CN109607645A - 一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置，包括蒸发装置和结晶装置，蒸发装置包括预热器、脱气器、蒸发器和水箱，预热器的一侧连接有脱气器，预热器的另一侧连接有水箱，脱气器连接有蒸发器，结晶装置包括结晶器、强制循环换热器、循环泵和蒸汽压缩机，蒸发器连接有结晶器，结晶器的一侧连接有强制循环换热器，结晶器和强制循环换热器之间设有循环泵，结晶器连接有蒸汽压缩机，蒸汽压缩机的一侧连接有蒸发器，蒸汽压缩机的另一侧连接有强制循环换热器，本发明能够降低成本，避免污染，工艺流程简短，自动化程度较高，便于维护，运行稳定，抗水质波动性强，安全可靠，节省占地面积，回收率及品质高。

Description

一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置

【技术领域】

本发明涉及精细化工的技术领域，特别是一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置的技术领域。

【背景技术】

随着社会对环境保护要求的提高，国家对火力发电厂提出了实现全厂废水超低排放甚至零排放的要求。因此，作为全厂废水梯级利用的终端环节，脱硫废水零排放是火力发电厂废水零排放的关键。目前我国采用烟气脱硫工艺的火力燃煤发电机组普遍采用传统的“沉淀-絮凝-澄清”三联箱工艺。然而，传统的三联箱脱硫废水处理工艺虽然能够降低废水的浊度、重金属和部分硬度，但含盐量没有明显降低，处理后无法回用，排放后对生态影响较大。火力发电厂脱硫废水具有pH低、悬浮物含量高且颗粒小的特点，通常还含有重金属、氯化物、硫酸盐等污染物。

因此，近年来许多科研单位和电力生产单位开展了针对脱硫废水零排放的技术开发工作。如多效蒸发工艺、机械蒸汽再压缩工艺、正渗透工艺等均已在电厂成功应用，实现了脱硫废水中盐分的高效去除。然而，在实际运行过程中均面临脱硫废水中硬度离子在除盐系统中结垢的问题。因此，针对烟气脱硫系统的单元特性和脱硫废水的水质特点，开发运行可靠、处理效果好、污泥处理处置出路明确的烟气脱硫废水氯化钠强制循环结晶的工艺方法，对于火力发电厂的水务管理和“零排放”具有十分重要的意义。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置，能够简单处理脱硫废水即可达标排放，二次蒸汽循环向装置提供热能，仅仅使用蒸汽进行换热，既降低了成本，又避免了污染，工艺流程简短，自动化程度较高，便于维护，运行稳定，抗水质波动性强，安全可靠，节省占地面积，生产出的净化水的回收率及品质高，产生的脱硫废水较少。

为实现上述目的，本发明提出了一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置，包括蒸发装置和结晶装置，所述的蒸发装置包括预热器、脱气器、蒸发器和水箱，所述的预热器的一侧连接有脱气器，所述的预热器的另一侧连接有水箱，所述的脱气器连接有蒸发器，所述的结晶装置包括结晶器、强制循环换热器、循环泵和蒸汽压缩机，所述的蒸发器连接有结晶器，所述的结晶器的一侧连接有强制循环换热器，所述的结晶器和强制循环换热器之间设有循环泵，所述的结晶器的顶部连接有蒸汽压缩机，所述的蒸汽压缩机的一侧连接有蒸发器，所述的蒸汽压缩机的另一侧连接有强制循环换热器。

作为优选，所述的预热器为板换式换热器，所述的脱气器为塔板式脱气器，所述的预热器上设有冷侧和热侧，所述的冷侧连接有脱气器，所述的热侧连接有水箱，所述的预热器的冷侧的进出口设有压力表和温度计。

作为优选，所述的蒸发器为降膜式蒸发器，所述的蒸发器包括位于上部的布水器、位于下部的集水槽以及位于所述的布水器和所述的集水槽之间的双管程管壳式换热器，所述的脱气器处理后的垃圾渗滤液进入所述的集水槽内，然后被输送至所述的布水器中，并由所述的布水器流至所述的换热器的管程内进行换热蒸发。

作为优选，所述的蒸发器的中部一侧的出水口通过管道连接有水箱，所述的水箱的一侧在管道上设有冷凝水泵。

作为优选，所述的结晶器上设有进液入口、循环入口、循环出口和蒸汽出口，所述的循环入口位于所述的循环出口的上方，所述的进液入口用于接收经所述的蒸发装置初步浓缩后的垃圾渗滤液，所述的强制循环换热器上设有循环液入口、循环液出口、蒸汽入口和冷凝水出口，所述的循环液入口通过第一循环管道与所述的结晶器的循环出口进行连接，所述的循环液出口通过第二循环管道与所述的结晶器的循环入口进行连接。

