CN104906941A - 一种fgd石膏脱水的工艺 - Google Patents

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吴永权
王江涛
马晓妮
尹浩
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烟台桑尼核星环保设备有限公司
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本发明提供了一种FGD石膏脱水的工艺,涉及FGD烟气脱硫领域。该工艺用于在使用湿法FGD工艺时,将FGD吸收塔输出的石膏浆液进行固液分离,该工艺包括脱水步骤,脱水步骤包括:初次脱水步骤,使用石膏旋流器将从FGD吸收塔输出的石膏浆液进行脱水;二次脱水步骤,使用FGD圆盘脱水机将被石膏旋流器脱水后的石膏浆液进行再次脱水。其相对于传统的设备,具有真空耗量少、占地小、水耗量少、成本低的优点。

Description

一种FGD石膏脱水的工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及FGD烟气脱硫领域,特别是涉及一种FGD石膏脱水的工艺。
背景技术
[0002] 目前,国内乃至世界上大部分电厂的FGD (Fuel Gas Desulfurizat1n,烟气脱硫系统)石膏脱水的工艺都是采用DU皮带脱水机进行脱水的工艺来对其尾产品石膏进行固液分离的。其在实际使用中有占地面积大,投资高,能耗高,滤液浓度高及运行维护成本较尚的缺点。
发明内容
[0003] 本发明的一个目的是要提供一种新型FGD石膏脱水的工艺,使其相对于传统的FGD石膏脱水的工艺,具有真空耗量少、占地小、水耗量少、成本低的优点。
[0004] 为了实现上述目的,本发明提供了一种FGD石膏脱水的工艺,用于在使用湿法FGD工艺时,将FGD吸收塔输出的石膏浆液进行固液分离,包括脱水步骤,所述脱水步骤包括:初次脱水步骤,使用石膏旋流器将从所述FGD吸收塔输出的石膏浆液进行脱水;二次脱水步骤,使用FGD圆盘脱水机将被所述石膏旋流器脱水后的石膏浆液进行再次脱水。
[0005] 可选地,在所述二次脱水步骤中,FGD圆盘脱水机的过滤介质为至少一片微孔陶瓷盘片,每个所述微孔陶瓷盘片的内部具有空腔,在每个所述微孔陶瓷盘片的表面上设有与所述空腔连通的微孔。
[0006] 可选地,所述工艺还包括:负压产生步骤,运行与每个所述空腔连通的真空泵,使得每个所述空腔产生负压。
[0007] 可选地,所述工艺还包括物理清洗步骤,所述物理清洗步骤包括:使用自清洗过滤器对工业用水进行过滤;使用滤芯过滤器将所述自清洗过滤器过滤后的工业用水进行再次过滤后,输送到所述微孔陶瓷盘片的空腔,使所述工业用水可以由内而外进行反洗。
[0008] 可选地,所述工艺还包括化学清洗步骤,所述化学清洗步骤包括:使用浓酸输送泵将预设浓度的清洗酸自其储存处泵出;使用浓酸储罐储存所述浓酸输送泵所泵出的所述清洗酸;使用浓酸泵将所述浓酸储罐里的所述清洗酸泵出;将被所述浓酸泵泵出的所述清洗酸在稀酸配制罐中按预设比例进行稀释;使用稀酸计量泵将所述稀酸配制罐里的所述清洗酸泵送到每个所述空腔,使所述清洗酸能由内而外进行反洗。
[0009] 可选地,所述清洗酸为硝酸,所述预设浓度为98% wt。
[0010] 可选地,所述工艺还包括:控制步骤,分别控制所述脱水步骤、所述负压产生步骤、所述物理清晰步骤、所述化学清洗步骤的开始和结束。
