CN112984515A - 一种多级雾化喷枪、急冷塔及废盐资源化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多级雾化喷枪、急冷塔及废盐资源化系统，涉及环保技术领域，多级雾化喷枪包括：内枪壁、外枪壁、第一雾化环、分流锥、第二雾化环和旋喷口等；内枪壁的一端为进液口，另一端为由小径过渡至大径的结构，内枪壁大径段内部设有分流锥，分流锥与内枪壁之间具有间隙，形成第一雾化扰流区域；内枪壁大径段的端部与第二雾化环共轴连接，第二雾化环内部所围区域形成第二雾化扰流区域；第二雾化环的输出口处连接有旋喷口，用于将第二细度雾化液滴发散喷射出。本发明多级雾化喷枪具有成雾性能好的优点，相应的急冷塔具有使用寿命长的优点，相应的废盐资源化系统能彻底防止二噁英类物质产生，不会造成二次污染。

Description

一种多级雾化喷枪、急冷塔及废盐资源化系统

技术领域

本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种多级雾化喷枪、急冷塔及废盐资源化系统。

背景技术

工业废盐主要来自煤化工、农药、化肥、生物化工等行业，这些工业废盐常因其中含有一定量的有机物而无法再利用于工业生产。废盐往往成分复杂、有毒有害性大，是危废行业处理的难点，且处理成本极高，这往往给企业带来很大的负担，同时也造成资源浪费。

目前存在一些废盐的处理方法，例如直接焚烧法、热解法等，但是都会存在尾气处理不当，带来排放二次污染，资源化率不高等等缺陷。

尾气目前有一些采用喷淋系统来处理，在锅炉内用双流体喷枪进行降温喷淋，其喷枪的结构为：包括氨水溶液贮槽，压缩空气储气装置，气液混合装置，以及与气液混合装置相连通的枪管，在枪管喷口处的枪管内套设有喷嘴；在气液混合装置上开设有溶液进口与压缩空气进口，在氨水进液管上设置有进液调节阀；压缩空气储气装置通过第一进气管与气液混合装置的压缩空气进口相连通，在第一进气管上设置有第一进气调节阀。这种喷枪的缺点是：雾化不充分导致氨水液滴易流到炉内水冷壁内衬上，从而对水冷壁内衬造成腐蚀，为企业的安全生产埋下了隐患。

发明内容

因此，为了克服上述缺陷，本发明实施例提供一种成雾性好的多级雾化喷枪；还提供一种急冷效果好的急冷塔；又提供一种环保的废盐资源化系统。

为此，本发明实施例的一种多级雾化喷枪，包括：进液口、进气口、内枪壁、外枪壁、第一雾化环、分流锥、第二雾化环和旋喷口；

进液口用于输入液体，外枪壁套设在内枪壁外，外枪壁上开设有进气口，进气口用于输入高压气体；内枪壁的一端为进液口，另一端为由小径过渡至大径的结构，内枪壁直径过渡段为第一雾化环，第一雾化环上均匀开设有毛细孔，内枪壁大径段内部设有分流锥，分流锥包括锥体部和柱体部，锥体部位于内枪壁直径过渡段对应区域，用于将液体分流成连续均匀的环状液膜，柱体部位于内枪壁大径段对应区域，分流锥与内枪壁之间具有间隙，形成第一雾化扰流区域，用于高压气体从毛细孔射出冲击环状液膜形成第一细度雾化液滴；内枪壁大径段的端部与第二雾化环共轴连接，第二雾化环上均匀开设有气孔，第二雾化环内部所围区域形成第二雾化扰流区域，用于高压气体从气孔射出冲击第一细度雾化液滴形成第二细度雾化液滴；第二雾化环的输出口处连接有旋喷口，用于将第二细度雾化液滴发散喷射出。

优选地，所述旋喷口为具有四个扇叶孔的旋形喷芯。

本发明实施例的一种急冷塔，包括：上述的多级雾化喷枪、进烟管道、塔体、支撑架、出烟管道、集灰斗、人孔和操作平台；

进烟管道位于塔体顶部，用于输入烟气；出烟管道位于塔体下侧部，用于输出烟气；集灰斗位于塔体底部，用于收集飞灰；多级雾化喷枪连接在进烟管道下方的塔体上，用于喷射经雾化的急冷剂；支撑架与塔体外围连接，用于支撑；人孔位于塔体下侧部，用于提供观测位；操作平台位于进烟管道和多级雾化喷枪处，用于提供操作空间。

