大小最好能使气体通过该气体为氧气，最好为空气，其量相对于无机盐中所有残留的有机组份完全燃烧所需的氧量来说应过量100-300%，最好过量200%。通过测定废气中的氧浓度，本领域普通技术人员很容易确定适应于有关工艺条件所必需的量。然后，相应调节气体通入口542的大小。在此情况下必须注意，在旋转管式炉53中只能产生轻气流，该气流提供了足够的氧以用于燃烧，并排出盐中所含的湿气和废气。但是该气流又不会带走较轻的盐结晶。
从图2的一个特别优选实施例中，可清楚看出，该旋转管式炉53主要包括(a)一个固定的凸缘(54)，它包括一个燃烧装置541，多个用于供气的开口或喷嘴542，轴承543包括压力稳定的密封圈544和用于磨碎并筛分所说盐的室545，该室位于凸缘54的底部;
(b)一个固定的底部56，它装有多个用于排气的开口561，还包括装有压力密封圈563的轴承562。
(c)可围绕纵轴旋转的圆柱体(55)，该圆柱体(55)的侧面551由凸缘54的轴承543和该底部56的轴承562所支承，多个传动器叶片552固定在长度方向上，与圆柱体55的纵轴平行，相对于该圆柱体55的侧面551基本上成90°角，筛栅553的长度与用于磨碎和筛分盐的室545相一致。
在旋转管式炉凸缘54和底部56的轴承543、562中的上述密封圈544、563可从现有技术中用于该目的的公知密封圈中任意选择，只要能保护轴承不使盐通过即可。在本发明装置中，最好用所谓的“曲径式密封圈”。
如上所述，本发明的旋转管式炉53装有室545，通过凸缘54中的凹槽，可用于磨碎和筛分。在室545中以这样一种方式磨碎和筛分已干燥的结晶，结果使所得到的无机盐粒径能满足用户的要求。为此，用于磨碎和筛分的室545最好包括磨碎粗结晶的设备，特别好的是磨球。磨球的优点是，在旋转管式炉53的旋转运动中，它在用于磨碎和筛分的室545中自动移动，从而能磨碎粗结晶或破碎粘结在一起的结晶。因此，不需要单独磨碎无机盐。与此相应，用于通过已磨细的盐结晶的筛栅553的开口最好是可变的，按用户所要的盐粒径而加以调节。粒径不能通过可调开口的结晶再用磨球破碎，直至能通过已调尺寸的开口。
按本发明另一个优选实施例，旋转管式炉53的圆柱体55内的传动器叶片552，其形状是弯曲的，它与相对圆柱体筛栅551一端旋转管式炉圆柱体55的旋转方向的夹角(γ)为120-150°，最好为135°。在此情况下，即使是优选，也不是强制性的，将传动器叶片552弯成锐角，如图3所示。
通过传送设备41，例如管道、螺旋传送器或类似物可直接将用于真空蒸发的设备4和用于热处理部分干燥无机盐或其混合物的设备5相连接。在本发明的一个优选实施例中，通过填料传送设备46将待热处理的无机盐或其混合物送入旋转管式炉53中。该设备46可为侧面装有供料喷嘴或供料容器462的圆柱体461，在圆柱体461中，填料463可手动或机械移动一段距离(在所供盐的流动方向上)，从该侧面供料喷嘴462的前面一点464移至该侧面供料喷嘴462的后面一点465。由于该填料463在圆柱体461中移动，而供料喷嘴462关闭，一定量的盐沿旋转管53的方向送入。这样，将待处理的盐送入与填料传送设备46相连的管47中，管47的开口端472延伸至旋转炉53的供料口。管内装有合适设备，如锥体471，其锥尖朝无机盐或其混合物的流动方向，以免盐倒流入填料移动区域。该填料传送设备的优点是，在管式炉53方向上传送的盐不会堵塞加料口，如果由于某种原因必须中断传送的话，传送设备46中的无机盐或其混合物分别吸收水分，当长期放置如过夜时会粘结在一起。按本发明的填料传送设备即使当盐长期放置以后，也能毫无问题地重新将无机盐或其混合物送到旋转管53。
按本发明的另一个优选实施例，也可经储存器42，用类似的传送设备43将所说的两个设备4和5相连接。在此情况下其优点是，供给设备5的盐除来自真空蒸发设备4以外，还有其它来源的无机盐，如来自操作中的所谓废盐，或来自反渗透步骤的残留物，来自设备4的盐通过供料管92和/或44加入。
由设备5得到的用于热处理的无机盐产品或排出并出售，或以包装形式或作块状产品，或通过排出管51或类似物将其送入储存器6中。
本发明的装置还包括设备9，用于由冷凝器7得到的冷凝液的反渗透，可通过管71或通过管72和82(若插入储存器8的话)使设备9直接连接冷凝器7。另外，为给设备9施加反渗透所需的工艺压力(其范围为1-30巴，最好为5-20巴)，可选择性的将压力泵81和83置于所说储存器8的前面或后面，当该储存器8中液面达最高或最低时启动压力泵。
