CN107198948A - 一种浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置，属于浓海水的处理及烟气脱硫处理领域。本发明的一种浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置，包括烟气系统、浓海水供应系统和烟塔；所述烟塔包括塔体，所述塔体内腔中从上到下依次设有喷淋装置，以及相通的脱硫区、浓海水蒸发区、盐颗粒/盐浆沉降区；所述塔体一侧的下方设有烟气进口，所述烟气进口连通浓海水蒸发区；所述塔体一侧的上方设有浓海水入口，所述浓海水入口连通喷雾装置。本发明的装置设备简单，无需添加额外的化学试剂，就可以实现对烟气的脱硫处理以及浓海水再浓缩处理，有效克服了现有烟气脱硫、浓海水处理系统设备多、投资大、运行成本高和设备检修维护工作量大的缺点。

Description

一种浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置

技术领域

本发明涉及浓海水的处理及烟气脱硫处理领域，尤其涉及一种浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置。

背景技术

海水淡化技术作为一种淡水增源技术，能够提供合格的淡水，在解决淡水资源短缺方面起到重要的作用。目前，大规模商业化的海水淡化技术，包括反渗透、多效蒸发和多级闪蒸，其淡水回收率一般为40％-55％，在提供淡水的同时不可避免的产生大量的浓海水。目前海水淡化厂处理浓海水的主要方法有：将其直接或与原海水混合后排回海中、将浓海水引入盐田进行日晒盐。由于浓海水的盐度较高，且富含阻垢剂、杀生剂等化学试剂，直接排放会对海洋生态环境造成严重影响。另一方面，海盐作为重要的化工原料，其需求量不断增大。利用浓海水进行日晒制盐效率低、产盐质量较差，不能同时生产淡水，同时还面临着盐田逐渐减少问题。高浓高纯的浓海水可以直接用于纯碱和氯碱行业。浓海水用于提钾、提溴、制镁等过程时，其浓度越高，经济效益越显著。上述过程的实现都需要有经济可行的海水深度浓缩技术。

纯海水脱硫工艺，是利用海水所具有的天然咸度以及硫酸盐对海洋的无害性原理。这项新工艺是目前全世界二百多种脱硫工艺中唯一无需任何人工原料，也没有副产物排放的绿色工艺，脱硫效率高于百分之九十。其设备造价和运行成本仅为目前世界上广泛采用的传统脱硫工艺的三分之一。

天然海水中含有大量的可溶盐，其主要成分是氯化物和硫酸盐，也含有一定量的可溶性碳酸盐。海水通常呈碱性，自然碱度为1.2-2.5mmol/L。这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸收SO₂能力。利用海水这种特性洗涤并吸收烟气中的SO₂，可达到烟气净化之目的。

《海水及浓海水吸收二氧化硫》(《环境工程学报》，2013，7(8))提出：相同条件下，浓海水对二氧化硫的吸收能力较海水明显提高，且温度越高浓海水优势越明显。但是，浓海水脱硫后仍然存在排放控制限制。

目前，现有技术中对浓海水的淡化处理多采用喷雾蒸发淡化技术，喷雾蒸发淡化技术理论上可以将99％以上的海水转化为淡水且达到零排放，对保护环境非常有利，产出的盐浆附加值高，可用于化工、建材等行业；可以方便地与传统淡化方法实现耦合，用于多级闪蒸、多效蒸馏和反渗透等过程排放浓盐水的再浓缩，提高整个淡化过程的经济效益。但是，现有的喷雾蒸发淡化技术多是单独使用，采用额外的热量对海水进行蒸发汽化，工艺耗能较高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置，克服现有技术中存在的种种问题。

为了实现上述目的或者其他目的，本发明提供了一种浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置，包括烟气系统、浓海水供应系统和烟塔；

所述烟塔包括塔体，所述塔体内腔中从上到下依次设有喷淋装置，以及相通的脱硫区、浓海水蒸发区、盐颗粒/盐浆沉降区；

所述塔体一侧的下方设有烟气进口，所述烟气进口连通浓海水蒸发区；

所述塔体一侧的上方设有浓海水入口，所述浓海水入口连通喷雾装置。

本发明中烟塔高度可以是常规高度，是烟囱、脱硫、浓海水干燥制盐合一的塔。塔体外形可以是双曲线形状，以提高烟气的流动效率。

本发明中塔体内的脱硫区、浓海水蒸发区、盐颗粒/盐浆沉降区，三个区域是相通的，没有设置物理区隔。不同情况下，三个区域的范围会有一定浮动，对于三个区域的划分，可根据实际工况中工质的变化来进行确定。