优选地，所述塔体由外至内依次为碳钢材料层、玻璃钢材料层、石棉板层、耐酸缸砖层和石墨层。

优选地，所述多级雾化喷枪沿塔体周向均布在进烟管道下方的塔体上。

本发明实施例的一种废盐资源化系统，包括：中温炭化热解系统、尾气处理系统、溶解过滤系统和蒸发分盐系统；

中温炭化热解系统用于将废盐Ⅰ在600℃～700℃、缺氧条件下进行热解反应，生成热解烟气和含炭无机盐；

尾气处理系统包括二燃室、余热锅炉、上述的急冷塔、布袋除尘器、预冷器、两级洗涤塔、循环水槽、烟气加热器和烟囱；

二燃室的第一输入端用于输入天然气，第二输入端用于输入中温炭化热解系统输出的热解烟气，第三输入端用于输入氨水，二燃室用于在通入足量氧气下将热解烟气充分燃烧至1100℃以上，并同时喷射氨水，整个过程停留2秒以上后输出；余热锅炉的第一输入端用于输入二燃室输出的烟气，第二输入端用于输入软水，余热锅炉用于将二燃室输出的烟气降温至550℃左右并输出；急冷塔的第一输入端用于输入余热锅炉输出的烟气，第二输入端用于通过多级雾化喷枪输入急冷剂，急冷塔用于将烟气进行急冷降温至200℃左右，并同时进行脱酸，整个过程停留小于1s后输出；布袋除尘器的输入端用于输入急冷塔输出的烟气和活性炭，布袋除尘器的输出端与预冷器的输入端连接；预冷器的输出端与两级洗涤塔的输入端连接；两级洗涤塔的第一输出端用于分别向各蒸发结晶系统和循环水槽输出废水，以循环再利用，两级洗涤塔的第二输出端用于向烟气加热器输出处理后的烟气；烟气加热器的输出端与烟囱的输入端连接，烟囱的输出端输出可排放气体；循环水槽的输出端用于向两级洗涤塔输出碱液；

溶解过滤系统用于将中温炭化热解系统输出的含炭无机盐进行溶解过滤，去除杂离子后输出；

蒸发分盐系统用于将溶解过滤系统的输出液进行蒸发浓缩、分步结晶及干燥处理，获得无机盐产品。

优选地，所述中温炭化热解系统包括输料系统、回转热解炉和燃烧机；输料系统的输入端用于输入废盐I，输出端与回转热解炉的第一输入端连接，输料系统用于将废盐I输送至回转热解炉；燃烧机的输入端用于输入天然气，输出端与回转热解炉的第二输入端连接，燃烧机用于给回转热解炉提供热能；回转热解炉的第一输出端与溶解过滤系统的输入端连接，第二输出端与尾气处理系统的输入端连接，回转热解炉用于将废盐I在600℃～700℃、缺氧条件下进行热解反应，生成的含炭无机盐从第一输出端输出和热解烟气从第二输出端输出。

优选地，所述溶解过滤系统包括顺次连接的溶盐罐、一级超滤装置和二级超滤装置；溶盐罐用于将含炭无机盐溶于热的蒸馏水中并输出；一级超滤装置和二级超滤装置用于通过浸没式超滤工艺，通过投加碱及沉淀剂，对溶盐罐的输出液滤除炭渣和去除杂离子，得到浓盐水。

优选地，所述溶解过滤系统还包括顺次连接的酸溶系统和除杂装置；酸溶系统用于将废盐Ⅱ进行酸溶后输出；除杂装置用于将酸溶系统的输出液进行还原、沉淀及过滤处理，去除杂离子，得到硫酸钠盐溶液。

优选地，所述蒸发分盐系统包括第一子系统；第一子系统包括第一蒸发结晶系统，用于将溶解过滤系统的输出液采用MVR蒸发浓缩工艺进行蒸发，结晶出单组分无机盐。

本发明实施例的技术方案，具有如下优点：

1.本发明实施例提供的多级雾化喷枪，通过设置分流锥，形成两级雾化作用，能产生细度更小的雾化液滴，提高成雾性能。

2.本发明实施例提供的急冷塔，通过采用多级雾化喷枪，有利于烟气与雾化液滴充分均匀混合，有利于急速降温和防止未蒸发液滴落到塔体内壁上而产生积灰，延长使用寿命。

3.本发明实施例提供的废盐资源化系统，对废盐进行脱除有机污染物、混合无机盐分盐处理，最终产出工业二级盐产品，如无水硫酸钠、氯化钠、碳酸氢钠等成品盐，实现废盐的全过程资源化。且通过采用多级雾化喷枪的急冷塔等设备的尾气处理系统，实现生产过程中产生的烟气的达标排放，彻底防止二噁英类物质产生，不会造成二次污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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他的附图。

