CN111841208A - 盐酸废液再生烟气处理系统及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种盐酸废液再生烟气处理系统，包括通过烟气管道依次连接的文丘里预浓缩器、酸吸收塔和洗涤机构，还包括布置于文丘里预浓缩器与酸吸收塔之间或者布置于酸吸收塔与洗涤机构之间的动力波洗涤器。另外还涉及该系统的运行方法。本发明通过在文丘里预浓缩器与酸吸收塔之间或者在酸吸收塔与洗涤机构之间布置动力波洗涤器，基于动力波洗涤器的特性和优势，实现烟气中粉尘和循环酸液的密切接触，利用循环酸液加强对微细粉尘的酸溶效果可达到高效的除尘效果，从而显著地改善盐酸废液再生烟气的处理效果和效率。

Description

盐酸废液再生烟气处理系统及其运行方法

技术领域

本发明属于盐酸废液再生技术领域，具体涉及一种盐酸废液再生烟气处理系统及其运行方法。

背景技术

喷雾焙烧法处理冷轧带钢酸洗废液是目前应用最为广泛的盐酸再生工艺，具体反应式如下：

4FeCl₂+4H₂O+O₂＝2Fe₂O₃+8HCl

大部分氧化铁粉固体颗粒落入焙烧炉1下部的锥形部分并通过炉底排出，而高温反应气体从焙烧炉1的顶部排出，主要成分是燃气燃烧产物、水蒸气、HCl、以及一定量的Fe₂O₃粉尘。如图1，常规工艺中，焙烧炉1出口的高温烟气首先经过旋风除尘器2，除去其中大颗粒的粉尘，再经文丘里预浓缩器3降温及除尘、酸吸收塔4吸收，以及后续的填料洗涤塔5洗涤，最终经烟囱排至大气中。经过上述工艺净化可以使排放烟气中的粉尘和酸雾分别达到30～50mg/Nm³的标准，但很难达到高标准地区的烟气超洁净排放标准(10mg/Nm³以下)。

另外，上述工艺生产还普遍存在的一个技术难题是：喷雾焙烧工艺依据进入到文丘里预浓缩器3的物料划分为酸操作、水操作两种模式，酸操作时进入到文丘里预浓缩器3的物料为废酸，水操作时进入到文丘里预浓缩器3的物料为漂洗水；机组在水操作与酸操作之间进行切换时，烟囱排放的废气因含有大量氧化铁粉尘而显现为红色，业内称为红烟现象。

出现上述现象的原因在于：在酸操作切换到水操作过程中，文丘里预浓缩器3内废酸溶液FeCl₂浓度降低，导致焙烧炉1生成的Fe₂O₃颗粒变小，双旋风除尘效果以及物理吸附效果变差；同时焙烧炉1内的氯化氢气体量减少，文丘里预浓缩器3和吸收塔内游离酸浓度降低，对氧化铁粉尘的化学溶解能力降低，这些因素共同作用使得烟囱排放的废气中氧化铁粉含量增高，产生红烟现象。水操作切换到酸操作产生红烟的原理与上述相同，只是发生的阶段不同。当前，由于机组的检抢修以及酸处理平衡等问题，机组的开停机经常发生，并且随着环保标准的提高，解决红烟问题尤为迫切。

发明内容

本发明涉及一种盐酸废液再生烟气处理系统及其运行方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明涉及一种盐酸废液再生烟气处理系统，包括通过烟气管道依次连接的文丘里预浓缩器、酸吸收塔和洗涤机构，所述洗涤机构包括至少一级烟气洗涤塔，还包括动力波洗涤器，所述动力波洗涤器布置于所述文丘里预浓缩器与所述酸吸收塔之间或者布置于所述酸吸收塔与洗涤机构之间。

作为实施方式之一，所述动力波洗涤器布置于所述文丘里预浓缩器与所述酸吸收塔之间，所述动力波洗涤器的烟气出口通过桥接管与所述酸吸收塔的烟气入口连通，其中，所述桥接管的烟气入口端位于所述动力波洗涤器的集液池正上方，所述桥接管的烟气出口端与所述酸吸收塔的酸液池的预设溢流高度平齐。

作为实施方式之一，所述动力波洗涤器包括动力波洗涤塔及设于所述动力波洗涤塔内的喷射器，所述集液池形成于所述动力波洗涤塔的底部并且通过循环管路与所述喷射器连接，所述桥接管的烟气入口端位于所述喷射器与所述集液池之间。