作为优选，所述的强制循环换热器设置在所述的结晶器的正下方或斜下方。

作为优选，所述的循环泵设置在所述的第一循环管道上。

作为优选，所述的结晶器的内腔顶部设置有除雾器，所述的除雾器为双层除雾器，所述的除雾器包括下层的折流板和上层的丝网。

本发明的有益效果：本发明通过水箱和循环水泵，收集蒸发器产生的冷凝水，冷凝水水质除氨氮等少许指标超标外，其余都远远低于相关标准，只需按回用水质要求做简单处理，达标后排放，通过蒸汽压缩机，采用“机械式蒸汽再压缩”技术对脱硫废水进行蒸发结晶，二次蒸汽循环向装置提供热能，仅仅使用蒸汽进行换热，既降低了成本，又避免了污染，通过蒸发器和结晶器的相互配合，工艺流程简短，自动化程度较高，便于维护，运行稳定，抗水质波动性强，安全可靠，节省占地面积，生产出的净化水的回收率及品质高，产生的脱硫废水较少。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置的整体结构示意图；

图2是本发明一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置的蒸发装置的结构示意图；

图3是本发明一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置的结晶装置的结构示意图。

图中：1-蒸发装置、2-结晶装置、3-预热器、31-冷侧、32-热侧、4-脱气器、5-蒸发器、51-布水器、52-集水槽、53-换热器、6-水箱、60-冷凝水泵、7-结晶器、71-进液入口、72-循环入口、73-循环出口、74-蒸汽出口、75-除雾器、751-折流板、752-丝网、8-强制循环换热器、81-循环液入口、82-循环液出口、83-蒸汽入口、84-冷凝水出口、85-第一循环管道、86-第二循环管道、9-循环泵、10-蒸汽压缩机。

【具体实施方式】

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

参阅图1、图2和图3，本发明一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置，包括蒸发装置1和结晶装置2，蒸发装置1包括预热器3、脱气器4、蒸发器5和水箱6，预热器3的一侧连接有脱气器4，预热器3的另一侧连接有水箱6，脱气器4连接有蒸发器5，结晶装置2包括结晶器7、强制循环换热器8、循环泵9和蒸汽压缩机10，蒸发器5连接有结晶器7，结晶器7的一侧连接有强制循环换热器8，结晶器7和强制循环换热器8之间设有循环泵9，结晶器7的顶部连接有蒸汽压缩机10，蒸汽压缩机10的一侧连接有蒸发器5，蒸汽压缩机10的另一侧连接有强制循环换热器8。

其中，预热器3为板换式换热器，脱气器4为塔板式脱气器，预热器3上设有冷侧31和热侧32，冷侧31连接有脱气器4，热侧32连接有水箱6，预热器3的冷侧31的进出口设有压力表和温度计。

其中，蒸发器5为降膜式蒸发器，蒸发器5包括位于上部的布水器51、位于下部的集水槽52以及位于布水器51和集水槽52之间的双管程管壳式换热器53，脱气器4处理后的垃圾渗滤液进入集水槽52内，然后被输送至布水器51中，并由布水器51流至换热器53的管程内进行换热蒸发。

其中，蒸发器5的中部一侧的出水口通过管道连接有水箱6，水箱6的一侧在管道上设有冷凝水泵60。

其中，结晶器7上设有进液入口71、循环入口72、循环出口73和蒸汽出口74，循环入口72位于循环出口73的上方，进液入口71用于接收经蒸发装置1初步浓缩后的垃圾渗滤液，强制循环换热器8上设有循环液入口81、循环液出口82、蒸汽入口83和冷凝水出口84，循环液入口81通过第一循环管道85与结晶器7的循环出口73进行连接，循环液出口82通过第二循环管道86与结晶器7的循环入口72进行连接。

其中，强制循环换热器8设置在结晶器7的正下方或斜下方。

其中，循环泵9设置在第一循环管道85上。

其中，结晶器7的内腔顶部设置有除雾器75，除雾器7为双层除雾器，除雾器75包括下层的折流板751和上层的丝网752。

本发明工作过程：经过预处理后的脱硫废水进入蒸发装置1，其中，脱硫废水首先经过预热器3进行初步升温，冷侧31的脱硫废水预热之后进入脱气器4，脱气器4主要将脱硫废水中的不凝气体排出，并用蒸汽进行再次加热，蒸汽采用不凝蒸汽，脱硫废水经过脱气后接近于沸点温度，进入蒸发器5蒸发浓缩，蒸发浓缩的脱硫废水从蒸发器5进入结晶器7，在结晶器7中进行闪蒸，脱硫废水在强制循环换热器8中获得热量，继续浓缩至氯化钠变成结晶盐的析出，结晶器7产生的蒸汽进入蒸汽压缩机10，蒸汽在蒸汽压缩机10中的获得能量后，返回至强制循环换热器8，作为热源再次利用，蒸汽换热后产生冷凝水，冷凝水进入水箱6中，经冷凝水泵60进入预热器3的热侧，脱硫废水在结晶器7中进一步蒸发结晶，浓缩至一定倍数后析出氯化钠晶体，析出氯化钠晶体通过脱水机进行分离，分离出的氯化钠结晶盐进行封装处理，滤液返回至结晶器7。