图1为本发明实施例中废盐资源化系统的一个具体示例的原理框图；

图2为本发明实施例中废盐资源化系统的又一个具体示例的原理框图；

图3为本发明实施例中急冷塔的一个具体示例的结构示意图；

图4为本发明实施例中多级雾化喷枪的一个具体示例的结构示意图；

图5为本发明实施例中扇叶孔的一个具体示例的结构示意图；

图6为本发明实施例中溶解过滤系统的一个具体示例的原理框图；

图7为本发明实施例中第一子系统的一个具体示例的原理框图；

图8为本发明实施例中第二子系统的一个具体示例的原理框图；

图9为本发明实施例中第三子系统的一个具体示例的原理框图；

图10为本发明实施例中第四子系统的一个具体示例的原理框图。

附图标记：10-进烟管道，20-多级雾化喷枪，30-塔体，40-支撑架，50-出烟管道，60-集灰斗，70-人孔，80-操作平台，21-进液口，22-进气口，23-内枪壁，24-外枪壁，25-第一雾化环，26-分流锥，27-第二雾化环，28-旋喷口，29-广角喷射头，221-第一雾化扰流区域，222-第二雾化扰流区域，251-毛细孔，271-气孔，281-扇叶孔，291-射孔，100-中温炭化热解系统，200-尾气处理系统，300-溶解过滤系统，400-蒸发分盐系统。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本发明。除非上下文明确指出，否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”等意图也包括复数形式。使用“包括”和/或“包含”等术语时，是意图说明存在该特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，而不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件、和/或其他组合的存在或增加。术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“安装”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通；可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种多级雾化喷枪，采用该多级雾化喷枪的急冷塔，以及采用该急冷塔的废盐资源化系统。如图1所示，该废盐资源化系统包括中温炭化热解系统100、尾气处理系统200、溶解过滤系统300和蒸发分盐系统400；

中温炭化热解系统100用于将主要由氯化钠、硫酸钠、碳酸钠单体盐或其混合组成的废盐Ⅰ在600℃～700℃、缺氧条件下进行热解反应，使废盐Ⅰ中的有机物产生不完全氧化，生成主要为CH₄、CO、H₂的热解烟气和含炭无机盐。由于反应温度低，不易产生二噁英类物质。热解烟气中还含有少量含SO_X、NO_X、烟尘、HCl等。

优选地，如图2所示，中温炭化热解系统包括输料系统、回转热解炉和燃烧机；输料系统的输入端用于输入废盐I，输出端与回转热解炉的第一输入端连接，输料系统用于将废盐I输送至回转热解炉；燃烧机的输入端用于输入天然气，输出端与回转热解炉的第二输入端连接，燃烧机用于给回转热解炉提供热能；回转热解炉的第一输出端与溶解过滤系统的输入端连接，第二输出端与尾气处理系统的输入端连接，回转热解炉用于将废盐I在600℃～700℃、缺氧条件下进行热解反应，生成的含炭无机盐从第一输出端输出和热解烟气(主要包含CH₄、CO和H₂)从第二输出端输出。回转热解炉是在无氧或缺氧条件下对有机物进行中温热解，由于该过程是在还原性气氛中进行，可避免产生二噁英类物质，具有热解效率高、设备简单、炭渣产量低的优点。

优选地，回转热解炉可根据物料的理化性能调节物料热解的停留时间，设计采用最佳转速运行，充分保证热解效率，可配变频调速电机，采用变频调速。可根据物料在热解过程中物性的变化，采用多种结构的组合操板，使物料在筒内形成均匀的料幕，与热烟气进行充分的传热和传质。为保证回转热解炉内的缺氧条件，在废盐Ⅰ进入炉内之前，可采用通入氮气将炉内的空气排出。为了防止在热解过程中有空气从输入/输出口与炉体连接处进入炉内，可采用填料密封、鳞片板密封及补充氮气、腔内为微正压等几种方法来控制。

优选地，输送系统采用螺旋送料结构，配变频调速电机。螺旋送料结构与物料接触部分采用不锈钢316L材质。出料系统同样也采用螺旋送料结构。送料时将暂存于仓库的废盐Ⅰ通过叉车运送至热解车间，再由提升装置提升至进料口，废盐Ⅰ于进料口落入混盐池，经过配伍后，由螺旋送料结构以设定好的进料速度输送至回转热解炉内。

