CN109432833A - 一种水泥窑ccs系统生产废水再利用设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应用于水泥窑工艺生产技术领域的水泥窑CCS系统生产废水再利用设备，所述的水泥窑CCS系统生产废水再利用设备包括CCS系统生产废水收集部件(4)，CCS系统生产废水收集部件(4)内设置高位水位传感器(5)和低位水位传感器(6)，CCS系统生产废水收集部件(4)与回喷部件(7)连接，回喷部件(7)与水泥窑原料磨的原料磨喷水部件(10)连通。本发明的水泥窑CCS系统生产废水再利用设备，能够方便可靠地对水泥窑烟气C02捕集纯化过程的生产废水进行收集处理，同时将处理后形成的澄清液提升引入原料磨喷水部件进行再利用，既解决废水污染问题，又实现废水再利用。
Description
技术领域
本发明属于水泥窑工艺生产技术领域，更具体地说，是涉及一种水泥窑CCS系统生产废水再利用设备。
背景技术
水泥窑烟气C02捕集纯化过程主要分为水洗脱硫工段、吸收解吸工段、压缩吸附工段、精馏及成品工段及冷冻液化工段。其中烟气洗涤废水主要产生于水洗脱硫工段，烟气冷凝废水主要产生于吸收解吸工段，这部分废水与生产冲洗水等共同构成了水泥窑CCS系统中生产废水的主要来源。该部分废水呈弱酸性(pH值约4～6)，悬浮物含量高(约0.6％～1.0％)。通常情况下，对有机含酸废水的处理需要设置专门的污水处理设施，采用离子交换法或酸碱中和法对废水中的酸性离子进行吸附中和，此类方法投资运行成本较高，且添加的药剂可能会对周围环境造成二次污染。水泥窑生产线的增湿塔与原料磨在生产过程中均需要进行一定量的喷水，其中，增湿塔喷水用于塔内的降尘，CCS系统(CCS系统全英文为Coordinated Control System,即协调控制系统)中的生产废水呈弱酸性，如直接用于增湿塔喷水会对塔体结构造成一定程度的腐蚀，且随着余热发电与窑尾袋收尘的普及，增湿塔的使用频率较低，因此接入增湿塔喷水的方案不适宜；而原料磨的喷水主要用于稳定磨内料层厚度，由于立磨在运行时磨内温度高达180℃～260℃，此种温度下，磨盘上的料层容易因为过度干燥导致波动，因此当立磨料层不稳定或出口温度过高时，需启动喷水系统，通过喷水控制磨内温度和稳定料层。因此，这是废水再利用的重要方向。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单，能够方便可靠对水泥窑烟气C02捕集纯化过程的生产废水进行收集处理，同时将处理后形成的澄清液提升引入原料磨喷水部件进行再利用，既解决废水污染问题，又实现废水再利用，不再需要专门提供原料磨喷水供应，降低能源消耗，节约成本的水泥窑CCS系统生产废水再利用设备。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种水泥窑CCS系统生产废水再利用设备，水泥窑CCS系统包括烟气洗涤废水排放部件、烟气冷凝废水排放部件、生产冲洗水排水部件，所述的水泥窑CCS系统生产废水再利用设备包括CCS系统生产废水收集部件，所述的烟气洗涤废水排放部件、烟气冷凝废水排放部件、生产冲洗水排水部件分别与CCS系统生产废水收集部件连通，CCS系统生产废水收集部件内设置高位水位传感器和低位水位传感器，高位水位传感器和低位水位传感器分别与控制部件连接，CCS系统生产废水收集部件与回喷部件连接，所述的回喷部件与水泥窑原料磨的原料磨喷水部件连通。
所述的回喷部件包括回喷水箱、喷水泵，回喷水箱通过管路与原料磨喷水部件连通，喷水泵设置在管路上，喷水泵与控制部件连接。
所述的CCS系统生产废水收集部件还包括提升部件，提升部件通过送水管路与回喷部件连通，提升部件内设置水泵，水泵与控制部件连接。