作为实施方式之一，所述桥接管的烟气入口端位于其烟气出口端的下方。

作为实施方式之一，所述动力波洗涤器的集液池上连接有第一废酸供管。

作为实施方式之一，所述动力波洗涤器的循环管路上旁接有废酸支管，所述废酸支管连接至所述文丘里预浓缩器，于所述废酸支管上及所述第一废酸供管上均设有控制阀。

作为实施方式之一，所述文丘里预浓缩器还连接有第二废酸供管，于所述第二废酸供管上设有控制阀。

作为实施方式之一，该盐酸废液再生烟气处理系统还包括预除尘单元，所述预除尘单元布置于所述文丘里预浓缩器的上游。

本发明还涉及如上所述的盐酸废液再生烟气处理系统的运行方法，包括：

系统开机时，向所述文丘里预浓缩器供应漂洗水和废酸，通过所述第一废酸供管向所述动力波洗涤器供应废酸；系统运行时，在动力波洗涤器内通过喷射废酸形成液体床层以便对再生烟气进行处理；

和/或，系统停机时，所述动力波洗涤器的停机滞后于喷雾焙烧炉及文丘里预浓缩器的停机操作，通过所述动力波洗涤器内预留的酸液喷射形成液体床层以便对再生烟气进行处理。

进一步优选地，所述系统开机时，向所述文丘里预浓缩器供应废酸的方法包括：

在所述动力波洗涤器的循环管路上旁接废酸支管，所述废酸支管连接至所述文丘里预浓缩器，于所述废酸支管上设有控制阀；

当动力波洗涤器的集液池内废酸液位上升到预设高度时，停止向所述文丘里预浓缩器供应漂洗水，开启所述废酸支管上的控制阀，使废酸进入所述文丘里预浓缩器。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供的盐酸废液再生烟气处理系统，通过在文丘里预浓缩器与酸吸收塔之间或者在酸吸收塔与洗涤机构之间布置动力波洗涤器，基于动力波洗涤器的特性和优势，实现烟气中粉尘和循环酸液的密切接触，利用循环酸液加强对微细粉尘的酸溶效果可达到高效的除尘效果，从而显著地改善盐酸废液再生烟气的处理效果和效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为背景技术提供的常规盐酸废液再生烟气处理系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种盐酸废液再生烟气处理系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一组盐酸废液再生烟气处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2和图3，本发明实施例提供一种盐酸废液再生烟气处理系统，包括通过烟气管道依次连接的文丘里预浓缩器3、酸吸收塔4和洗涤机构，所述洗涤机构包括至少一级烟气洗涤塔5，还包括动力波洗涤器6，所述动力波洗涤器6布置于所述文丘里预浓缩器3与所述酸吸收塔4之间或者布置于所述酸吸收塔4与洗涤机构之间。

上述文丘里预浓缩器3、酸吸收塔4、烟气洗涤塔5均为本领域常规设备，具体结构此处不作赘述。废酸在文丘里预浓缩器3中与含尘烟气换热浓缩后再送入喷雾焙烧炉1，因此，文丘里预浓缩器3的废酸循环管路上设有支管连接至喷雾焙烧炉1，上述烟气管道与喷雾焙烧炉1的烟气出口连接。

优选地，如图2和图3，上述系统还包括预除尘单元，该预除尘单元布置于文丘里预浓缩器3的上游，即位于喷雾焙烧炉1与文丘里预浓缩器3之间。一般地，该预除尘单元采用旋风除尘器2。

本实施例中，上述洗涤机构包括两级烟气洗涤塔5，可满足处理尾气的净化需求。

动力波洗涤器6为现有设备，可由市面购得，其具体结构此处不作赘述。发明人在研究中发现，动力波洗涤器6在盐酸废液再生烟气处理中有较好的应用效果：高温烟气与循环酸液在动力波洗涤器6内部混合形成悬浮的泡沫床层，实现烟气中粉尘和循环酸液的密切接触，烟气和循环酸液在密切接触中，发生强烈的气液传质过程，循环酸液能实现对极微细粉尘的吸收和溶解，从而达到良好的除尘效果。

本实施例提供的盐酸废液再生烟气处理系统，通过在文丘里预浓缩器3与酸吸收塔4之间或者在酸吸收塔4与洗涤机构之间布置动力波洗涤器6，基于动力波洗涤器6的特性和优势，实现烟气中粉尘和循环酸液的密切接触，利用循环酸液加强对微细粉尘的酸溶效果可达到高效的除尘效果，从而显著地改善盐酸废液再生烟气的处理效果和效率。

在其中一个实施例中，如图2，动力波洗涤器6布置于酸吸收塔4与洗涤机构之间。再生烟气经旋风除尘器2、文丘里预浓缩器3和酸吸收塔4处理后，烟气中还含有极微细的氧化铁粉(Fe₂O₃)和少量的HCl，由于烟气中水蒸汽含量高，这种极微细的粉尘夹杂在蒸汽中很难通过洗涤去除；这种含有极微细的氧化铁粉(Fe₂O₃)和少量的HCl的烟气经动力波洗涤器6处理后，可得到更洁净的烟气，实现对再生烟气的超洁净处理。其中，动力波洗涤器6所用循环酸液可以是酸吸收塔4所获得的再生酸，也可以采用待处理废酸。

