本发明属于废水处理，涉及一种同时含有氯化钠和氯化钾工业水处理中分别结晶氯化钠和闪蒸氯化钾的系统和方法，具体涉及一种三级闪蒸结晶系统及氯化钾三级闪蒸结晶的方法。
背景技术：
1、钾盐是重要的化工原料之一，不仅在工业上有着广泛的用途，也在农业生产中具有重要的作用。我国是一个农业大国，但是广大农业用地却严重缺钾，为了保证粮食和经济作物的生产，因此对钾肥的需求量很大。为此，我国每年需要从国外大量进口钾盐。我国又是一个多盐湖(或盐井)的国家，盐湖(或盐井)中贮藏着大量发展国民经济所必需的天然盐矿物质，其中包括着对国家发展具有深远意义的钾盐。但是在盐湖(或盐井)开采中使用的分离纯化设备复杂，设备成本高，能耗高，这降低了钾盐开采的综合效益。
2、此外，伴随着工业生产，每天都要产生大量的工业废水，尤其是会产生一些高盐的工业废水，理想的情况是从高盐的工业废水中提取有一定价值的钾盐，回收出售、变废为宝。但是在现有技术中，通过对高盐工业废水的预处理，己经可以将高盐工业废水中的杂质、重金属等除去，以得到仅含有氯化钠和氯化钾的工业废水，由于氯化钠和氯化钾在水中的溶解度的特性，通过高温蒸发、低温蒸发或冷却和结品分离的方式可以分别制取氯化钠和氯化钾。但是，传统提取氯化钾的方法要使用真空设备抽真空闪蒸的方式进行闪蒸结晶，不仅需要配置相应设备，增加设备成本，而且能耗高经济效益差。
3、因此，开发一种既能处理盐湖(或盐井)水又能处理高盐工业废水的系统和工艺对于工业生产降低成本和能耗以及废物再利用具有非常现实的意义。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种氯化钾三级闪蒸结晶系统，该系统无需配置专门的抽真空设备即可实现系统真空，降低了设备成本，节约了能耗。
2、本发明的另一目的在于提供一种氯化钾三级闪蒸结晶的方法。
3、为了实现上述目的，本发明提供一种三级闪蒸结晶系统，由进料泵、第一结晶单元、第二结晶单元、第三结晶单元、第一出料泵、第二出料泵、第三出料泵、第一水泵、第二水泵、第三水泵、第一水箱、第二水箱、第三水箱、闪蒸循环泵、离心机组成；
4、该第一结晶单元由第一冷凝器和第一结晶器组成，其中该第一冷凝器为圆柱形，该第一结晶器的中部为圆柱形，该圆柱形内部设置同轴的第一澄清器，该第一结晶器的上部为圆台形，该第一结晶器的下部为倒圆台形，该第一结晶器的底部为圆弧形；在该第一结晶器的顶部设有圆柱形的第一升汽管；该第一冷凝器套设于该第一结晶器上部，使得该第一结晶器的第一升汽管位于该第一冷凝器内部；该第一结晶器下部穿设第一搅拌轴，该第一搅拌轴位于该第一结晶器的外部连接第一电机，该第一搅拌轴位于该第一结晶器的内部连接第一搅拌扇叶；该第一冷凝器的上部连接第一冷凝器进液管，该第一冷凝器的下部连接第一冷凝器出液管；该第一冷凝器进液管上连接带阀门的第一调节排出管；
5、该第二结晶单元由第二冷凝器和第二结晶器组成，其中该第二冷凝器为圆柱形，该第二结晶器的中部为圆柱形，该圆柱形内部设置同轴的第二澄清器，该第二结晶器的上部为圆台形，该第二结晶器的下部为倒圆台形，该第二结晶器的底部为圆弧形；在该第二结晶器的顶部设有圆柱形的第二升汽管；该第二冷凝器套设于该第二结晶器上部，使得该第二结晶器的第二升汽管位于该第二冷凝器内部；该第二结晶器下部穿设第二搅拌轴，该第二搅拌轴位于该第二结晶器的外部连接第二电机，该第二搅拌轴位于该第二结晶器的内部连接第二搅拌扇叶；该第二冷凝器的上部连接第二冷凝器进液管，该第二冷凝器的下部连接第二冷凝器出液管；该第二冷凝器进液管上连接带阀门的第二调节排出管和带阀门的第二调节进液管；
