CN106925105A - 脱硫废水高效浓缩蒸发零排放装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种脱硫废水高效浓缩蒸发零排放装置，所述脱硫塔内部的上段设置有脱硫塔喷淋头，所述脱硫塔内部的下段容纳有塔釜浆液；所述浓缩冷却塔设置在所述脱硫塔之前，所述浓缩冷却塔内部的顶端设置有冷却塔喷淋头，所述浓缩冷却塔内部的下段容纳有浓缩浆液；所述降温蒸发器内部的顶端设置有雾化喷头；所述塔釜浆液通过石膏浆液输送泵输送到旋流器进行离心沉降，沉降后的上清溶液部分通过上清液输送泵输送到冷却塔喷淋头后与除尘后的烟气混合得到浓缩浆液；所述浓缩浆液通过第一浓缩浆液泵输送到浓缩液预处理装置进行过滤沉淀，沉淀后的所述浓缩浆液通过第二浓缩浆液泵输送到所述雾化喷头。降低了废水的单位处理量，减小了系统的处理压力。
Description
技术领域
本发明涉及环保行业的脱硫工程领域，特别涉及一种脱硫废水高效浓缩蒸发零排放装置，可广泛应用于钢铁、发电、石化、煤化工、制药等废水处理行业。
背景技术
目前烟气脱硫最常用方法为石灰石-石膏法，特点是会产生大量的脱硫废水。目前普通的脱硫废水处理系统具有以下特点：1废水处理负荷大；2处理工艺复杂；3运行稳定性差；4投资及运行成本高；5处理效果不理想。为了解决普通脱硫废水处理系统的诸多问题，响应国家超低排放的环保政策，有必要设计一种废水零排放装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脱硫废水高效浓缩蒸发零排放装置，以至少解决现有技术中存在的上述问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种脱硫废水高效浓缩蒸发零排放装置，包括脱硫塔、浓缩冷却塔和降温蒸发器，其中：所述脱硫塔的顶部设置有塔顶烟囱、所述脱硫塔内部的上段设置有脱硫塔喷淋头，所述脱硫塔内部的下段容纳有塔釜浆液；所述浓缩冷却塔设置在所述脱硫塔之前，所述浓缩冷却塔内部的顶端设置有冷却塔喷淋头，所述浓缩冷却塔内部的下段容纳有浓缩浆液；所述降温蒸发器内部的顶端设置有雾化喷头；所述塔釜浆液通过石膏浆液输送泵输送到旋流器进行离心沉降，沉降后的上清溶液部分通过上清液输送泵输送到冷却塔喷淋头后与除尘后的烟气混合得到浓缩浆液；所述浓缩浆液通过第一浓缩浆液泵输送到浓缩液预处理装置进行过滤沉淀，沉淀后的所述浓缩浆液通过第二浓缩浆液泵输送到所述雾化喷头。
进一步地，在上述的装置中，经过所述旋流器离心沉降后的所述塔釜浆液的沉淀部分输送至石膏制备系统制备石膏。
进一步地，在上述的装置中，所述降温蒸发器设置在转炉烟气的引风机出口处，转炉烟气通过引风机引入所述降温蒸发器，所述雾化喷头喷淋的液体与转炉烟气接触蒸发，以使转炉烟气降温。
进一步地，在上述的装置中，还包括：电除尘器，所述电除尘器与所述降温蒸发器连接；所述雾化喷头喷淋的液体蒸发后的盐分被所述转炉烟气带入后续的电除尘器中除掉。
进一步地，在上述的装置中，所述冷却塔喷淋头喷淋的所述上清溶液与除尘后的烟气直接接触，给烟气降温的同时吸收烟气中的可溶性气体进行浓缩后得所述浓缩浆液。
进一步地，在上述的装置中，所述除尘后的烟气通过增压风机引入所述浓缩冷却塔。
进一步地，在上述的装置中，所述塔釜浆液通过循环泵输送至脱硫塔喷淋头进行循环利用。
进一步地，在上述的装置中，所述引风机设置在转炉烟气进入所述降温蒸发器的一侧外，所述电除尘器设置在所述降温蒸发器的另一侧，利于进入所述降温蒸发器内的转炉烟气携带液体蒸发后的盐分进入后续的电除尘器中。
进一步地，在上述的装置中，所述可溶性气体为HCl、HF。
进一步地，在上述的装置中，所述增压风机设置在烟气进入所述浓缩冷却塔的一侧外，所述浓缩冷却塔的另一侧通过烟气输送管道与所述脱硫塔连接，以使烟气进入脱硫塔进行脱硫处理后从塔顶烟囱排放。
本发明的实施例提供的脱硫废水高效浓缩蒸发零排放装置，利用旋流器得到的石膏浆液上清液输送至浓缩冷却塔4吸收烟气中的HCl、HF等可溶性气体，提高了废水中的Cl-、F-等离子的浓度，使废水浓缩。降低了废水的单位处理量，减小了系统的处理压力。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1为本发明一实施例的结构示意图。
