CN103693780A - 一种节能减排综合利用的硝水净化方法及其装置 - Google Patents

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张春太
余建兵
张云照
何军
倪昔平
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Abstract

本发明公开了一种节能减排综合利用的硝水净化方法及其装置，属于硝水净化领域，方法包括以下步骤：原硝水泵入一级反应桶，加石灰乳进行反应后，再加助沉剂液进行搅拌、澄清，将上层清液泵入二级反应桶与热电站提供的含CO2烟道气进行反应。装置，包括一级反应桶、二级反应桶和泥浆桶，所述一级反应桶的硝水排出口经硝水泵连通至所述二级反应桶的硝水加入口，所述一级反应桶和二级反应桶的泥浆排出口经泥浆泵连通至所述泥浆桶，所述二级反应桶的烟道气加入口与热电站的含CO2烟道气管道连通。本发明是一种成本更低，节能减排，更经济更环保，但仍具有较高且稳定品质硝水的硝水净化方法及其装置。

Description

一种节能减排综合利用的硝水净化方法及其装置
技术领域
本发明属于硝水净化领域。
背景技术
传统的硝水净化工艺中，采用“两碱”法除去硝水中的Ca2+、Mg2+，其工艺流程为：来自矿山的原硝水经过板式换热器预热，预热后的硝水打至反应澄清桶，同时加入Na2CO3，NaOH和絮凝剂搅拌使其充分反应，然后澄清，澄清后的硝水打至无阀过滤器除去机械杂质得到合格的精硝水。
净化原理化学反应方程式：
Figure 32147DEST_PATH_IMAGE002
传统硝水净化工艺流程简图如图1所示，该工艺存在的主要缺陷：
1）该净化工艺运行成本高，需要消耗大量的Na2CO3，NaOH；
2）硝水预热效果较差，温度偏低导致反应效果差，影响硝水质量；
3）运用加碱时需使用冷凝水溶解碱，使得大量白水进入硝水中，硝水被较大幅度地稀释，将会在后续的硝水蒸发结晶中耗费更多的蒸汽，大幅减低蒸发经济性。
发明内容
本发明的目的在于：提出一种成本更低，节能减排，更经济更环保，但仍具有较高且稳定品质硝水的硝水净化方法及其装置。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种节能减排综合利用的硝水净化方法，包括以下步骤：原硝水泵入一级反应桶，加石灰乳进行反应后，再加助沉剂液进行搅拌、澄清，将上层清液泵入二级反应桶与热电站提供的含CO2烟道气进行反应，再加助沉剂液进行搅拌、澄清，将上层清液泵入净化硝水储桶贮存，一级反应桶和二级反应桶下层泥浆泵入泥浆桶，经脱水后排出。
作为选择，所述助沉剂为絮凝剂。
一种节能减排综合利用的硝水净化装置，包括一级反应桶、二级反应桶和泥浆桶，所述一级反应桶设有原硝水加入口、石灰乳加入口和助沉剂液加入口，以及硝水排出口和泥浆排出口，所述二级反应桶设有硝水加入口、烟道气加入口和助沉剂液加入口，以及硝水排出口和泥浆排出口，所述一级反应桶的硝水排出口经硝水泵连通至所述二级反应桶的硝水加入口，所述一级反应桶和二级反应桶的泥浆排出口经泥浆泵连通至所述泥浆桶，所述二级反应桶的烟道气加入口与热电站的含CO2烟道气管道连通。
作为选择，所述CO2烟道气管道上设置流量控制装置。
由于本申请人硝水制备过程中的多效蒸发系统需耗费大量的蒸汽，因此本申请人同时配置有热电联产电厂，一方面为多效蒸发系统提供蒸汽，一方面发电供工厂所需，而配套电厂必然会存在一个尾气排放的问题，正常情况下其尾气必须配置专门的净化装置，对应地也会增加设备和运行成本。本发明的节能减排综合利用的硝水净化工艺及装置，硝水净化采用“石灰——芒硝——二氧化碳”法，一方面解决了现有硝水净化中的高成本低效率的问题，另一方面又实现了电厂尾气的处理，实现节能减排，更经济更环保，取得了一举两得的效果。其反应式如下：
MgSO4 ＋ Ca（OH）2 ──→ CaSO4 ＋ Mg（OH）2↓