[0011] 本发明为一种新的FGD石膏脱水的工艺,其采用了 FGD圆盘脱水机进行二级脱水,取代了传统的DU皮带脱水机,其与传统的DU皮带脱水的工艺相比,至少具有以下优点:真空耗量减少了近86%,能耗减少了近1/3,占地面积仅为传统方案的1/2-1/3,水耗量仅为传统工艺的85%。除此之外本发明的方案还在运维环境,运维费用,噪音,对浆液浓度的适应能力等方面均有明显优势。因此,本发明的技术方案具有突出的技术特点和显著的进步。
[0012] 根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
[0013] 后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
[0014] 图1是根据本发明一个实施例的FGD石膏脱水的工艺的流程图;
[0015] 图2是根据本发明一个实施例的FGD石膏脱水的工艺涉及的设备的结构连接示意图。
具体实施方式
[0016] 图1是根据本发明一个实施例的FGD石膏脱水的工艺的流程图。在图1所示的实施例中,公开了一种FGD石膏脱水的工艺,用于在使用湿法FGD工艺时,将FGD吸收塔输出的石膏浆液进行固液分离,其包括脱水步骤,脱水步骤包括:初次脱水步骤101,使用石膏旋流器将从FGD吸收塔输出的石膏浆液进行脱水;二次脱水步骤102,使用FGD圆盘脱水机将被石膏旋流器脱水后的石膏浆液进行再次脱水。FGD圆盘脱水机的过滤介质可为至少一片微孔陶瓷盘片,每个微孔陶瓷盘片的内部具有空腔,在每个微孔陶瓷盘片的表面上设有与空腔连通的微孔。
[0017] 在本发明的一个实施例中,该工艺还可包括:负压产生步骤,运行与每个空腔连通的真空泵,使得每个空腔产生负压。
[0018] 在本发明的一些实施例中,工艺还可包括物理清洗步骤,物理清洗步骤包括:使用自清洗过滤器对工业用水进行过滤;使用滤芯过滤器将自清洗过滤器过滤后的工业用水进行再次过滤后,输送到微孔陶瓷盘片的空腔,使工业用水可以由内而外进行反洗。物理清洗步骤和脱水步骤可同步进行
[0019] 在本发明的另一些实施例中,工艺还可包括化学清洗步骤,化学清洗步骤包括:使用浓酸输送泵将预设浓度的清洗酸(例如98% wt的硝酸)自其储存处泵出;使用浓酸储罐储存浓酸输送泵所泵出的清洗酸;使用浓酸泵将浓酸储罐里的清洗酸泵出;将被浓酸泵泵出的清洗酸在稀酸配制罐中按预设比例进行稀释;使用稀酸计量泵将稀酸配制罐里的清洗酸泵送到每个空腔,使清洗酸能由内而外进行反洗。化学清洗步骤是脱水步骤停止后进行,清洗时也是由微孔陶瓷盘片的内部进入通过微孔流出。在使用时,设备每进行脱水步骤预设时间(例如8小时),就会停下来使用化学清洗系统进行微孔陶瓷盘片的再生清洗(酸洗),耗时小于I小时。这个过程可以自动进行可以手动进行。
[0020] 在本发明的实施例中,工艺还可包括:控制步骤,分别控制脱水步骤、负压产生步骤、物理清晰步骤、化学清洗步骤的开始和结束。
[0021] 图2是根据本发明一个实施例的FGD石膏脱水的工艺涉及的设备的结构连接示意图。以下将结合图2,对本发明的工艺进行具体说明。
[0022] 在图2所示的实施例中,其涉及的设备为FGD石膏脱水机,其用于在使用湿法FGD工艺时,将FGD吸收塔输出的石膏浆液进行固液分离。该FGD石膏脱水机包括石膏脱水系统,石膏脱水系统至少可包括石膏旋流器11和FGD圆盘脱水机10,其分别通过离心力和真空负压来分离过滤石膏浆液中的水分。石膏旋流器11将从FGD吸收塔输出的石膏浆液进行脱水,FGD圆盘脱水机10与石膏旋流器11连接,其将被石膏旋流器11脱水后的石膏浆液进行再次脱水。
[0023] 在图2所示的实施例中,FGD圆盘脱水机10的过滤介质为至少一片微孔陶瓷盘片,每个微孔陶瓷盘片的内部具有空腔,在每个微孔陶瓷盘片的表面上设有与空腔连通的微孔。FGD石膏脱水机还包括真空系统,真空系统与每个空腔连通,真空系统运行时使得每个空腔产生负压。此时,空腔相对于微孔所在的表面压力低。