普通的、市场上可买到的部件或设备，包括单个，独立得到的公知部件，如容器、膜、用于加料和排出等的连接件均可用作反渗透步骤用的设备9。为便于使用，便于清洗和维修，以及便于调节该设备以适于某种需要，该设备最好包括单个、独立得到的部件。
由反渗透设备9得到的高纯水可立即排出并装入储水罐中，或经排出管93或类似物送入储存器10中。最好不清除来自反渗透设备9的残留物，但通过管91将该残留物再直接引入真空蒸发设备4，或如上所述，通过管92将其引入储存器42中，然后送入用于热处理部分干燥盐的设备5中。
该设备的所有零件均由耐无机盐和其溶液腐蚀的材料制成，为此，本领域普通技术人员可选择许多材料，特别优选的是不锈钢。
下面，借助实施例来说明本发明，但是本发明并不限于熟化生兽皮残留的氯化钠的循环应用领域。
实施例根据分析，在进行本发明方法之前，离心干燥过程和由熟化的生兽皮上刮下的盐而得到的氯化钠，其组成如下85.0% (重量) NaCL0.4% (重量) 萘和14.6% (重量)有机残留物和水分该盐为深红棕色，散发出恶臭，粪一样的气味。
在加入浮选剂硅藻土后，1000Kg盐水中漂浮200Kg的残留物，然后在60℃下干燥所得到的残留物，并粉碎。将得到的120kg干粉用作饲料。
800升盐水约含有15%氯化钠，在真空蒸发设备中，在40℃和10-1巴压力下将该盐水与426Kg由生兽皮熟化得到的严重污染的废盐一起进行处理，将这样得到的部分干燥氯化钠(含40%水分)连续送到旋转管式炉中，该炉操作温度为350℃，(倾角α为2°，圆周线速度为10转/分，直径为650mm，长为2500mm)。氯化钠通过该炉子的时间为60分钟。冷却后，得到498kg可灌入的白色、无味的盐，分析表明该盐为纯氯化钠(＞99.5%)。其粒径为0.3mm。
使真空蒸发得到的蒸气扩张和冷凝，将冷凝液冷至室温，并进行反渗透。用聚酰胺/聚砜复合材料的膜(孔径为0.5nm)，在压力为14巴，温度为25℃，可变的流速为100-1000升/小时进行反渗透。
盐含量为2g NaCl/升，约产生60%的纯水，其中没有发现有残留的盐。
在类似条件下的另一个实验结果是，对于盐含量为3g NaCl/l，可得到约52%的纯水。
将残留物再送到真空蒸发步骤。
权利要求
1.一种用于处理盐水和被污染的无机盐或其混合物的方法，该方法包括如下步骤(a)从工艺混合物中基本上分离有机组份，(b)将得到的混合物进行真空蒸发步骤，(c)在高温下热处理部分干燥的无机盐或其混合物，从而得到纯的干燥无机盐或其混合物，(d)冷凝从真空蒸发步骤得到的蒸气，将所说的蒸气进行反渗透步骤，以及(e)从反渗透步骤得到纯水。
2.按照权利要求1的方法，其特征为对盐水、无机盐和/或其混合物进行浮选、倾析或离心步骤以分离有机组份，已分离的有机组份选择性的另外干燥并粉碎。
3.按照权利要求1或2的方法，其特征为进行真空蒸发步骤的温度为20-50℃，最好为42-50℃，和/或压力为0.5-10-3巴，最好为10-1-10-2巴。
4.按照权利要求1-3的方法，其特征为在旋转管式炉中进行热处理。
5.按照权利要求1-4的方法，其特征为在转速为5-20转/分的旋转管式炉中进行热处理。
6.按照权利要求1-5的方法，其特征为在一个向下倾斜的旋转管式炉中进行热处理，无机盐的流动方向和水平面的夹角(α)为2-10°，最好为3-5°。
7.按照权利要求1-6的方法，其特征为用填料传送设备，将无机盐或其混合物送入旋转管式炉中。
8.按照权利要求4-7的方法，其特征为旋转管式炉充有热气体，充有燃烧产生的热气体更好，最好充有由气体燃烧器燃烧产生的热气体。
9.按照权利要求4-8的方法，其特征为旋转管式炉中充有过量空气，以残留有机组份完全燃烧所需的空气量计，气流中空气过量100-300%，最好过量200%。
10.按照权利要求1-9的方法，其特征为在140-500℃，最好在300-400℃的温度下进行热处理。
11.按照权利要求1-10的方法，其特征为以这样一种方式控制真空蒸发步骤，即从真空蒸发步骤得到的冷凝液可连续地或间歇地送入反渗透步骤，或通过一个储存器再送入反渗透步骤。
12.按照权利要求1-11的方法，其特征为该方法按连续方式进行。