所述的CCS系统生产废水收集部件的提升部件通过送水管路与回喷部件的回喷水箱连通。
所述的CCS系统生产废水收集部件的部件底部的高度位置设置为高于回喷水箱的水箱顶部的高度位置的结构；所述的回喷部件的回喷水箱的水箱底部的高度位置设置为高于原料磨喷水部件的部件顶部的高度位置的结构。
所述的管路上还设置过滤器，过滤器位于喷水泵和原料磨喷水部件之间位置的管路上。
所述的管路上还设置气动调节阀和电磁流量计，气动调节阀设置为位于过滤器和原料磨喷水部件之间位置的管路上的结构，电磁流量计位于气动调节阀和过滤器之间位置的管路上。
本发明还涉及一种步骤简单，操作实现配备部件少，能够方便可靠对水泥窑烟气C02捕集纯化过程的生产废水进行收集处理，同时将处理后形成的澄清液提升引入原料磨喷水部件进行再利用，既解决废水污染问题，又实现废水再利用，不再需要专门提供原料磨喷水供应，降低能源消耗，节约成本的水泥窑CCS系统生产废水再利用方法。
所述的水泥窑CCS系统生产废水再利用方法的再利用步骤为：1)将水泥窑CCS系统的烟气洗涤废水排放部件、烟气冷凝废水排放部件、生产冲洗水排水部件分别与CCS系统生产废水收集部件连通，烟气洗涤废水排放部件、烟气冷凝废水排放部件、生产冲洗水排水部件各自产生的废水收集到CCS系统生产废水收集部件内沉淀；2)CCS系统生产废水收集部件内收集的废水沉淀形成澄清液，澄清液的水位高于高位水位传感器位置时，控制部件控制提升部件的水泵启动，将澄清液提升输送到回喷部件内；3)澄清液的水位低于低位水位传感器位置时，控制部件控制提升部件的水泵停止，不再将澄清液提升输送到回喷部件内；4)控制部件控制提升部件的水泵启动而将澄清液提升输送到回喷部件内后，回喷部件的喷水泵泵送澄清液通过管路进入原料磨喷水部件，而后原料磨喷水部件将澄清液喷出到原料磨内。
所述的水泥窑原料磨内进入原料时，控制部件控制喷水泵启动，控制部件控制气动调节阀打开，将回喷部件的回喷水箱内的澄清液施压输送进入原料磨喷水部件。
所述的水泥窑原料磨内停止进入原料时，控制部件控制喷水泵停止，控制部件控制气动调节阀关闭，回喷部件的回喷水箱内的澄清液停止施压输送进入原料磨喷水部件。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明的水泥窑CCS系统生产废水再利用设备及方法，基于现有技术现状，结合水泥窑的工艺生产特点，采用适当方法和技术手段，对水泥窑烟气C02捕集纯化过程的生产废水进行处置，该设备和方法主要采用生产废水收集装置对CCS系统中需处置的生产废水进行收集，同时选择再利用领域及设备，利用提升系统将生产废水泵入原料磨喷水部件，经稀释后用于磨内喷水消耗。本发明所述的水泥窑CCS系统生产废水再利用设备使用时，将水泥窑CCS系统的烟气洗涤废水排放部件、烟气冷凝废水排放部件、生产冲洗水排水部件分别与CCS系统生产废水收集部件连通，烟气洗涤废水排放部件、烟气冷凝废水排放部件、生产冲洗水排水部件各自产生的废水收集到CCS系统生产废水收集部件内沉淀；CCS系统生产废水收集部件内收集的废水沉淀形成澄清液，当澄清液的水位高于高位水位传感器位置时，控制部件控制提升部件的水泵启动，将澄清液提升输送到回喷部件内；当澄清液的水位低于低位水位传感器位置时，控制部件控制提升部件的水停止，不再将澄清液提升输送到回喷部件内；控制部件控制提升部件的水泵启动而将澄清液提升输送到回喷部件内后，回喷部件的喷水泵送澄清液通过管路进入原料磨喷水部件，而后原料磨喷水部件将澄清液喷出到原料磨内。这样，不再需要单独的废水处理设备，降低成本，也不会因为废水处理而导致的二次污染问题出现。而废水经过收集处理后再利用，避免数量浪费，不再需要单独投入供给干净的喷水用水，降低成本投入，节约资源。本发明的水泥窑CCS系统生产废水再利用(生产废水再利用即生产废水处理)设备及其再利用方法，设备结构简单，使用步骤简单，能够方便可靠地对水泥窑烟气C02捕集纯化过程的生产废水进行收集处理，同时将处理后形成的澄清液提升引入原料磨喷水部件进行再利用，从而既解决废水污染问题，又实现废水再利用，不再需要专门提供原料磨喷水供应，降低能源消耗，节约成本。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的水泥窑CCS系统生产废水再利用设备的结构示意图；