[0024]目前石膏旋流器11,FGD圆盘脱水机10这两种设备的技术都非常成熟,以下将具体说明石膏脱水系统的工作过程。
[0025] 由FGD吸收塔浆液泵提供的石膏浆液经过石膏旋流器11进行一级脱水,其浆液浓度由10-20%提高到40-60%。然后进入FGD圆盘脱水机10进行二级脱水,其含水量由40-60%降低到10%以下,以便工矿企业对石膏进行回收利用。
[0026] 石膏旋流器11的基本原理是石膏浆液在离心力的作用下进行分离。将石膏浆液通过浆液泵以一定的压力切向进入旋流器,在圆柱腔内产生高速旋转流场。混合物中密度大的组分在旋流场的作用下同时沿轴向向下运动,沿径向向外运动,在到达锥体段沿器壁向下运动,并由底流口排出,这样就形成了外旋涡流场;密度小的组分向中心轴线方向运动,并在轴线中心形成一向上运动的内涡旋,然后由溢流口排出,这样就达到了石膏和水分分离的目的。
[0027] FGD圆盘脱水机10的工作原理是:基于毛细微孔的原理,采用微孔陶瓷盘片作为过滤介质,利用微孔陶瓷盘片上大量狭小具有毛细作用的微孔并在负压状态下工作而设计的固液分离设备,利用微孔陶瓷盘片内腔的负压产生与外部的压差,使料槽内悬浮的物料在负压的作用下吸附在微孔陶瓷盘片上,固体物料因不能通过微孔陶瓷过滤板被截留在陶瓷板表面,而液体因真空压差的作用及陶瓷过滤板的亲水性则顺利通过进入到微孔陶瓷盘片内部,以此来达到石膏和水分离的目的。然后石膏通过刮刀卸料排出系统,水通过汽水分离器8也排出系统。由于微孔中的毛细作用力大于真空所施加的力,使微孔始终保持充满液体状态,无论在什么情况下,空气都不能通过微孔陶瓷盘片,由于没有空气透过,固液分离时能耗低、真空度高。
[0028] 具体地,真空系统可包括:汽水分离器8,连接于每个空腔,配置成:排放每个空腔中输送的水和气体;真空泵9,连接于汽水分离器8,配置成:运行时使得每个空腔产生负压。真空系统是石膏脱水系统的动力来源,其为石膏脱水系统提供真空负压来实现固液分离的。FGD圆盘脱水机10中的微孔陶瓷盘片在真空泵9所产生的负压作用下将浆液中的水分和大气中的部分气体透过微孔输送到汽水分离器8中,并在其中分离排放。
[0029] 在本发明的一个实施例中,FGD石膏脱水机还可包括物理清洗系统,物理清洗系统包括:自清洗过滤器6,配置成:对工业用水(或者说,工作水)进行过滤,以去除工业用水中的较大颗粒;滤芯过滤器7,其入口端与自清洗过滤器6连接,其出口端与每个空腔连接,配置成:将自清洗过滤器6过滤后的工业用水进行再次过滤,以去除水中悬浮的细小颗粒。滤芯过滤器7过滤后的水则被输送到微孔陶瓷盘片的空腔,使工业用水可以让水由内而外对微孔陶瓷盘片进行反洗,以去除在工作过程中堵塞微孔陶瓷盘片的少量细小颗粒,物理清洗系统还包括相关的阀门。在工矿企业脱硫现场的实际运行中,其水质一般不稳定,由于微孔陶瓷盘片的清洗是自内而外进行的,所以水质的保证至关重要。
[0030] 物理清洗系统的作用就是为微孔陶瓷盘片的反洗提供优质水源。当石膏卸料后可立即向微孔陶瓷盘片内部注水,进行冲洗。这样,物理清洗和石膏脱水可同步进行,因此物理清洗系统工作时无需使得石膏脱水系统停止工作。其保证了 FGD圆盘脱水机10的微孔陶瓷盘片的在线清洗,即工作期间的自清洗。
[0031] 在本发明的另一个实施例中,FGD石膏脱水机还可包括化学清洗系统。当石膏脱水系统工作一段时间后,还是会有少量的细小颗粒堵塞在微孔陶瓷盘片中板结,这些颗粒通过简单的物理反洗不能清除,这样微孔陶瓷盘片的过滤效率就随着堵塞其中细小颗粒的增多而降低。因此当过滤效率降低到一定程度就要对其进行化学清洗。这就需要用到化学清洗系统。