在另外的实施例中，如图3，动力波洗涤器6布置于文丘里预浓缩器3与酸吸收塔4之间。在该方案中，由于先经过了动力波洗涤器6处理，酸吸收塔4所获得的再生酸的洁净度较高；另外，一般而言，动力波洗涤器6的循环液中酸浓度越高，其对于烟气中的粉尘的酸溶效果越好，但需考虑其出口酸雾对后续设备的腐蚀危害，而在本实施例中，由于该动力波洗涤器6后接酸吸收塔4，能够回收动力波洗涤器6出口烟气中的酸雾，因此可在动力波洗涤器6中采用酸浓度相对较高的循环液以获得良好的烟气除尘效果，同时可完美地规避上述腐蚀风险。其中，动力波洗涤器6与酸吸收塔4可以为相互独立的两组设备，二者之间通过烟气管道连接即可；更优选的方案在于，将动力波洗涤器6与酸吸收塔4集成连接，具体地：

如图3，所述动力波洗涤器6的烟气出口通过桥接管7与所述酸吸收塔4的烟气入口连通，其中，所述桥接管7的烟气入口端位于所述动力波洗涤器6的集液池正上方，所述桥接管7的烟气出口端与所述酸吸收塔4的酸液池的预设溢流高度平齐。基于该方案，一方面，酸吸收塔4可以实时地向动力波洗涤器6中补充再生酸，可以通过控制该酸吸收塔4泵取再生酸的流量等方式以便控制该酸吸收塔4的酸液池的液位高度，另一方面，动力波洗涤器6出口烟气在进入酸吸收塔4时，至少部分的烟气可先接触扰动酸液池中的再生酸，可一定程度地提高烟气处理效果以及酸再生效率。

当然，上述桥接管7的烟气出口端也可位于酸吸收塔4的酸液池的上方。

可选地，上述桥接管7的烟气入口端位于其烟气出口端的下方，也即该桥接管7是倾斜布置的，并且自动力波洗涤器6侧向酸吸收塔4侧向上倾斜。基于该结构，一方面，便于酸液池中的再生酸自流进入动力波洗涤器6的集液池中，而且，在该桥接管7中，烟气与再生酸逆流接触碰撞，能提高对烟气的处理效果；另一方面，烟气由动力波洗涤器6进入桥接管7的过程中，会产生较大幅度的转向，有利于烟气中粉尘的分离去除。

上述动力波洗涤器6可以为常规的分体式结构，即包括洗涤段和气液分离段。在上述动力波洗涤器6位于酸吸收塔4入口侧的情况中，由于酸吸收塔4中可以将烟气中的酸液吸收并且酸吸收塔4能向动力波洗涤器6的集液池补充酸液，因此，有别于传统的动力波洗涤器6的结构，本实施例中，如图3，动力波洗涤器6包括动力波洗涤塔及设于所述动力波洗涤塔内的喷射器，所述集液池形成于所述动力波洗涤塔的底部并且通过循环管路与所述喷射器连接，所述桥接管7的烟气入口端位于所述喷射器与所述集液池之间。可见，该方案能显著地减少设备占用空间，使得系统设备布局紧凑，利于再生烟气的流通处理；可减少耐腐蚀烟气管道的布置长度，从而减少系统成本投入。

进一步优化上述盐酸废液再生烟气处理系统的结构，如图3，所述动力波洗涤器6的集液池上连接有第一废酸供管8，可向该动力波洗涤器6中供应待处理盐酸废液，通过喷射盐酸废液所形成的液体床层对再生烟气进行处理。显然地，在该第一废酸供管8上设有控制阀，可根据实际情况选择是否供应盐酸废液，以及所供应盐酸废液的流量。

进一步优选地，如图3，所述动力波洗涤器6的循环管路上旁接有废酸支管9，所述废酸支管9连接至所述文丘里预浓缩器3，于所述废酸支管9上及所述第一废酸供管8上均设有控制阀。从而，通过上述第一废酸供管8可向文丘里预浓缩器3供应盐酸废液，通过废酸支管9进入文丘里预浓缩器3内的盐酸废液经浓缩后再送入喷雾焙烧炉1。可选地，所述文丘里预浓缩器3还连接有第二废酸供管，于所述第二废酸供管上设有控制阀，则可根据具体的工况选择通过第一废酸供管8和/或通过第二废酸供管向文丘里预浓缩器3供应盐酸废液，使得该系统具有多种工作模式。