13.用于处理盐水和被污染的无机盐及其混合物的装置包括(a)设备(1)用于从工艺混合物中分离有机组分，(b)设备(4)用于真空蒸发，以部分干燥无机盐或其混合物，(c)设备(5)用于对设备4真空蒸发而得到的部分干燥无机盐或其混合物进行热处理，(d)冷凝器(7)用于冷凝设备4真空蒸发得到的湿蒸气，以及(e)设备(9)用于对步骤(d)所得到的冷凝液进行反渗透处理，以及(f)传送设备(12、71、93)顺序连接用于分离有机组份的设备(1)、用于真空蒸发的设备(4)，冷凝器(7)以及用于反渗透处理的设备(9)，并且传送设备(41)将真空蒸发设备(4)与用于对盐进行热处理的设备(5)相连接。
14.按照权利要求13的装置，其特征为用于从工艺混合物中分离有机组份的设备(1)是浮选设备、倾析机或离心机。
15.按照权利要求13或14的装置，另外还包括设备(2)以用于干燥和粉碎已分离的有机组份。
16.按照权利要求13-15的装置，其特征为真空蒸发设备(4)用于部分干燥无机盐或其混合物，它包括一个圆柱形容器(401)，其下端与一个锥体(402)或者倒锥体(402)相连接，可选择性的用温度自动调节器控制容器(401)的温度，该容器(401)包括加料管(4052)，它与环状喷咀(405)相连接，用于喷射容器(401)中水溶液所含的无机盐或其混合物，该容器(401)的底部，有一个或多个锁定室(403);用于除去部分干燥的无机盐或其混合物，管线(406)用于从容器(401)的顶部除去水蒸气，它包括一个或多个凝汽阀(4061)和冷却装置(407)，用于冷凝水蒸汽，冷却装置(407)最好连接管道(406)，一个或多个用于除去冷凝液的锁定室(408)，以及一个或多个真空泵(409)。
17.按照权利要求13-16的装置，其特征为用于热处理由真空蒸发步骤得到的部分干燥盐的设备(5)是一个旋转管式炉(53)。
18.按照权利要求13-17的装置，其特征为用于热处理部分干燥盐的设备(5)是一个旋转管式炉(53)，它用热气体加热，用燃烧产生的热气体更好，最好用气体燃烧器中燃烧产生的热气体。
19.按照权利要求13-18的装置，其特征为旋转管式炉(53)主要包括(a)一个固定的凸缘(54)，它包括一个燃烧装置(541)，多个用于供气的开口或喷嘴(542)，轴承(543)包括压力稳定的密封圈(544)和用于磨碎并筛分该盐的室(545)，该室位于凸缘(54)的底部;(b)一个固定的底部(56)，它装有多个用于排气的开口(561)，并包括装有压力稳定的密封圈(563)的轴承(562);(c)可围绕纵轴旋转的圆柱体(55)，该圆柱体(55)的侧面(551)，由凸缘(54)的轴承(543)和该底部(56)的轴承(562)所支承，多个传动器叶片(552)固定在长度方向上，与圆柱体(55)的纵轴平行，固定在与该圆柱体(55)的侧面(551)基本上成90°角的位置。筛栅(553)的长度与用于磨碎和筛分该盐的室(545)相一致。
20.按照权利要求13-19的装置，另外还包括管道(43)中的储存器(42)，它位于真空蒸发设备(4)和热处理部分干燥盐的设备(5)之间。
21.按照权利要求13-29的装置，另外还包括供料管(44)，用于将废盐送入另外的储存器(42)中。
22.按照权利要求13-21的装置，另外还包括位于反渗透设备(9)和另外的储存器(42)之间的供料管(92)。
23.按照权利要求13-22的装置，另外还包括一个或多个储存器(3、6、10)，用于储存已分离的、经干燥和粉碎的有机组份、纯盐和/或纯水。
全文摘要
本发明涉及一种用于处理盐水和被污染的无机盐或其混合物的方法和实施该方法的装置。方法包括(a)从混合物中分离有机组分；(b)将所得到的混合物进行真空蒸发；(c)在高温下热处理部分干燥的无机盐或其混合物，得纯的干燥无机盐或其混合物；(d)冷凝由真空蒸发步骤得到的蒸汽，使该蒸汽进行反渗透；(e)从反渗透步骤得到纯水。装置包括分离有机组份设备，真空蒸发设备，热处理设备，冷凝器和用于冷凝液反渗透处理的设备，以及该装置各部件之间的传送设备。
文档编号C01D3/06GK1053413SQ90109590
公开日1991年7月31日 申请日期1990年10月24日 优先权日1990年1月11日
发明者查尔斯·赞皮耶里 申请人:西卡防护室技术有限公司