进一步地，所述烟气系统包括除尘器，所述除尘器经管道与烟气进口连接。

进一步地，所述烟气系统还包括引风机，所述引风机设于除尘器和烟气进口之间。

进一步地，所述浓海水供应系统包括水泵和阀门，所述水泵与浓海水入口经管道连接，所述阀门设于水泵和浓海水入口之间的管道上。

进一步地，所述喷淋装置可以为一个或多个，能够把浓海水喷射出形成大量液滴，且所形成的液滴重量能够克服烟气上升气流夹带力，能够下降向下运动。

进一步地，所述塔体底部设有若干排盐口。

进一步地，所述排盐口下方设有漏斗，所述漏斗管状部分的下端与气力输送装置连接。所述气力输送装置直接连通储盐库，可将排盐口排出的盐料直接运送到储盐库。所述气力输送装置是一种利用气流沿管路输送散粒物料的装置，可选用常规的气力输送装置。本发明中，排盐口下方的漏斗下端也可设置移动车辆，直接将盐料排出至移动车辆中进行输运。

进一步地，所述烟塔还包括支撑在塔体下方的烟塔支架。

进一步地，所述烟塔支架数量为三个或多个，环形的均匀支撑在塔体下方。

进一步地，所述除尘器为静电除尘器。

进一步地，所述塔体顶部设有除雾器，用于除去烟气中夹带的液滴。

采用本发明所提供的浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置，浓海水中的盐份以颗粒/盐浆形式排出回收，还可利用浓盐水吸收烟气中的二氧化硫，达到脱硫的效果。本发明的装置设备简单，无需添加额外的化学试剂，就可以实现对烟气的脱硫处理以及浓海水再浓缩处理，有效克服了现有浓海水处理系统设备多、投资大、运行成本高和设备检修维护工作量大的缺点。

附图说明

图1为本发明浓海水处理及烟气脱硫装置示意图；

元件标号说明

1塔体 2除雾器 3喷淋装置 4脱硫区

5浓海水蒸发区 6盐颗粒/盐浆沉降区 7烟气进口 8浓海水入口

9阀门 10水泵 11除尘器 12引风机

13气力输送装置 14烟塔支架 15排盐口 16漏斗。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，本发明的一种浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置，包括烟气系统、浓海水供应系统和烟塔；

所述烟塔包括塔体1，所述塔体1内腔中从上到下依次设有喷淋装置3，以及相通的脱硫区4、浓海水蒸发区5、盐颗粒/盐浆沉降区6，所述脱硫区4、浓海水蒸发区5和盐颗粒/盐浆沉降区6之间没有物理区隔，是相连通的空腔结构，在图1中，为了便于区分三个区域，用双点划线进行界定。其中，浓海水在脱硫区4中以液滴的形式下降，并在此区域内与含硫烟气充分接触，吸收烟气中的硫化物，完成烟气脱硫。经过脱硫区4后的浓海水继续以液滴形式下降，到达浓海水蒸发区5时，与上升的高温烟气进行热交换，浓海水液滴吸热，水分被蒸发成蒸汽随烟气继续上升，盐类形成固态盐颗粒或盐浆进入盐颗粒/盐浆沉降区6。

所述塔体1一侧的下方设有烟气进口7，所述烟气进口7连通浓海水蒸发区5，高温烟气经过烟气进口7直接进入浓海水蒸发区5，与浓海水进行热交换；

所述塔体1一侧的上方设有浓海水入口8，所述浓海水入口8连通喷雾装置3；浓海水经浓海水入口8进入塔体1后，经喷雾装置3喷射形成大量液滴后，以液滴的形式下降，而且本发明中喷雾装置3喷射形成的液滴重量能够克服烟气上升气流夹带力，实现向下运动。

所述浓海水供应系统可以是本领域常规的抽水装置，可将经海水淡化工艺的浓海水或天然浓海水抽送至烟塔中。优选地，本发明中所述浓海水供应系统包括水泵10和阀门9，所述水泵10与浓海水入口8经管道连接，所述阀门9设于水泵10和浓海水入口8之间的管道上；利用水泵10抽取浓海水，通过阀门9对浓海水的流量进行调节，使进入塔体1内的浓海水与烟气形成一定平衡，保证脱硫区4和浓海水蒸发区5中浓海水和烟气的平衡。进一步地，水泵10连通浓海水的管道上也可设有阀门，用来调节浓海水的流量。