由于热解反应过程产生可燃气量大，特别是温度较高情况下，废盐Ⅰ中有机成分的50％以上都转化成热解烟气。这些热解烟气以H₂、CO、CH₄为主，其热值高达6.37×10³～1.021×10⁴kJ/kg。除少部分供给热解反应过程所需的自用热量外，大部分成为可燃气产品。由于废盐Ⅰ属于危废，因此热解烟气无法直接利用，必须进行燃烧处理，使其中的有毒气体充分燃烧为二氧化碳和水。

尾气处理系统200包括二燃室、余热锅炉、采用多级雾化喷枪的急冷塔、布袋除尘器、预冷器、两级洗涤塔、循环水槽、烟气加热器和烟囱；二燃室的第一输入端用于输入天然气，第二输入端用于输入中温炭化热解系统输出的热解烟气，第三输入端用于输入氨水，二燃室用于在通入足量氧气下将热解烟气充分燃烧至1100℃以上，并同时喷射氨水，整个过程停留2秒以上后输出。理论上在烟气二燃室中处于1100℃-1200℃高温状态下停留时间2秒以上，有害气体彻底分解、燃烧，充分破坏了可能产生的二噁英与二噁英前驱物，即二噁英已被破坏。通过在二燃室内喷射氨水，在850～1050℃的区域，NO_X与氨反应被还原为N₂。烟气中残留的NH₃一般小于10×10^-6。经二燃室处理后的烟气主要转化为CO₂、H₂O等。根据经验值估计当NO占95％，NO₂占5％，氨氮比取1.2，氨水的浓度按20％计算，反应式为：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O；

2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O。

优选地，二燃室的筒体用钢板卷制，内衬为耐腐蚀、耐高温的耐火砖，具有温度测点、压力测点、含氧量测点、二次风口、燃烧器口和观察口，二燃室顶部设防爆门及紧急排放烟囱。二燃室出口的高温烟气具有热回收价值，例如可采用余热锅炉回收烟气余热作为生产再生产过程所需的工艺蒸气。

余热锅炉的第一输入端用于输入二燃室输出的烟气，第二输入端用于输入软水，余热锅炉用于将二燃室输出的烟气降温至550℃左右并输出，回收的蒸气输出给蒸发结晶系统进行再利用。

优选地，余热锅炉采用单锅筒膜式壁锅炉，该种型式的锅炉最大优点就是采用辐射换热为主不设对流换热面，锅炉本体和烟道内不发生烟尘堵塞现象，可长时间连续运行。烟气在膜式壁组成的空间流动，锅炉水在管内。靠近膜式壁的烟气纵向冲刷，烟气温度低，通道中间流动的高温烟气向低温烟气传热，辐射换热为主，对流换热少量。该种结构锅炉，是唯一不用停炉清灰、连续运行时间最长的余热炉，为保证更长的运行时间和较高的换热效率，可设清灰装置。

采用多级雾化喷枪的急冷塔的第一输入端用于输入余热锅炉输出的烟气，第二输入端用于通过多级雾化喷枪输入急冷剂，急冷塔用于将烟气进行急冷降温至200℃左右，并同时进行脱酸，整个过程停留小于1s后输出。优选地，急冷剂为石灰水，可以与烟气中的酸性气体反应，可有效去除烟气中的HCl、SO_X、NO_X等。急冷可以减少烟气在200～500℃的滞留时间，减少二噁英合成的机会。

优选地，如图3所示，采用多级雾化喷枪的急冷塔包括进烟管道10、多级雾化喷枪20、塔体30、支撑架40、出烟管道50、集灰斗60、人孔70和操作平台80；进烟管道位于塔体顶部，用于输入烟气；出烟管道位于塔体下侧部，用于输出烟气；集灰斗位于塔体底部，用于收集飞灰，主要为颗粒物、氯化铵等；多级雾化喷枪连接在进烟管道下方的塔体上，用于喷射经雾化的急冷剂；支撑架与塔体外围连接，用于支撑；人孔位于塔体下侧部，用于提供观测位；操作平台位于进烟管道和多级雾化喷枪处，用于提供操作空间。

优选地，塔体由外至内依次为碳钢材料层、玻璃钢材料层、石棉板层、耐酸缸砖层和石墨层。该塔体具有渗、吸水性能好，耐酸、碱腐蚀性能强，能有效阻隔含酸或碱性的水透过缝隙渗透至碳钢材料层，防止对其的腐蚀，使用寿命长。