6、该第三结晶单元由第三冷凝器和第三结晶器组成，其中该第三冷凝器为圆柱形，该第三结晶器的中部为圆柱形，该圆柱形内部设置同轴的第三澄清器，该第三结晶器的上部为圆台形，该第三结晶器的下部为倒圆台形，该第三结晶器的底部为圆弧形；在该第三结晶器顶部设有圆柱形的第三升汽管；该第三冷凝器套设于该第三结晶器上部，使得该第三结晶器的第三升汽管位于该第三冷凝器内部；该第三结晶器的底部连接一淘洗盐腿；该第三冷凝器的上部连接第三冷凝器进液管，该第三冷凝器的下部连接第三冷凝器出液管；
7、该第一结晶器的底部与进料泵通过第一进料管连接，在该第一结晶器的底部与进料泵相对的位置连接第一出料泵的一端；该第一出料泵的另一端连接该第二结晶器的底部，在该第二结晶器的底部与该第一出料泵连接的相对的位置连接第二出料泵的一端；该第二出料泵的另一端和该闪蒸循环泵的一端通过管道合并连接该第三结晶器的中部的上方；该闪蒸循环泵的另一端连接该第三结晶器的中部连接；该淘洗盐腿与第三出料泵的一端连接，该第三出料泵的另一端与离心机连接；
8、该第三冷凝器出液管连接该第三水箱，该第三水箱连接该第三水泵的一端，该第三水泵的另一端连接该第二冷凝器进液管；该第二冷凝器出液管连接该第二水箱；该第二水箱连接该第二水泵的一端，该第二水泵的另一端连接该第一冷凝器进液管；该第一冷凝器出液管连接该第一水箱；该第一水箱连接该第一水泵；
9、该淘洗盐腿通过管道与第一进料管连接。
10、如上所述地，所述第一冷凝器、所述第二冷凝器和所述第三冷凝器内均水平设置有复数个折流板。
11、如上所述地，所述折流板上设有复数个孔。
12、如上所述地，所述第一结晶器的顶部与第一水箱中液面高度差按如下所示公式计算：其中，p0为大气压强；p1为密闭容器压强；为密度；g为重力加速度；h为静液柱高度；其中p1＜p0，使第一结晶器内保持负压。
13、本发明还提供一种使用上述的三级闪蒸结晶系统进行氯化钾三级闪蒸结晶的方法，包括以下步骤：
14、1)将原卤水蒸发结晶得到氯化钠产品盐后的外排母液，该外排母液的温度为100℃，该外排母液中含有质量百分比浓度为19％的氯化钾和15.5％氯化钠的饱和溶液；
15、2)在该外排母液中加入碱将该外排母液的ph调节至12±0.2进行除杂，然后保温沉降，分离得到上清液和沉淀物；保温沉降时间为1小时；
16、碱的加入主要用于沉淀钙镁离子，从而减少设备结构的问题。
17、3)将上清液通过保安过滤器进行保温过滤，将过滤所得的滤液用盐酸中和至中性；
18、4)将中和后的滤液通过进料泵输送至第一结晶器进行闪蒸降温浓缩，温度为75℃，真空度为-0.06～-0.080mpa；
19、5)将第一结晶器闪蒸降温浓缩得到的浆料i通过第一出料泵输送到第二结晶器进行下一步的闪蒸降温浓缩；温度为50℃，真空度为-0.092mpa；
20、6)将第二结晶器闪蒸降温浓缩得到的浆料ii通过第二出料泵输送到第三结晶器进行进一步闪蒸降温浓缩，温度为30℃，真空度为-0.098mpa；
21、7)将第三结晶器闪蒸降温浓缩得到的浆料iii输入离心机进行分离，得氯化钾湿品和氯化钾母液；
22、8)氯化钾湿品包装，得肥料级钾肥；氯化钾母液外排去氯化钠蒸发结晶生产线；