附图中标记分别为：1、烟气洗涤废水排放部件；2、烟气冷凝废水排放部件；3、生产冲洗水排水部件；4、CCS系统生产废水收集部件；5、高位水位传感器；6、低位水位传感器；7、回喷部件；9、控制部件；10、原料磨喷水部件；11、回喷水箱；12、喷水泵；13、管路；14、提升部件；15、送水管；16、水泵；17、过滤器；18、气动调节阀；19、电磁流量计；20、水泥窑CCS系统。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1所示，本发明为一种水泥窑CCS系统生产废水再利用设备，水泥窑CCS系统包括烟气洗涤废水排放部件1、烟气冷凝废水排放部件2、生产冲洗水排水部件3，所述的水泥窑CCS系统生产废水再利用设备包括CCS系统生产废水收集部件4，所述的烟气洗涤废水排放部件1、烟气冷凝废水排放部件2、生产冲洗水排水部件3分别与CCS系统生产废水收集部件4连通，CCS系统生产废水收集部件4内设置高位水位传感器5和低位水位传感器6，高位水位传感器5和低位水位传感器6分别与控制部件9连接，CCS系统生产废水收集部件4与回喷部件7连接，所述的回喷部件7与水泥窑原料磨的原料磨喷水部件10连通。上述结构，基于现有技术现状，结合水泥窑的工艺生产特点，采用适当方法和技术手段，对水泥窑烟气C02捕集纯化过程的生产废水进行处置，该设备和方法主要采用生产废水收集装置对CCS系统中需处置的生产废水进行收集，同时选择再利用领域及设备，利用提升系统将生产废水泵入原料磨喷水部件，经稀释后用于磨内喷水消耗。本发明所述的水泥窑CCS系统生产废水再利用设备使用时，将水泥窑CCS系统的烟气洗涤废水排放部件1、烟气冷凝废水排放部件2、生产冲洗水排水部件3分别与CCS系统生产废水收集部件4连通，烟气洗涤废水排放部件1、烟气冷凝废水排放部件2、生产冲洗水排水部件3各自产生的废水收集到CCS系统生产废水收集部件4内沉淀；CCS系统生产废水收集部件4内收集的废水沉淀形成澄清液，当澄清液的水位高于高位水位传感器5位置时，控制部件9控制提升部件14的水泵16启动，将澄清液提升输送到回喷部件7内；当澄清液的水位低于低位水位传感器6位置时，控制部件9控制提升部件14的水泵16停止，不再将澄清液提升输送到回喷部件7内；控制部件9控制提升部件14的水泵16启动而将澄清液提升输送到回喷部件7内后，回喷部件7的喷水泵12泵送澄清液通过管路13进入原料磨喷水部件10，而后原料磨喷水部件10将澄清液喷出到原料磨内。这样，不再需要单独的废水处理设备，降低成本，也不会因为废水处理而导致的二次污染问题出现。而废水经过收集处理后再利用，避免数量浪费，不再需要单独投入供给干净的喷水用水，降低成本投入，节约资源。本发明所述的水泥窑CCS系统生产废水再利用(生产废水再利用即生产废水处理)设备及其再利用方法，设备结构简单，方法步骤简单，能够方便可靠地对水泥窑烟气C02捕集纯化过程的生产废水进行收集处理，同时将处理后形成的澄清液提升引入原料磨喷水部件进行再利用，从而既解决废水污染问题，又实现废水再利用，不再需要专门提供原料磨喷水供应，降低能源消耗，有效节约生产成本。