优选地，多级雾化喷枪沿塔体周向均布在进烟管道下方的塔体上，数量可根据实际需求进行设置，例如多级雾化喷枪为3个或6个，可以有利于烟气与雾化液滴充分均匀混合，有利于急速降温和防止未蒸发液滴落到塔体内壁上而产生积灰。

如图4所示，多级雾化喷枪整体为柱状结构，包括进液口21、进气口22、内枪壁23、外枪壁24、第一雾化环25、分流锥26、第二雾化环27和旋喷口28；进液口21用于输入液体(如急冷剂)，液体通过内枪壁23所围通道输送，外枪壁24套设在内枪壁23外，外枪壁24上开设有进气口22；进气口22用于输入高压气体，高压气体通过外枪壁24与内枪壁23之间的空间输送；内枪壁23的一端为进液口21，另一端为由小径过渡至大径的结构，内枪壁直径过渡段为第一雾化环25，可以是分段密封连接结构，也可以是一体成型结构，第一雾化环25上均匀开设有毛细孔251，内枪壁大径段内部设有分流锥26，分流锥26包括锥体部和柱体部，锥体部位于内枪壁直径过渡段对应区域，用于将液体分流成连续均匀的环状液膜，柱体部位于内枪壁大径段对应区域，分流锥26与内枪壁23之间具有间隙，形成第一雾化扰流区域221，用于高压气体从毛细孔251射出冲击环状液膜形成第一细度雾化液滴；内枪壁大径段的端部与第二雾化环27共轴连接，第二雾化环27上均匀开设有气孔271，第二雾化环27内部所围区域形成第二雾化扰流区域222，用于高压气体从气孔271射出冲击第一细度雾化液滴形成第二细度雾化液滴；第二雾化环27的输出口处连接有旋喷口28，如图5所示，旋喷口28为具有四个扇叶孔的旋形喷芯，类似扇叶结构，用于将第二细度雾化液滴发散喷射，具有喷射角度广、范围大的优点。通过设置分流锥，形成两级雾化作用，能产生细度更小的雾化液滴，提高成雾性能，更利于烟气与雾化液滴充分均匀混合，更利于急速降温和防止未蒸发液滴落到塔体内壁上而产生积灰。

优选地，分流锥的锥体部表面具有旋形引流槽，能引导液体沿旋形引流槽流动并旋转，形成旋流，提高当高压气体冲击旋流时所产生的冲击力，增强雾化效果。

优选地，多级雾化喷枪还包括广角喷射头29，套设在旋喷口28上，广角喷射头29的出射面为向外凸出的球面或多个平面连接围成的凸面，出射面上均匀开设有射孔291，用于喷射出雾化液滴，具有更大的喷射角度和范围。通过改变出射面的外凸程度可以对喷射角度进行调节，例如60°-270°。通过改变射孔尺寸来改变出射压力，可以对喷射范围进行调节。

优选地，由于多级雾化喷枪所处环境为高温烟气，而且烟气中还有酸性气体，喷枪材质采用耐腐蚀耐高温的不锈钢。

优选地，多级雾化喷枪还包括进烟口温度检测装置、出烟口温度检测装置、进液调节阀和控制装置，进烟口温度检测装置安装在急冷塔的进烟管道的道口处，出烟口温度检测装置安装在急冷塔出烟管道的道口处，控制装置根据出烟口温度检测装置所测温度的变化自动调节进液调节阀，自动调节喷碱液量，保证急冷塔出口烟气温度维持在适当的温度范围内(例如200℃左右)。在喷枪中由于有高压空气雾化，碱液被雾化成非常细小的颗粒，雾化颗粒在高温烟气中迅速蒸发，吸收烟气的大量热量，使烟气迅速降低温度并维持在一定温度范围内，当出口烟气温度不在设定的工作范围时，控制装置会控制自动调节供应压力、喷碱液量等相关参数，从而使烟气温度保证在工作范围内，不会发生“过喷”和“欠喷”现象。、预冷器、两级洗涤塔、循环水槽、烟气加热器和烟囱