附图标记说明：1脱硫塔；11脱硫塔喷淋头；12塔釜浆液；13循环泵；14石膏浆液输送泵；15塔顶烟囱；2旋流器；21石膏制备系统；3上清液输送泵；4浓缩冷却塔；41冷却塔喷淋头；42浓缩浆液；43增压风机；44第一浓缩浆液泵；45浓缩液预处理装置；46第二浓缩浆液泵；5降温蒸发器；51雾化喷头；52引风机；53电除尘器。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。此外，用语“上游”和“下游”指的是构件在流体通路中的相对位置。例如，如果流体从构件A流向构件B，则构件A在构件B的上游。相反，如果构件B接收来自构件A的流体流，则构件B在构件A的下游。
如图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种脱硫废水高效浓缩蒸发零排放装置，包括脱硫塔1、浓缩冷却塔4和降温蒸发器5，其中：脱硫塔1的顶部设置有塔顶烟囱15、脱硫塔1内部的上段设置有脱硫塔喷淋头11，脱硫塔1内部的下段容纳有塔釜浆液12；浓缩冷却塔4设置在脱硫塔1之前(即浓缩冷却塔4设置在脱硫塔1的上游)，浓缩冷却塔4内部的顶端设置有冷却塔喷淋头41，浓缩冷却塔4内部的下段容纳有浓缩浆液42；降温蒸发器5内部的顶端设置有雾化喷头51；塔釜浆液12通过石膏浆液输送泵14输送到旋流器2进行离心沉降，沉降后的上清溶液部分通过上清液输送泵3输送到冷却塔喷淋头41后与除尘后的烟气混合得到浓缩浆液；浓缩浆液42通过第一浓缩浆液泵44输送到浓缩液预处理装置45进行过滤沉淀，沉淀后的浓缩浆液42通过第二浓缩浆液泵46输送到雾化喷头51。
本发明的实施例提供的脱硫废水高效浓缩蒸发零排放装置，利用旋流器2得到的石膏浆液上清液输送至浓缩冷却塔4吸收烟气中的HCl、HF等可溶性气体，提高了废水中的Cl-、F-等离子的浓度，使废水浓缩。降低了废水的单位处理量，减小了系统的处理压力。
进一步地，经过旋流器2离心沉降后的塔釜浆液12的沉淀部分输送至石膏制备系统21制备石膏。
进一步地，降温蒸发器5设置在转炉烟气的引风机52出口处，转炉烟气通过引风机52引入降温蒸发器5，雾化喷头51喷淋的液体与转炉烟气接触蒸发，转炉烟气的温度在1500℃左右，接触蒸发以使转炉烟气降温。
进一步地，还包括：电除尘器53，电除尘器53与降温蒸发器5连接；雾化喷头51喷淋的液体蒸发后的盐分被转炉烟气带入后续的电除尘器53中除掉。
进一步地，引风机52设置在转炉烟气进入降温蒸发器5的一侧(即降温蒸发器5的上游一侧)外，电除尘器53设置在降温蒸发器5的另一侧，利于进入降温蒸发器5内的转炉烟气携带液体蒸发后的盐分进入后续的电除尘器53中。
进一步地，冷却塔喷淋头41喷淋的上清溶液与来自除尘后的烟气直接接触，给烟气降温的同时吸收烟气中的HCl、HF等可溶性气体进行浓缩后得浓缩浆液42。
进一步地，除尘后的烟气通过增压风机43引入浓缩冷却塔4。
进一步地，增压风机43设置在烟气进入浓缩冷却塔4的一侧(即浓缩冷却塔4的上游一侧)外，浓缩冷却塔4的另一侧通过烟气输送管道与脱硫塔1连接，以使烟气进入脱硫塔进行脱硫处理后从塔顶烟囱15排放，即从塔顶烟囱15排放出的烟气为脱硫之后的烟气。
进一步地，塔釜浆液12通过循环泵13输送至脱硫塔喷淋头11。由于塔釜浆液12可能未与来自浓缩冷却塔4的烟气反应完全，本实施例还设置了循环泵13和脱硫塔喷淋头11，该设置方式能借助循环泵13将塔釜浆液12打到脱硫塔喷淋头11循环利用，并还能降低烟气温度，从而实现烟气的脱硫。该装置使用的具体工艺流程为：
来自脱硫塔1的塔釜浆液12通过石膏浆液输送泵14送到旋流器2进行离心沉降，沉淀部分送去石膏制备系统21制备石膏，上清溶液部分通过上清液输送泵3输送到浓缩冷却塔4，浓缩冷却塔4布置在烟气进脱硫塔1之前；
上清溶液在浓缩冷却塔4塔顶的冷却塔喷淋头41喷淋与来自除尘后的烟气直接接触，给烟气降温，同时溶液吸收烟气中的HCl、HF等可溶性气体进行浓缩；
浓缩冷却塔4底的浓缩浆42液通过第一浓缩浆液泵44输送到浓缩液预处理装置45进行过滤沉淀，然后通过第二浓缩浆液泵46打到转炉烟气降温蒸发器5，降温蒸发器5布置在转炉烟气引风机52的出口处，降温蒸发器5的顶部通过雾化喷头51喷淋与1500℃左右的转炉烟气接触蒸发，使转炉烟气降温。液体蒸发后的盐分被转炉烟气带入后续的电除尘器53中除掉。本实施例中的浓缩液预处理装置45所起的作用主要是沉淀过滤和缓冲调节，属现有技术中的常规设备，本发明对此不作限定。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1废水处理负荷小：利用旋流器2得到的石膏浆液上清液输送至浓缩冷却塔4吸收烟气中的HCl、HF等可溶性气体，提高了废水中的Cl-、F-等离子的浓度，使废水浓缩。降低了废水的单位处理量，减小了系统的处理压力。