所述烟气系统包括除尘器11，经管道与烟气进口7连接。本发明实施例中，采用静电除尘器，对烟气进行除尘处理。

所述烟气系统还包括引风机12，所述引风机12设于除尘器11和烟气进口7之间。

进一步地，所述喷淋装置3可以为一个或多个，能够把浓海水喷射出形成大量液滴，且所形成的液滴重量能够克服烟气上升气流夹带力，能够下降向下运动。

进一步地，所述塔体1底部设有若干排盐口15。

进一步地，所述排盐口15下方设有漏斗16，所述漏斗16管状部分的下端与气力输送装置13连接。所述气力输送装置13直接连通储盐库，可将排盐口15排出的盐直接运送到储盐库。所述漏斗16管状部分下端也可设置移动车辆，直接将漏斗16排出的盐料进行输运利用。

进一步地，所述烟塔可坐落于地面，也可用烟塔支架14进行支撑，所述烟塔支架14数量可以为三个或多个，环形的均匀支撑在塔体1下方。本发明实施例中，采用烟塔支架14对烟塔进行支撑。

进一步地，所述塔体1顶部设有除雾器2，用于除去烟气中夹带的液滴。

本发明的浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置，工作时，从烟囱中排出的烟气经静电除尘器11除尘后，经管道由烟气进口7进入烟塔中；同时开启水泵10及阀门9，使浓海水经水泵10抽出经管道由浓海水入口8由烟塔上方进入，并经喷淋装置3射出形成大量液滴，并向下运动；此时高温烟气在烟塔内逐渐上升，在脱硫区4与液滴形式的浓海水接触，液滴与烟气充分接触，并吸收烟气中的硫化物，实现对烟气的脱硫处理，经脱硫后的烟气上升后经除雾器2排入大气中。然后浓海水液滴继续下降，进入浓海水蒸发区5，在此区域内，液滴形式的浓海水与上升的烟气进行热交换，液滴吸热，使液滴中的水分汽化成蒸汽，随烟气排入大气中，液滴中的盐份形成固态颗粒或盐浆，大的盐份颗粒沉降到盐颗粒/盐浆沉降区6，小的盐份颗粒容易被烟气夹带着继续上升，上升过程中继续与浓海水液滴碰撞合并后再次下降，最后蒸发形成不易被烟气夹带的较大尺寸的盐颗粒，进入盐颗粒/盐浆沉降区6。盐颗粒/盐浆沉降区6的盐颗粒或盐浆可通过排盐口15、漏斗16、气力输送装置13排出，并直接输送至储盐库进行利用。

本发明中进入烟塔内的烟气温度较高，因此，处于浓海水蒸发区5的烟气的高热量可以热传递给浓海水液滴，使液滴蒸发。经过浓海水蒸发区5的热传递后，烟气温度逐渐下降，到达脱硫区4的烟气温度不高于100℃，在此温度下更有利于脱硫处理，温度高于100℃时不利于烟气脱硫。其中脱硫区4烟气温度可通过调节浓海水流量来进行调节。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置，其特征在于，包括烟气系统、浓海水供应系统和烟塔；

所述烟塔包括塔体，所述塔体内腔中从上到下依次设有喷淋装置，以及相通的脱硫区、浓海水蒸发区、盐颗粒/盐浆沉降区；

所述塔体一侧的下方设有烟气进口，所述烟气进口连通浓海水蒸发区；

所述塔体一侧的上方设有浓海水入口，所述浓海水入口连通喷雾装置。

2.根据权利要求1所述的浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置，其特征在于，所述烟气系统包括除尘器，所述除尘器经管道与烟气进口连接。

3.根据权利要求2所述的浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置，其特征在于，所述烟气系统还包括引风机，所述引风机设于除尘器和烟气进口之间。

4.根据权利要求1所述的浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置，其特征在于，所述浓海水供应系统包括水泵和阀门，所述水泵与浓海水入口经管道连接，所述阀门设于水泵和浓海水入口之间的管道上。

5.根据权利要求1所述的浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置，其特征在于，所述喷淋装置可以为一个或多个。

6.根据权利要求1所述的浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置，其特征在于，所述塔体底部设有若干排盐口。

7.根据权利要求6所述的浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置，其特征在于，所述排盐口下方设有漏斗，所述漏斗管状部分的下端与气力输送装置连接。

8.根据权利要求1所述的浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置，其特征在于，所述烟塔还包括支撑在塔体下方的烟塔支架。

9.根据权利要求8所述的浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置，其特征在于，所述烟塔支架数量为三个或多个，环形的均匀支撑在塔体下方。

10.根据权利要求1所述的浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置，其特征在于，所述塔体顶部设有除雾器。