Na2SO4 ＋ Ca（OH）2 ──→ 2NaOH ＋ Ca2SO4
2NaOH ＋ CO2 ──→ Na2CO3 ＋ H2O
CaSO4 ＋ Na2CO3 ──→ CaCO3↓ ＋ Na2SO4
其工艺流程为：
本硝水净化工艺采用两步处理的间歇操作方式，该操作具有省工、节能，精卤质量高且稳定等特点。具体的工艺流程为：矿山来原硝水泵入一级反应桶，加石灰乳进行反应后，再加助沉剂液进行搅拌、澄清，将上层清液泵入二级反应桶与热电站提供的烟道气进行反应，，再加助沉剂液进行搅拌、澄清，将上层清液泵入净化硝水储桶贮存，一级反应桶和二级反应桶下层泥浆泵入泥浆桶，经脱水后回矿区堆场。富含热量和CO2的烟道气，一方面为反应提供了充足的热量，有效保证了反映效果和硝水质量，另一方面又提供了反应所需的CO2，且采用气态CO2反应，其反应相对现有“两碱”法反应更为充分，硝水质量更好，同时又解决了烟道气本身的处理问题，一举三得。
本发明的有益效果：本发明的提高多效蒸发系统蒸发经济工艺和装置，运用“石灰——芒硝——二氧化碳”法，回收利用烟道气热能和CO2，节能减排，防止了环境污染，同时节约了节约纯碱、烧碱用量，降低了运行成本，经济环保，净化所得的硝水品质较高，品质稳定。
附图说明
图1是现有技术的装置流程示意图；
图2是本发明实施例的工艺流程示意图；
其中①原硝水桶，②预热桶，③反应澄清桶，④无阀过滤器，⑤精硝水桶，⑥板式换热器。
具体实施方式
下列非限制性实施例用于说明本发明。
如图2所示，一种节能减排综合利用的硝水净化方法，包括以下步骤：原硝水泵入一级反应桶，加石灰乳进行反应后，再加助沉剂液进行搅拌、澄清，将上层清液泵入二级反应桶与热电站提供的含CO2烟道气进行反应，再加助沉剂液进行搅拌、澄清，将上层清液泵入净化硝水储桶贮存，一级反应桶和二级反应桶下层泥浆泵入泥浆桶，经脱水后排出。作为选择，助沉剂为絮凝剂。
一种节能减排综合利用的硝水净化装置，包括一级反应桶、二级反应桶和泥浆桶，一级反应桶设有原硝水加入口、石灰乳加入口和助沉剂液加入口，以及硝水排出口和泥浆排出口，二级反应桶设有硝水加入口、烟道气加入口和助沉剂液加入口，以及硝水排出口和泥浆排出口，一级反应桶的硝水排出口经硝水泵连通至二级反应桶的硝水加入口，一级反应桶和二级反应桶的泥浆排出口经泥浆泵连通至泥浆桶，二级反应桶的烟道气加入口与热电站的含CO2烟道气管道连通，CO2烟道气管道上设置流量控制装置，控制烟道气流量，由此控制加热硝水的温度，以及CO2的量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种节能减排综合利用的硝水净化方法，其特征在于包括以下步骤：原硝水泵入一级反应桶，加石灰乳进行反应后，再加助沉剂液进行搅拌、澄清，将上层清液泵入二级反应桶与热电站提供的含CO2烟道气进行反应，再加助沉剂液进行搅拌、澄清，将上层清液泵入净化硝水储桶贮存，一级反应桶和二级反应桶下层泥浆泵入泥浆桶，经脱水后排出。
2.如权利要求1所述的节能减排综合利用的硝水净化方法，其特征在于：所述助沉剂为絮凝剂。
3.一种节能减排综合利用的硝水净化装置，其特征在于：包括一级反应桶、二级反应桶和泥浆桶，所述一级反应桶设有原硝水加入口、石灰乳加入口和助沉剂液加入口，以及硝水排出口和泥浆排出口，所述二级反应桶设有硝水加入口、烟道气加入口和助沉剂液加入口，以及硝水排出口和泥浆排出口，所述一级反应桶的硝水排出口经硝水泵连通至所述二级反应桶的硝水加入口，所述一级反应桶和二级反应桶的泥浆排出口经泥浆泵连通至所述泥浆桶，所述二级反应桶的烟道气加入口与热电站的含CO2烟道气管道连通。
4.如权利要求3所述的节能减排综合利用的硝水净化装置，其特征在于：所述CO2烟道气管道上设置流量控制装置。
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