2废水零排放：充分利用转炉烟气的高温特性，蒸发废水，实现废水零排放。有效地解决了废水中Cl-、F-难去除、腐蚀设备和干扰COD测定的技术难题。同时结晶盐分可以被回收利用，实现资源化增值。
3工艺简单、运行稳定、安全可靠：该工艺没有传统处理方法的沉淀、加药、PH调节、过滤等一列繁琐的程序，仅仅通过浓缩和蒸发两大步骤即可轻松处理掉废水。处理工艺路线简单明了，易于控制。处理设备简单，运行稳定、安全可靠。
4节约水资源：利用废水代替传统的工艺水对处理烟气和转炉烟气进行降温，大大地节约了水资源。
5投资及运行成本低：该工艺仅仅利用浓缩冷却塔4和降温蒸发器5代替原有的烟气冷却装置，不增设其他的机械设备即可实现废水的处理，投资成本低。由于不需要传统处理方法中的加药、PH调节、过滤等程序，所以运行成本很低。
6应用范围广：可广泛应用于钢铁、发电、石化、煤化工、制药等废水处理行业。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种脱硫废水高效浓缩蒸发零排放装置，其特征在于，包括脱硫塔、浓缩冷却塔和降温蒸发器，其中：
所述脱硫塔的顶部设置有塔顶烟囱、所述脱硫塔内部的上段设置有脱硫塔喷淋头，所述脱硫塔内部的下段容纳有塔釜浆液；
所述浓缩冷却塔设置在所述脱硫塔之前，所述浓缩冷却塔内部的顶端设置有冷却塔喷淋头，所述浓缩冷却塔内部的下段容纳有浓缩浆液；
所述降温蒸发器内部的顶端设置有雾化喷头；
所述塔釜浆液通过石膏浆液输送泵输送到旋流器进行离心沉降，沉降后的上清溶液部分通过上清液输送泵输送到冷却塔喷淋头后与除尘后的烟气混合得到浓缩浆液；所述浓缩浆液通过第一浓缩浆液泵输送到浓缩液预处理装置进行过滤沉淀，沉淀后的所述浓缩浆液通过第二浓缩浆液泵输送到所述雾化喷头。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，经过所述旋流器离心沉降后的所述塔釜浆液的沉淀部分输送至石膏制备系统制备石膏。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述降温蒸发器设置在转炉烟气的引风机出口处，转炉烟气通过引风机引入所述降温蒸发器，所述雾化喷头喷淋的液体与转炉烟气接触蒸发，以使转炉烟气降温。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：
电除尘器，所述电除尘器与所述降温蒸发器连接；
所述雾化喷头喷淋的液体蒸发后的盐分被所述转炉烟气带入后续的电除尘器中除掉。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述冷却塔喷淋头喷淋的所述上清溶液与除尘后的烟气直接接触，给烟气降温的同时吸收烟气中的可溶性气体进行浓缩后得所述浓缩浆液。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述除尘后的烟气通过增压风机引入所述浓缩冷却塔。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述塔釜浆液通过循环泵输送至脱硫塔喷淋头进行循环利用。
8.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述引风机设置在转炉烟气进入所述降温蒸发器的一侧外，所述电除尘器设置在所述降温蒸发器的另一侧，利于进入所述降温蒸发器内的转炉烟气携带液体蒸发后的盐分进入后续的电除尘器中。
9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述可溶性气体为HCl、HF。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述增压风机设置在烟气进入所述浓缩冷却塔的一侧外，所述浓缩冷却塔的另一侧通过烟气输送管道与所述脱硫塔连接，以使烟气进入脱硫塔进行脱硫处理后从塔顶烟囱排放。
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