23、9)在进行步骤4)至步骤8)的同时从第三冷凝器的第三冷凝器进液管输入低温原卤水或低温冷冻进水；低温原卤水或低温冷冻进水与进入第三结晶器的浆料ii进行换热后得到的次级原卤水或次级进水从第三冷凝器出液管排出至第三水箱，然后经第三水泵从第二冷凝器进液管进入第二冷凝器；次级原卤水或次级进水与进入第二冷凝器的浆料i进行换热后得到三级原卤水或三级进水从第二冷凝器出液管排出至第二水箱，然后经第二水泵从第一冷凝器进液管进入第一冷凝器；三级原卤水或三级进水与进入第一冷凝器的滤液进行换热后得到的高温原卤水或高温进水从第一冷凝器出液管排出至第一水箱，然后经第一水泵排出。
24、如上所述地，步骤2)所述碱为氢氧化钾。
25、如上所述地，步骤3)所述保温过滤使用具有保温性能的保安过滤器，材质为钛材，孔径为5微米。
26、如上所述地，所述第一结晶器、第二结晶器、第三结晶器均为dtb型结晶器。
27、本发明将冷凝器直接连接到结晶器顶部，通过冷凝器中液体逆流与结晶器中结晶过程中产生的蒸汽进行直接的热量交换，无需常规的间壁换热设备，减少了设备上的成本投入。同时直接的热量交换效果好还降低了能耗。此外，将结晶器和冷凝器结合在一起，降低了占地面积。升温后的原卤水还可作为原料进行三级闪蒸结晶系统，减少了升温的能耗。
28、本发明中第一结晶器和第二结晶器中带有搅拌扇叶，可以降低氯化钾的结晶沉降速度，增加晶体粒径，减少如锂钠等杂质的夹带量，大大提升氯化钾结晶盐的品质。
29、在第三结晶器中锥底设置淘洗盐腿通过用原液对产品进行洗涤，增加盐的纯度；盐颗粒的均匀度(大颗粒盐)提高产品的纯度。
30、本发明的有益效果在于：
31、本发明提供一种氯化钾三级闪蒸结晶系统及氯化钾三级闪蒸结晶的方法，该氯化钾三级闪蒸结晶系统去除了常规系统中的真空泵，通过二次蒸汽交换降温实现真空，无需配制真空泵，降低了设备成本，同时提升了原卤水的温度以及对前端氯化钠蒸发结晶进行了升温，降低了系统能耗。本发明提供的氯化钾三级闪蒸结晶的方法可适用于我国高原气温较低的地区，采用低温原卤水与结晶器二次蒸汽直接接触冷凝产生真空；也可用在平原地区采用冷冻水与闪蒸二次蒸汽降温的方式产生真空，该方法节省了真空泵的购置成本，可大大降低了能耗，提升效益。同时制备的氯化钾符合国家标准，可直接作为钾肥使用，缓解钾盐进口对国家经济的巨大压力。
1.一种氯化钾三级闪蒸结晶系统，其特征在于，由进料泵、第一结晶单元、第二结晶单元、第三结晶单元、第一出料泵、第二出料泵、第三出料泵、第一水泵、第二水泵、第三水泵、第一水箱、第二水箱、第三水箱、闪蒸循环泵、离心机组成；
2.如权利要求1所述的三级闪蒸结晶系统，其特征在于，所述第一冷凝器、所述第二冷凝器和所述第三冷凝器内均水平设置有复数个折流板。
3.如权利要求2所述的三级闪蒸结晶系统，其特征在于，所述折流板上设有复数个孔。
4.如权利要求1所述的三级闪蒸结晶系统，其特征在于，所述第一结晶器的顶部与第一水箱中液面高度差按如下所示公式计算：其中，p0为大气压强；p1为密闭容器压强；为密度；g为重力加速度；h为静液柱高度，其中p1＜p0，使第一结晶器内保持负压。
5.一种使用如权利要求1至4任一项所述的三级闪蒸结晶系统进行氯化钾三级闪蒸结晶的方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的氯化钾三级闪蒸结晶的方法，其特征在于，步骤2)所述碱为氢氧化钾。
7.如权利要求5所述的氯化钾三级闪蒸结晶的方法，其特征在于，步骤3)所述保温过滤使用具有保温性能的保安过滤器，材质为钛材，孔径为5微米。
8.如权利要求5所述的氯化钾三级闪蒸结晶的方法，其特征在于，所述第一结晶器、第二结晶器均为dtb型结晶器、第三结晶器为osl型结晶器。
