CN101279780A - 糖厂锅炉补充入炉水除糖净化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及糖厂锅炉补充入炉水除糖净化方法，是采用反渗透技术处理汽凝水，可靠地去除汽凝水所含的糖分及其它有害杂质，提供给锅炉作为补充入炉水使用。本发明的工艺流程是：热汽凝水先经加热器9与处理后的清净淡水进行热量交换，然后进入冷却器1冷却到常温，降温后的汽凝水经一级或多级过滤器3和保安过滤器4，除去微粒悬浮物后，经过高压泵5加压，再通过反渗透装置6，去除汽凝水所含的糖分及其它有害杂质，将其制成清净淡水，直接送到清净淡水贮罐7贮存。用清净淡水泵8将清净淡水送到加热器9与热汽凝水进行热量交换，加热后，送到锅炉给水箱，以补充锅炉入炉水。本发明为制糖企业节约了大量的生产用水和热能，并投资省，运行费用低、操作稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种制糖生产中锅炉补充入炉水的处理方法。
背景技术
糖厂锅炉入炉水主要来源于乏汽汽凝水和原水软化后的合格水，采用原水作为锅炉入炉水的补充水源，锅炉的运行成本较高，也不利于节水减排。蒸发和煮糖产生的热汽凝水是锅炉入炉水的良好补充水源，热汽凝水包括二效汽凝水和混合汽凝水，其中二效汽凝水含有50-200ppm微量糖分，温度达105℃左右；混合汽凝水含有100-250ppm的微量糖分，温度达80℃左右。对热汽凝水进行除糖及其它有害杂质处理，并利用热汽凝水取代原水回用锅炉，这将大大降低锅炉的运行成本，同时回收了热能，大大减少了取用原水和外排污水，为制糖生产实现“零取水”奠定了基础。目前，糖厂对二效汽凝水所含微量糖分的去除均采用捕汁器拦截汁汽中的大液滴而实现的，由于蒸发时真空及蒸发量的波动性，捕汁器的捕汁效率将不稳定，故二效汽凝水含糖分也不稳定，一般在50-200ppm之间，常常超过入炉水标准而不能入炉。按行业对锅炉长期运行经验总结，当二效汽凝水带有糖分超过25ppm，将不能作为压力为3.82MPa的锅炉的补充入炉水，糖分超过50ppm将不能用于压力为2.45MPa的锅炉入炉水；另一方面，由于糖厂锅炉循环入炉水不断循环，其中的有机糖分和无机盐分不断累积，久而久之，将影响入炉水的正常使用，特别糖分进入锅内会氧化生成有机酸，使炉水的pH值下降，带来不利的影响；焦化的糖分，变成碳化合物，随蒸汽流动，沉积在金属管壁内，给设备带来危害。因此，彻底且稳定地清除二效汽凝水或混合汽凝水的糖份及其它有害杂质，使其作为糖厂锅炉补充入炉水，就成为糖厂一直难以解决的技术难题。
有关公开文献报道了一些糖厂生产用水的循环利用的方法，例如：广东中轻南方炼糖纸业有限公司的翁卓在“糖厂生产用水的循环利用与节水”(刊名《甘蔗糖业》.2006(3).-34-35)中提到：甘蔗本身所含水分约为70％，设备合理、管理较好的糖厂，蒸发工段的I、II效汽凝水可满足锅炉用水需求。广西轻工业科学技术研究院、隆安南华糖业南圩糖厂的何基讯、陈志强在在“甘蔗糖厂用水取向及零外排技术”(【刊名】广西轻工业.2007，23(6).-1-2)提到充分利用甘蔗自身水分和厂区内地表水完全能够解决糖厂生产用水的问题，在论述锅炉用水方面，文章指出：加入炉水的水质要求：含糖分要求25PPM以下，目前#1效蒸发冷凝水入炉已在各糖厂普遍使用，#2效蒸发冷凝水含糖分超标问题，通过采用新产品波纹捕汁器已经得到解决。
但是上述文献还没有彻底且稳定地解决锅炉入炉水补充热汽凝水带有糖分的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够彻底且稳定地清除热汽凝水的糖份及其它有害杂质，并以其取代原水回用锅炉的新方法。
为实现上述目的，本发明采用冷却—预处理--反渗透装置除糖—加热的工艺流程来处理热汽凝水，可靠地去除热汽凝水所含的糖分及其它有害杂质，保证其达到入炉水标准。
本发明糖厂锅炉补充入炉水除糖净化方法的工艺过程如下：
一、采用冷却器将热汽凝水冷却到常温，最高不超过反渗透膜能正常工作的温度。