具体地，基于上述动力波洗涤器6的集液池上连接有第一废酸供管8的结构，本发明实施例还提供上述盐酸废液再生烟气处理系统的运行方法，包括：

系统开机(即由水操作切换至酸操作)时，向所述文丘里预浓缩器3供应漂洗水和废酸，通过所述第一废酸供管8向所述动力波洗涤器6供应废酸；系统运行时，在动力波洗涤器6内通过喷射废酸形成液体床层以便对再生烟气进行处理；

和/或，系统停机(即由酸操作切换至水操作)时，所述动力波洗涤器6的停机滞后于喷雾焙烧炉1及文丘里预浓缩器3的停机操作，通过所述动力波洗涤器6内预留的酸液喷射形成液体床层以便对再生烟气进行处理。

其中，如上所述，在上述设有废酸支管9的方案中，所述系统开机时，向所述文丘里预浓缩器3供应废酸的方法包括：

当动力波洗涤器6的集液池内废酸液位上升到预设高度时，停止向所述文丘里预浓缩器3供应漂洗水，开启所述废酸支管9上的控制阀，使废酸进入所述文丘里预浓缩器3。当然，当文丘里预浓缩器3还连接有第二废酸供管时，可通过该第二废酸供管向文丘里预浓缩器3供应废酸。

在正常生产中(如浓缩操作、再生酸操作)，可仍按传统方式，由第二废酸供管向文丘里预浓缩器3供应废酸，动力波洗涤器6运行所需酸液可采用酸吸收塔4所获得的再生酸。当然，由第一废酸供管8向动力波洗涤器6和文丘里预浓缩器3供应废酸也为可行方案。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盐酸废液再生烟气处理系统，包括通过烟气管道依次连接的文丘里预浓缩器、酸吸收塔和洗涤机构，所述洗涤机构包括至少一级烟气洗涤塔，其特征在于：还包括动力波洗涤器，所述动力波洗涤器布置于所述文丘里预浓缩器与所述酸吸收塔之间或者布置于所述酸吸收塔与洗涤机构之间。

2.如权利要求1所述的盐酸废液再生烟气处理系统，其特征在于：所述动力波洗涤器布置于所述文丘里预浓缩器与所述酸吸收塔之间，所述动力波洗涤器的烟气出口通过桥接管与所述酸吸收塔的烟气入口连通，其中，所述桥接管的烟气入口端位于所述动力波洗涤器的集液池正上方，所述桥接管的烟气出口端与所述酸吸收塔的酸液池的预设溢流高度平齐。

3.如权利要求2所述的盐酸废液再生烟气处理系统，其特征在于：所述动力波洗涤器包括动力波洗涤塔及设于所述动力波洗涤塔内的喷射器，所述集液池形成于所述动力波洗涤塔的底部并且通过循环管路与所述喷射器连接，所述桥接管的烟气入口端位于所述喷射器与所述集液池之间。

4.如权利要求2所述的盐酸废液再生烟气处理系统，其特征在于：所述桥接管的烟气入口端位于其烟气出口端的下方。

5.如权利要求1至4中任一项所述的盐酸废液再生烟气处理系统，其特征在于：所述动力波洗涤器的集液池上连接有第一废酸供管。

6.如权利要求5所述的盐酸废液再生烟气处理系统，其特征在于：所述动力波洗涤器的循环管路上旁接有废酸支管，所述废酸支管连接至所述文丘里预浓缩器，于所述废酸支管上及所述第一废酸供管上均设有控制阀。

7.如权利要求5所述的盐酸废液再生烟气处理系统，其特征在于：所述文丘里预浓缩器还连接有第二废酸供管，于所述第二废酸供管上设有控制阀。

8.如权利要求1所述的盐酸废液再生烟气处理系统，其特征在于：还包括预除尘单元，所述预除尘单元布置于所述文丘里预浓缩器的上游。

9.如权利要求5所述的盐酸废液再生烟气处理系统的运行方法，其特征在于，包括：

系统开机时，向所述文丘里预浓缩器供应漂洗水和废酸，通过所述第一废酸供管向所述动力波洗涤器供应废酸；系统运行时，在动力波洗涤器内通过喷射废酸形成液体床层以便对再生烟气进行处理；

和/或，系统停机时，所述动力波洗涤器的停机滞后于喷雾焙烧炉及文丘里预浓缩器的停机操作，通过所述动力波洗涤器内预留的酸液喷射形成液体床层以便对再生烟气进行处理。

10.如权利要求9所述的运行方法，其特征在于：所述系统开机时，向所述文丘里预浓缩器供应废酸的方法包括：

在所述动力波洗涤器的循环管路上旁接废酸支管，所述废酸支管连接至所述文丘里预浓缩器，于所述废酸支管上设有控制阀；

当动力波洗涤器的集液池内废酸液位上升到预设高度时，停止向所述文丘里预浓缩器供应漂洗水，开启所述废酸支管上的控制阀，使废酸进入所述文丘里预浓缩器。

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