布袋除尘器的输入端用于输入急冷塔输出的烟气和活性炭，布袋除尘器的输出端与预冷器的输入端连接；预冷器的输出端与两级洗涤塔的输入端连接；两级洗涤塔的第一输出端用于分别向各蒸发结晶系统和循环水槽输出废水，以循环再利用，两级洗涤塔的第二输出端用于向烟气加热器输出处理后的烟气，烟气加热器的输出端与烟囱的输入端连接，烟囱的输出端输出可排放气体，已达到可排放标准；循环水槽的输出端用于向两级洗涤塔输出碱液。由于进入布袋除尘器的烟气温度在200℃左右，由此可避免布袋除尘器结露现象，通过在进入布袋除尘器之前的烟道中加设活性炭粉末喷注装置，在烟气中定期喷入粉末活性炭使活性炭在布袋表面形成碳粉层，利用此碳粉层可有效吸附二噁英，理论上烟气在二燃室中处于1100℃以上高温状态下停留时间2秒以上，二噁英已被破坏，但是，通过活性炭粉配合布袋除尘器，可以确保完全无二噁英排放，且可有效去除99.9％的粉尘污染物，有效去除PM2.5。活性炭可按照200mg/Nm³烟气用量来添加。经布袋除尘器除尘后的烟气经预冷器进入两级洗涤塔，烟气中的SO₂、HCl等酸性气体通过碱液喷淋的方式在洗涤塔中与NaOH溶液进行酸碱中和反应进一步被去除，也可利用水对烟尘的吸着力将烟气中的小粒子聚集成大粒子洗到循环水中排出。通过布袋除尘器及两级洗涤塔的双重除尘设计，SO₂、HCl等多种酸性气体去除效率可达95％以上。经过急冷塔、布袋除尘器及两级洗涤塔净化处理后，烟气中的污染物可完全达到排放标准，但温度偏低，还需通过烟气加热器进行处理，避免露点腐蚀及白烟产生，经过烟气加热器处理后的烟气通过引风机送往烟囱达标外排。

溶解过滤系统300用于将中温炭化热解系统输出的含炭无机盐进行溶解过滤，去除杂离子后输出。优选地，溶解过滤系统300还用于将难以水溶的废盐Ⅱ进行溶解过滤，去除杂离子后输出。废盐Ⅱ主要属于HW21类别，其主要成分为芒硝及少量铬盐，不含有机污染物。

优选地，如图6所示，溶解过滤系统包括顺次连接的溶盐罐、一级超滤装置和二级超滤装置；溶盐罐用于将含炭无机盐溶于热的蒸馏水中并输出；一级超滤装置和二级超滤装置用于通过浸没式超滤工艺，通过投加碱及沉淀剂，对溶盐罐的输出液滤除炭渣和去除杂离子，得到浓盐水。经两级过滤净化后，根据浓盐水中所含无机盐的成分，选择进入相应的蒸发结晶系统。滤出的炭渣送至二燃室进一步燃烧，也可为避免不燃物在系统内积累，定期将排出的固体废渣(主要为无机盐沉淀)集中收集，交由具有相关资质的单位处理。优选地，溶盐罐配套设置有化学加药系统，用于去除废盐中可能存在的重金属离子或其他杂离子(如钙、镁等)。

优选地，溶解过滤系统还包括顺次连接的酸溶系统和除杂装置；酸溶系统用于将废盐Ⅱ进行酸溶后输出；除杂装置用于将酸溶系统的输出液进行还原、沉淀及过滤处理，去除杂离子，得到硫酸钠盐溶液。

蒸发分盐系统400用于将溶解过滤系统的输出液进行蒸发浓缩、分步结晶及干燥处理，获得无机盐产品。蒸发分盐系统根据预期废盐种类，采用不同的几条分盐路线。优选地，蒸发分盐系统包括第一子系统、第二子系统、第三子系统和第四子系统；

如图7所示，第一子系统针对原料为单一无机盐成分的废盐Ⅰ或废盐Ⅱ，包括第一蒸发结晶系统，用于将溶解过滤系统的输出液采用MVR(Mechanical VaporRecompression)蒸发浓缩工艺进行蒸发(氯化钠结晶温度为90℃-95℃，硫酸钠结晶温度85℃-90℃)，结晶出单组分无机盐。

如图8所示，第二子系统针对原料为含氯化钠、硫酸钠双组分无机盐的废盐Ⅰ或针对原料为含氯化钠、硫酸钠双组分无机盐的废盐Ⅰ和废盐Ⅱ，包括顺次连接的第一盐硝分离系统和第二蒸发结晶系统；第一盐硝分离系统用于将溶解过滤系统的输出液通过分步结晶工艺，分别于不同工序结晶出NaCl和Na₂SO₄·10H₂O，NaCl经流化床干燥，打包后得产品NaCl盐。第二蒸发结晶系统用于将第一盐硝分离系统输出的Na₂SO₄·10H₂O进行单组分蒸发，去除结晶水，制备获得无水硫酸钠。