二、对进反渗透装置前的汽凝水作预处理，采用一级或多级过滤器和保安过滤器对降温后的汽凝水进行过滤处理，除去微粒悬浮物。同时定时定量加入反渗透膜的防堵、防垢、防污染的药剂。
三、采用反渗透装置，去除汽凝水所含的糖分及其它有害杂质，将其制成达到入炉水标准的清净淡水。
四、采用加热器将制成的清净淡水加热，然后送到锅炉给水箱，以补充锅炉入炉水。
上述糖厂锅炉补充入炉水除糖净化方法采用的设备包括冷却器、汽凝水泵、过滤器、保安过滤器、高压泵、反渗透装置、清净淡水贮罐、清净淡水泵、加热器等，其中热汽凝水接到加热器的热水侧，然后进入冷却器、汽凝水泵、过滤器、保安过滤器、高压泵、反渗透装置、清净淡水贮罐、清净淡水泵等；达到入炉水标准的清净淡水，接到加热器的冷水侧，加热后送到锅炉给水箱，以补充锅炉入炉水。
上述糖厂锅炉补充入炉水除糖净化方法采用的反渗透装置是60年代发展起来的一项新的膜分离技术，它是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的装置。反渗膜(RO)是一种起分子级分离过滤作用的介质，是一种半透膜(0.0001～0.005μm)，当溶液与膜接触时，在压力下，某些物质可以透过膜，而另些物质则被选择性的拦截，从而使溶液中不同组分，或混和气体的不同组分被分离，这种分离是分子级的分离。反渗透是一种压力梯度为动力的膜分离过程，是自然渗透的逆过程，给水压力升高使膜的水通量增大，但压力升高并不影响盐透过量。反渗透膜主要应用于海水淡化，混合气体分离等。锅炉入炉水主要含有微量的糖分，应用反渗透膜(RO)完全可以除去，由于压力为3.82MPa的锅炉入炉水要求不是特别高，应用一级反渗透处理后水中糖分含量在10ppm以下，硬度在2μmg/l以下，完全达到入炉给水标准。
上述糖厂锅炉补充入炉水除糖净化方法处理的热汽凝水可以是蒸发和煮糖产生的二效汽凝水或混合汽凝水。
上述糖厂锅炉补充入炉水除糖净化方法采用的冷却器可选用各种类型的换热器，可以是热汽凝水与风直接交换热量的冷却塔，也可以采用水冷或风冷的间接换热器，水冷换热器的冷却介质是自来水或者使用经过处理的工业回收水；风冷换热器的冷却介质是自然风或制冷风。
上述糖厂锅炉补充入炉水除糖净化方法采用的过滤器可以是活性碳过滤器、机械过滤器、沙滤罐等，可以由上述过滤器组合成一级或多级过滤系统。
上述糖厂锅炉补充入炉水除糖净化方法采用的加热器可选用各种类型的间接换热器，可以是板式换热器、螺旋板式换热器、管壳式换热器等。
本发明与现有技术相比，其突出的实质性特点和显著的进步是：
1、糖厂能以二效汽凝水或混合汽凝水取代原水回用锅炉，既节能又节水。
2、可靠地解决了热汽凝水带有糖分的问题，做到了制糖生产废水资源化，使热汽凝水得到合理的利用。
3、为制糖企业节约了大量的生产用水，不需补充水源水，也减轻了污水排放给环境带来的危害。
4、该新工艺具有投资省、运行费用低、操作稳定等优点。
附图说明
图1是本发明糖厂锅炉补充入炉水除糖净化方法的工艺流程图。
如图1所示，糖厂锅炉补充入炉水除糖净化方法采用的设备包括：1-冷却器、2-汽凝水泵、3-过滤器、4-保安过滤器、5-高压泵、6-反渗透装置、7-清净淡水贮罐、8-清净淡水泵、9-加热器，其中热汽凝水接到加热器的热水侧，然后进入冷却器、汽凝水泵、过滤器、保安过滤器、高压泵、反渗透装置、清净淡水贮罐、清净淡水泵等；达到入炉水标准的清净淡水，接到加热器的冷水侧，加热后送到锅炉给水箱，以补充锅炉入炉水。
具体流程如下：热汽凝水先经加热器9与处理后的清净淡水进行热量交换，然后进入冷却器1冷却到常温，降温后的汽凝水经一级或多级过滤器3和保安过滤器4，除去微粒悬浮物后，经过高压泵5加压，再通过反渗透装置6，去除汽凝水所含的糖分及其它有害杂质，将其制成清净淡水，直接送到清净淡水贮罐7贮存。用清净淡水泵8将清净淡水送到加热器9与热汽凝水进行热量交换，加热后，送到锅炉给水箱，以补充锅炉入炉水。
具体实施方式
实施例1