本发明一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置在工作过程中，通过水箱6和循环水泵60，收集蒸发器5产生的冷凝水，冷凝水水质除氨氮等少许指标超标外，其余都远远低于相关标准，只需按回用水质要求做简单处理，达标后排放，通过蒸汽压缩机10，采用“机械式蒸汽再压缩”技术对脱硫废水进行蒸发结晶，二次蒸汽循环向装置提供热能，仅仅使用蒸汽进行换热，既降低了成本，又避免了污染，通过蒸发器5和结晶器7的相互配合，工艺流程简短，自动化程度较高，便于维护，运行稳定，抗水质波动性强，安全可靠，节省占地面积，生产出的净化水的回收率及品质高。

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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置，其特征在于：包括蒸发装置(1)和结晶装置(2)，所述的蒸发装置(1)包括预热器(3)、脱气器(4)、蒸发器(5)和水箱(6)，所述的预热器(3)的一侧连接有脱气器(4)，所述的预热器(3)的另一侧连接有水箱(6)，所述的脱气器(4)连接有蒸发器(5)，所述的结晶装置(2)包括结晶器(7)、强制循环换热器(8)、循环泵(9)和蒸汽压缩机(10)，所述的蒸发器(5)连接有结晶器(7)，所述的结晶器(7)的一侧连接有强制循环换热器(8)，所述的结晶器(7)和强制循环换热器(8)之间设有循环泵(9)，所述的结晶器(7)的顶部连接有蒸汽压缩机(10)，所述的蒸汽压缩机(10)的一侧连接有蒸发器(5)，所述的蒸汽压缩机(10)的另一侧连接有强制循环换热器(8)。

2.如权利要求1所述的一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置，其特征在于：所述的预热器(3)为板换式换热器，所述的脱气器(4)为塔板式脱气器，所述的预热器(3)上设有冷侧(31)和热侧(32)，所述的冷侧(31)连接有脱气器(4)，所述的热侧(32)连接有水箱(6)，所述的预热器(3)的冷侧(31)的进出口设有压力表和温度计。

3.如权利要求1所述的一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置，其特征在于：所述的蒸发器(5)为降膜式蒸发器，所述的蒸发器(5)包括位于上部的布水器(51)、位于下部的集水槽(52)以及位于所述的布水器(51)和所述的集水槽(52)之间的双管程管壳式换热器(53)，所述的脱气器(4)处理后的垃圾渗滤液进入所述的集水槽(52)内，然后被输送至所述的布水器(51)中，并由所述的布水器(51)流至所述的换热器(53)的管程内进行换热蒸发。

4.如权利要求1所述的一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置，其特征在于：所述的蒸发器(5)的中部一侧的出水口通过管道连接有水箱(6)，所述的水箱(6)的一侧在管道上设有冷凝水泵(60)。

5.如权利要求1所述的一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置，其特征在于：所述的结晶器(7)上设有进液入口(71)、循环入口(72)、循环出口(73)和蒸汽出口(74)，所述的循环入口(72)位于所述的循环出口(73)的上方，所述的进液入口(71)用于接收经所述的蒸发装置(1)初步浓缩后的垃圾渗滤液，所述的强制循环换热器(8)上设有循环液入口(81)、循环液出口(82)、蒸汽入口(83)和冷凝水出口(84)，所述的循环液入口(81)通过第一循环管道(85)与所述的结晶器(7)的循环出口(73)进行连接，所述的循环液出口(82)通过第二循环管道(86)与所述的结晶器(7)的循环入口(72)进行连接。

6.如权利要求5所述的一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置，其特征在于：所述的强制循环换热器(8)设置在所述的结晶器(7)的正下方或斜下方。

7.如权利要求1所述的一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置，其特征在于：所述的循环泵(9)设置在所述的第一循环管道(85)上。

8.如权利要求1至7中任一项所述的一种烟气脱硫废水中氯化钠强制循环结晶装置，其特征在于：所述的结晶器(7)的内腔顶部设置有除雾器(75)，所述的除雾器(7)为双层除雾器，所述的除雾器(75)包括下层的折流板(751)和上层的丝网(752)。