如图9所示，第三子系统针对原料为含氯化钠、硫酸钠、碳酸钠(含量低于5％，含量较低情况)三种组分无机盐的废盐Ⅰ或针对原料为含氯化钠、硫酸钠、碳酸钠(含量低于5％，含量较低情况)三种组分无机盐的废盐Ⅰ和废盐Ⅱ，包括顺次连接的第二盐硝分离系统和第三蒸发结晶系统；第二盐硝分离系统用于将先通过向溶解过滤系统的输出液投加硫酸，使Na₂CO₃转化为Na₂SO₄后获得的液体进行分步结晶工艺，分别于不同工序结晶出NaCl和Na₂SO₄·10H₂O，NaCl经流化床干燥，打包后得产品NaCl盐。第三蒸发结晶系统用于将第二盐硝分离系统输出的Na₂SO₄·10H₂O进行单组分蒸发，去除结晶水，制备获得无水硫酸钠。

如图10所示，第四子系统针对原料为含氯化钠、硫酸钠、碳酸钠(含量较高情况)三种组分无机盐的废盐Ⅰ或针对原料为含氯化钠、硫酸钠、碳酸钠(含量较高情况)三种组分无机盐的废盐Ⅰ和废盐Ⅱ，包括顺次连接的碳酸化塔、晶浆稠厚器、第三盐硝分离系统和第四蒸发结晶系统；碳酸化塔通过向溶解过滤系统的输出液中鼓入CO₂，将Na₂CO₃转化为NaHCO₃，进而实现碳酸盐与硫酸盐/氯化钠盐的分离，反应后带有NaHCO₃晶体的盐溶液(晶浆)从碳酸化塔底部排出，进入晶浆稠厚器；晶浆稠厚器上部清液(滤液)溢流到滤液储槽中进行收集，碳酸氢钠加热干燥后生成碳酸钠，碳化分离后母液回到蒸发前段；然后顺次经第三盐硝分离系统和第四蒸发结晶系统，得到产品氯化钠纯盐及无水硫酸钠。

上述废盐资源化系统对废盐进行脱除有机污染物、混合无机盐分盐处理，最终产出工业二级盐产品，如无水硫酸钠、氯化钠、碳酸氢钠等成品盐，实现废盐的全过程资源化。且通过采用多级雾化喷枪的急冷塔等设备的尾气处理系统，实现生产过程中产生的烟气的达标排放，彻底防止二噁英类物质产生，不会造成二次污染。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种多级雾化喷枪，其特征在于，包括：进液口(21)、进气口(22)、内枪壁(23)、外枪壁(24)、第一雾化环(25)、分流锥(26)、第二雾化环(27)和旋喷口(28)；

进液口(21)用于输入液体，外枪壁(24)套设在内枪壁(23)外，外枪壁(24)上开设有进气口(22)，进气口(22)用于输入高压气体；内枪壁(23)的一端为进液口(21)，另一端为由小径过渡至大径的结构，内枪壁直径过渡段为第一雾化环(25)，第一雾化环(25)上均匀开设有毛细孔(251)，内枪壁大径段内部设有分流锥(26)，分流锥(26)包括锥体部和柱体部，锥体部位于内枪壁直径过渡段对应区域，用于将液体分流成连续均匀的环状液膜，柱体部位于内枪壁大径段对应区域，分流锥(26)与内枪壁(23)之间具有间隙，形成第一雾化扰流区域(221)，用于高压气体从毛细孔(251)射出冲击环状液膜形成第一细度雾化液滴；内枪壁大径段的端部与第二雾化环(27)共轴连接，第二雾化环(27)上均匀开设有气孔(271)，第二雾化环(27)内部所围区域形成第二雾化扰流区域(222)，用于高压气体从气孔(271)射出冲击第一细度雾化液滴形成第二细度雾化液滴；第二雾化环(27)的输出口处连接有旋喷口(28)，用于将第二细度雾化液滴发散喷射出。

2.根据权利要求1所述的多级雾化喷枪，其特征在于，所述旋喷口(28)为具有四个扇叶孔的旋形喷芯。

3.一种急冷塔，其特征在于，包括：如权利要求1或2所述的多级雾化喷枪(20)、进烟管道(10)、塔体(30)、支撑架(40)、出烟管道(50)、集灰斗(60)、人孔(70)和操作平台(80)；

进烟管道位于塔体顶部，用于输入烟气；出烟管道位于塔体下侧部，用于输出烟气；集灰斗位于塔体底部，用于收集飞灰；多级雾化喷枪连接在进烟管道下方的塔体上，用于喷射经雾化的急冷剂；支撑架与塔体外围连接，用于支撑；人孔位于塔体下侧部，用于提供观测位；操作平台位于进烟管道和多级雾化喷枪处，用于提供操作空间。