[0032] 化学清洗系统包括:浓酸输送泵1,配置成:将预设浓度(例如98% wt)的清洗酸(例如硝酸)自清洗酸的储存处泵出;浓酸储罐2,与浓酸输送泵I连接,配置成:储存浓酸输送泵I所泵出的清洗酸;浓酸泵3,与浓酸储罐2连接,配置成:将浓酸储罐2里的清洗酸泵出;稀酸配制罐4,与浓酸泵3连接,配置成:将浓酸泵3泵出的清洗酸按预设比例进行稀释;稀酸计量泵5,一端与所示稀酸配制罐4连接,另一端与每个空腔连接,配置成:将稀酸配制罐4里的清洗酸泵送到每个空腔。化学清洗系统还包括相关控制阀门。化学清洗系统的目的是为了给FGD圆盘脱水机10的过滤介质一一微孔陶瓷盘片提供适合浓度的稀硝酸作为再生溶剂。化学清洗充分利用管理硝酸的酸性,氧化性及硝酸盐的可溶性等性质。
[0033] 化学清洗是FGD圆盘脱水机10停机后或微孔陶瓷盘片工作一定时间后定期停机进行,清洗时也是由微孔陶瓷盘片的内部进入通过微孔流出。在使用时,设备每工作预设时间(例如8小时),就会停下来使用化学清洗系统进行微孔陶瓷盘片的再生清洗(酸洗),耗时小于I小时。这个过程可以自动进行可以手动进行。
[0034] 在本发明的实施例中,FGD石膏脱水机还包括控制系统,控制系统可分别与石膏脱水系统、真空系统、物理清洗系统、化学清洗系统相连,以便分别控制石膏脱水系统、真空系统、物理清晰系统、化学清洗系统的开闭及其他动作。控制系统可以响应使用者在控制盘12上输入的指令,进行相应的操作。
[0035] 本发明不仅解决了传统工艺设备占地面积大,能耗高的缺点,在土建及后续的运行维护上都大大的降低了投资成本。而且运行稳定可靠,脱水效果极好。
[0036] 至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (7)

1.一种FGD石膏脱水的工艺,用于在使用湿法FGD工艺时,将FGD吸收塔输出的石膏浆液进行固液分离,其特征在于,包括脱水步骤,所述脱水步骤包括: 初次脱水步骤,使用石膏旋流器将从所述FGD吸收塔输出的石膏浆液进行脱水; 二次脱水步骤,使用FGD圆盘脱水机将被所述石膏旋流器脱水后的石膏浆液进行再次脱水。
2.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于, 在所述二次脱水步骤中,FGD圆盘脱水机的过滤介质为至少一片微孔陶瓷盘片,每个所述微孔陶瓷盘片的内部具有空腔,在每个所述微孔陶瓷盘片的表面上设有与所述空腔连通的微孔。
3.根据权利要求2所述的工艺,其特征在于,还包括: 负压产生步骤,运行与每个所述空腔连通的真空泵,使得每个所述空腔产生负压。
4.根据权利要求3所述的工艺,其特征在于,还包括物理清洗步骤,所述物理清洗步骤包括: 使用自清洗过滤器对工业用水进行过滤; 使用滤芯过滤器将所述自清洗过滤器过滤后的工业用水进行再次过滤后,输送到所述微孔陶瓷盘片的空腔,使所述工业用水可以由内而外进行反洗。
5.根据权利要求3所述的工艺,其特征在于,还包括化学清洗步骤,所述化学清洗步骤包括: 使用浓酸输送泵将预设浓度的清洗酸自其储存处泵出; 使用浓酸储罐储存所述浓酸输送泵所泵出的所述清洗酸; 使用浓酸泵将所述浓酸储罐里的所述清洗酸泵出; 将被所述浓酸泵泵出的所述清洗酸在稀酸配制罐中按预设比例进行稀释; 使用稀酸计量泵将所述稀酸配制罐里的所述清洗酸泵送到每个所述空腔,使所述清洗酸能由内而外进行反洗。
6.根据权利要求5所述的工艺,其特征在于, 所述清洗酸为硝酸,所述预设浓度为98% wt。
7.根据权利要求1-6任一项所述的工艺,其特征在于,还包括: 控制步骤,分别控制所述脱水步骤、所述负压产生步骤、所述物理清晰步骤、所述化学清洗步骤的开始和结束。
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