所述的回喷部件7包括回喷水箱11、喷水泵12，回喷水箱11通过管路13与原料磨喷水部件10连通，喷水泵12设置在管路13上，喷水泵12与控制部件9连接。上述结构，回喷部件用于对经过收集处理后的废水形成的澄清液进行接收储备，以便于随时供给原料磨喷水部件10使用。而原料磨喷水部件10对澄清液的使用需求，通过高位水位传感器5和低位水位传感器6的监控实现。CCS系统生产废水收集部件4内收集的废水沉淀形成澄清液，当澄清液的水位高于高位水位传感器5位置时，控制部件9控制提升部件14的水泵16启动，将澄清液提升输送到回喷部件7内；3)当澄清液的水位低于低位水位传感器6位置时，控制部件9控制提升部件14的水泵16停止，不再将澄清液提升输送到回喷部件7内。这样，满足原料磨实际需求。
所述的CCS系统生产废水收集部件4还包括提升部件14，提升部件14通过送水管路15与回喷部件7连通，提升部件14内设置水泵16，水泵16与控制部件9连接。提升部件用于将收集处理后的废水形成的澄清液进行提升泵送，使澄清液进入回喷部件7，便于使用。
所述的CCS系统生产废水收集部件4的提升部件14通过送水管路15与回喷部件7的回喷水箱11连通。所述的CCS系统生产废水收集部件4的部件底部的高度位置设置为高于回喷水箱11的水箱顶部的高度位置的结构；上述结构，便于CCS系统生产废水收集部件4收集处理后形成的澄清液方便供给输送到回喷部件。回喷部件7的回喷水箱11的水箱底部的高度位置设置为高于原料磨喷水部件10的部件顶部的高度位置的结构。上述结构，便于回喷水箱11储备的澄清液方便供给输送到原料磨喷水部件10，从而有效提高设备使用便利性。
所述的管路13上还设置过滤器17，过滤器17位于喷水泵12和原料磨喷水部件10之间位置的管路13上。所述的管路13上还设置气动调节阀18和电磁流量计19，气动调节阀18设置为位于过滤器17和原料磨喷水部件10之间位置的管路13上的结构，电磁流量计19位于气动调节阀18和过滤器17之间位置的管路13上。上述结构，当原料入磨时，打开气动调节阀，启动喷水泵，控制部件根据原料磨内温度，通过气动调节阀对喷水量进行实时监控调节；当原料入磨停止时，喷水泵停止运行，从而有效配合原料磨作业的实际需求。
本发明还涉及一种本发明还涉及一种步骤简单，能够方便可靠对水泥窑烟气C02捕集纯化过程的生产废水进行收集处理，同时将处理后形成的澄清液提升引入原料磨喷水部件进行再利用，既解决废水污染问题，又实现废水再利用，不再需要专门提供原料磨喷水供应，降低能源消耗，节约成本的水泥窑CCS系统生产废水再利用方法。
所述的水泥窑CCS系统生产废水再利用方法的再利用步骤为：1)将水泥窑CCS系统的烟气洗涤废水排放部件1、烟气冷凝废水排放部件2、生产冲洗水排水部件3分别与CCS系统生产废水收集部件4连通，烟气洗涤废水排放部件1、烟气冷凝废水排放部件2、生产冲洗水排水部件3各自产生的废水收集到CCS系统生产废水收集部件4内沉淀；2)CCS系统生产废水收集部件4内收集的废水沉淀形成澄清液，澄清液的水位高于高位水位传感器5位置时，控制部件9控制提升部件14的水泵16启动，将澄清液提升输送到回喷部件7内；3)澄清液的水位低于低位水位传感器6位置时，控制部件9控制提升部件14的水泵16停止，不再将澄清液提升输送到回喷部件7内；4)控制部件9控制提升部件14的水泵16启动而将澄清液提升输送到回喷部件7内后，回喷部件7的喷水泵12泵送澄清液通过管路13进入原料磨喷水部件10，而后原料磨喷水部件10将澄清液喷出到原料磨。
所述的水泥窑原料磨内进入原料时，控制部件9控制喷水泵12启动，控制部件9控制气动调节阀18打开，将回喷部件7的回喷水箱11内的澄清液施压输送进入原料磨喷水部件10。
所述的水泥窑原料磨内停止进入原料时，控制部件9控制喷水泵12停止，控制部件9控制气动调节阀18关闭，回喷部件7的回喷水箱11内的澄清液停止施压输送进入原料磨喷水部件10。