4.根据权利要求3所述的急冷塔，其特征在于，所述塔体由外至内依次为碳钢材料层、玻璃钢材料层、石棉板层、耐酸缸砖层和石墨层。

5.根据权利要求3或4所述的急冷塔，其特征在于，所述多级雾化喷枪沿塔体周向均布在进烟管道下方的塔体上。

6.一种废盐资源化系统，其特征在于，包括：中温炭化热解系统(100)、尾气处理系统(200)、溶解过滤系统(300)和蒸发分盐系统(400)；

中温炭化热解系统(100)用于将废盐Ⅰ在600℃～700℃、缺氧条件下进行热解反应，生成热解烟气和含炭无机盐；

尾气处理系统(200)包括二燃室、余热锅炉、如权利要求3-5任一项所述的急冷塔、布袋除尘器、预冷器、两级洗涤塔、循环水槽、烟气加热器和烟囱；

二燃室的第一输入端用于输入天然气，第二输入端用于输入中温炭化热解系统输出的热解烟气，第三输入端用于输入氨水，二燃室用于在通入足量氧气下将热解烟气充分燃烧至1100℃以上，并同时喷射氨水，整个过程停留2秒以上后输出；余热锅炉的第一输入端用于输入二燃室输出的烟气，第二输入端用于输入软水，余热锅炉用于将二燃室输出的烟气降温至550℃左右并输出；急冷塔的第一输入端用于输入余热锅炉输出的烟气，第二输入端用于通过多级雾化喷枪输入急冷剂，急冷塔用于将烟气进行急冷降温至200℃左右，并同时进行脱酸，整个过程停留小于1s后输出；布袋除尘器的输入端用于输入急冷塔输出的烟气和活性炭，布袋除尘器的输出端与预冷器的输入端连接；预冷器的输出端与两级洗涤塔的输入端连接；两级洗涤塔的第一输出端用于分别向各蒸发结晶系统和循环水槽输出废水，以循环再利用，两级洗涤塔的第二输出端用于向烟气加热器输出处理后的烟气；烟气加热器的输出端与烟囱的输入端连接，烟囱的输出端输出可排放气体；循环水槽的输出端用于向两级洗涤塔输出碱液；

溶解过滤系统(300)用于将中温炭化热解系统输出的含炭无机盐进行溶解过滤，去除杂离子后输出；

蒸发分盐系统(400)用于将溶解过滤系统的输出液进行蒸发浓缩、分步结晶及干燥处理，获得无机盐产品。

7.根据权利要求6所述的废盐资源化系统，其特征在于，所述中温炭化热解系统包括输料系统、回转热解炉和燃烧机；输料系统的输入端用于输入废盐I，输出端与回转热解炉的第一输入端连接，输料系统用于将废盐I输送至回转热解炉；燃烧机的输入端用于输入天然气，输出端与回转热解炉的第二输入端连接，燃烧机用于给回转热解炉提供热能；回转热解炉的第一输出端与溶解过滤系统的输入端连接，第二输出端与尾气处理系统的输入端连接，回转热解炉用于将废盐I在600℃～700℃、缺氧条件下进行热解反应，生成的含炭无机盐从第一输出端输出和热解烟气从第二输出端输出。

8.根据权利要求6或7所述的废盐资源化系统，其特征在于，所述溶解过滤系统包括顺次连接的溶盐罐、一级超滤装置和二级超滤装置；溶盐罐用于将含炭无机盐溶于热的蒸馏水中并输出；一级超滤装置和二级超滤装置用于通过浸没式超滤工艺，通过投加碱及沉淀剂，对溶盐罐的输出液滤除炭渣和去除杂离子，得到浓盐水。

9.根据权利要求8所述的废盐资源化系统，其特征在于，所述溶解过滤系统还包括顺次连接的酸溶系统和除杂装置；酸溶系统用于将废盐Ⅱ进行酸溶后输出；除杂装置用于将酸溶系统的输出液进行还原、沉淀及过滤处理，去除杂离子，得到硫酸钠盐溶液。

10.根据权利要求6-9任一项所述的废盐资源化系统，其特征在于，所述蒸发分盐系统包括第一子系统；第一子系统包括第一蒸发结晶系统，用于将溶解过滤系统的输出液采用MVR蒸发浓缩工艺进行蒸发，结晶出单组分无机盐。

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