温度达105℃左右，且含有糖分50ppm以上的二效汽凝水，先经加热器(板式换热器)9与处理后的清净淡水进行热量交换，然后进入冷却器(板式换热器)1冷却到常温。降温后的汽凝水经二级过滤器(机械过滤器和活性碳过滤器组合)3和保安过滤器4，除去微粒悬浮物后，经过高压泵5加压，再通过反渗透装置6，去除二效汽凝水所含的糖分及其它有害杂质，将其制成清净淡水，直接送到清净淡水贮罐7贮存。用清净淡水泵8将清净淡水送到加热器(板式换热器)9与105℃左右的二效汽凝水进行热量交换，加热到90℃左右，送到锅炉给水箱，以补充锅炉入炉水。
实施例2
温度达90℃左右，且含有糖分200ppm以上的混合汽凝水，先经加热器(板式换热器)9与处理后的清净淡水进行热量交换，然后进入冷却器(冷却塔)1冷却到常温。降温后的汽凝水经二级过滤器(沙滤罐和活性碳过滤器组合)3和保安过滤器4，除去微粒悬浮物后，经过高压泵5加压，再通过反渗透装置6，去除混合汽凝水所含的糖分及其它有害杂质，将其制成清净淡水，直接送到清净淡水贮罐7贮存。用清净淡水泵8将清净淡水送到加热器(板式换热器)9与90℃左右的混合汽凝水进行热量交换，加热到80℃左右，送到锅炉给水箱，以补充锅炉入炉水。
实施例3
温度达105℃左右，且含有糖分50ppm以上的二效汽凝水，先经加热器(螺旋板式换热器)9与处理后的清净淡水进行热量交换，然后进入冷却器(板式换热器)1冷却到常温。降温后的汽凝水经二级过滤器(机械过滤器和活性碳过滤器组合)3和保安过滤器4，除去微粒悬浮物后，经过高压泵5加压，再通过反渗透装置6，去除二效汽凝水所含的糖分及其它有害杂质，将其制成清净淡水，直接送到清净淡水贮罐7贮存。用清净淡水泵8将清净淡水送到加热器(螺旋板式换热器)9与105℃左右的二效汽凝水进行热量交换，加热到90℃左右，送到锅炉给水箱，以补充锅炉入炉水。
实施例4
温度达105℃左右，且含有糖分50ppm以上的二效汽凝水，先经加热器(管壳式换热器)9与处理后的清净淡水进行热量交换，然后进入冷却器(冷却塔)1冷却到常温。降温后的汽凝水经二级过滤器(机械过滤器和活性碳过滤器组合)3和保安过滤器4，除去微粒悬浮物后，经过高压泵5加压，再通过反渗透装置6，去除二效汽凝水所含的糖分及其它有害杂质，将其制成清净淡水，直接送到清净淡水贮罐7贮存。用清净淡水泵8将清净淡水送到加热器(管壳式换热器)9与105℃左右的二效汽凝水进行热量交换，加热到90℃左右，送到锅炉给水箱，以补充锅炉入炉水。
Claims (6)
1、一种糖厂锅炉补充入炉水除糖净化方法，其特征在于：采用反渗透技术处理汽凝水，可靠地去除汽凝水所含的糖分及其它有害杂质，提供给锅炉作为补充入炉水使用。
2、根据权利要求1所述的糖厂锅炉补充入炉水除糖净化方法，其特征在于：具体的工艺流程如下：热汽凝水先经加热器9与处理后的清净淡水进行热量交换，然后进入冷却器1冷却到常温，最高不超过反渗透膜能正常工作的温度，降温后的汽凝水经一级或多级过滤器3和保安过滤器4，除去微粒悬浮物后，经过高压泵5加压，再通过反渗透装置6，去除汽凝水所含的糖分及其它有害杂质，将其制成清净淡水，直接送到清净淡水贮罐7贮存。用清净淡水泵8将清净淡水送到加热器9与热汽凝水进行热量交换，加热后，送到锅炉给水箱，以补充锅炉入炉水。
3、根据权利要求2所述的糖厂锅炉补充入炉水除糖净化方法，其特征在于：该方法处理的热汽凝水可以是蒸发和煮糖产生的二效汽凝水或混合汽凝水。
4、根据权利要求2所述的糖厂锅炉补充入炉水除糖净化方法，其特征在于：采用的冷却器1可选用各种类型的换热器，可以是热汽凝水与风直接交换热量的冷却塔，也可以采用水冷或风冷的间接换热器，水冷换热器的冷却介质是自来水或者使用经过处理的工业回收水；风冷换热器的冷却介质是自然风或制冷风。
5、根据权利要求2所述的糖厂锅炉补充入炉水除糖净化方法，其特征在于：采用的过滤器3可以是活性碳过滤器、机械过滤器、沙滤罐等，可以由上述过滤器组合成一级或多级过滤系统。
6、根据权利要求2所述的糖厂锅炉补充入炉水除糖净化方法，其特征在于：采用的加热器9可选用各种类型的间接换热器，可以是板式换热器、螺旋板式换热器、管壳式换热器等。
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