本发明所述的水泥窑CCS系统生产废水再利用设备和方法，以产能5万吨/年的水泥窑烟气C02捕集纯化项目为例，生产废水的排放量约1.6m3/h，通过原料磨内喷水消耗的方法，可以达到以下效果：节约新鲜补水量，年可节约水量一万多m3，降低了水源取水量和水资源消耗。该方法不用在处置过程中投加化学药剂，从而避免了对环境的二次污染，具有较好的环保效益。投资运行成本低，无需设置独立的废水处理设施，具有显著的经济效益。结合水泥窑的生产特点，对CCS生产废水进行综合利用，响应了国家关于发展循环经济的号召，充分发挥了水泥行业在环保领域的积极作用，具有较好的社会效益。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种水泥窑CCS系统生产废水再利用设备，水泥窑CCS系统包括烟气洗涤废水排放部件(1)、烟气冷凝废水排放部件(2)、生产冲洗水排水部件(3)，其特征在于：所述的水泥窑CCS系统生产废水再利用设备包括CCS系统生产废水收集部件(4)，所述的烟气洗涤废水排放部件(1)、烟气冷凝废水排放部件(2)、生产冲洗水排水部件(3)分别与CCS系统生产废水收集部件(4)连通，CCS系统生产废水收集部件(4)内设置高位水位传感器(5)和低位水位传感器(6)，高位水位传感器(5)和低位水位传感器(6)分别与控制部件(9)连接，CCS系统生产废水收集部件(4)与回喷部件(7)连接，所述的回喷部件(7)与水泥窑原料磨的原料磨喷水部件(10)连通。
2.根据权利要求1所述的水泥窑CCS系统生产废水再利用设备，其特征在于：所述的回喷部件(7)包括回喷水箱(11)、喷水泵(12)，回喷水箱(11)通过管路(13)与原料磨喷水部件(10)连通，喷水泵(12)设置在管路(13)上，喷水泵(12)与控制部件(9)连接。
3.根据权利要求1或2所述的水泥窑CCS系统生产废水再利用设备，其特征在于：所述的CCS系统生产废水收集部件(4)还包括提升部件(14)，提升部件(14)通过送水管路(15)与回喷部件(7)连通，提升部件(14)内设置水泵(16)，水泵(16)与控制部件(9)连接。
4.根据权利要求3所述的水泥窑CCS系统生产废水再利用设备，其特征在于：所述的CCS系统生产废水收集部件(4)的提升部件(14)通过送水管路(15)与回喷部件(7)的回喷水箱(11)连通。
5.根据权利要求2所述的水泥窑CCS系统生产废水再利用设备，其特征在于：所述的CCS系统生产废水收集部件(4)的部件底部的高度位置设置为高于回喷水箱(11)的水箱顶部的高度位置的结构；所述的回喷部件(7)的回喷水箱(11)的水箱底部的高度位置设置为高于原料磨喷水部件(10)的部件顶部的高度位置的结构。
6.根据权利要求2所述的水泥窑CCS系统生产废水再利用设备，其特征在于：所述的管路(13)上还设置过滤器(17)，过滤器(17)位于喷水泵(12)和原料磨喷水部件(10)之间位置的管路(13)上。
7.根据权利要求2所述的水泥窑CCS系统生产废水再利用设备，其特征在于：所述的管路(13)上还设置气动调节阀(18)和电磁流量计(19)，气动调节阀(18)设置为位于过滤器(17)和原料磨喷水部件(10)之间位置的管路(13)上的结构，电磁流量计(19)位于气动调节阀(18)和过滤器(17)之间位置的管路(13)上。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110777091A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-02-11 | 天津大学 | 一种开发以碳酸氢根为纽带的高效beccs系统的方法 |
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