CN114477335A - 一种基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放系统及工艺 - Google Patents

一种基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放系统及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放系统及工艺,包括:塔体自下往上依次设置浓浆循环池、热烟气进口、浓浆喷淋层、分隔板和稀浆喷淋层;分隔板上设置有若干个升气帽;浓浆循环池通过循环泵与浓浆喷淋层连接;热烟气进口与热烟气源连接,热烟气入口设置有急冷喷淋装置,急冷喷淋装置与废水稀浆系统连接。采用该种设置方式可以有效防止硫酸钙晶体的析出引发堵塞,进而保障除雾器乃至整个蒸发浓缩系统的安全稳定运行。

Description

一种基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放系统及工艺
技术领域
本发明属于脱硫废水处理技术领域,具体涉及一种基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放系统及工艺。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术,而不必然地构成现有技术。
目前利用低温热烟气(>150℃)的余热进行脱硫废水的浓缩、减量和零排放的工艺为:在脱硫废水喷淋浓缩塔中,直接将热烟气自下方通入,与喷淋而下的脱硫废水直接接触换热、传质,实现对脱硫废水的蒸发、浓缩,在喷淋浓缩塔的顶部设置有除雾器,对烟气进行除雾。
发明人在研究中发现,该种脱硫废水处理方式存在以下问题:a)脱硫废水含有超饱和浓度的钙离子Ca2+离子和硫酸根离子SO42+,一旦其受到热烟气的急速加热,会导致脱硫废水中的硫酸钙结晶的大量析出,并在循环喷淋管道、喷嘴、循环泵上发生附着沉积,使得流通截面迅速减小,进而堵塞通道,无法维持长期的正常运行;b)喷淋浓缩塔内引入的热烟气后,还可能引发塔内废水雾化喷淋颗粒的急剧干化,附着在喷淋浓缩塔内部部件的表面,造成喷淋浓缩塔内部发生结晶颗粒堵塞,严重时可能造成除雾器垮塌等事故;c)脱硫废水中硫酸钙晶体的析出是吸热反应,所以,硫酸钙的大量析出会吸收低温烟气中大量的热量,使得低温热烟气的余热利用率有所降低。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放系统及工艺。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:
第一方面,本发明提供一种基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放系统,包括:塔体和热烟气源,其中,
塔体自下往上依次设置浓浆循环池、热烟气进口、浓浆喷淋层、分隔板和稀浆喷淋层;
分隔板上设置有若干个升气帽;
浓浆循环池通过循环泵与浓浆喷淋层连接;
热烟气进口与热烟气源连接,热烟气入口设置有急冷喷淋装置,急冷喷淋装置与废水稀浆系统连接。
第二方面,本发明提供一种基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放工艺,包括如下步骤:
热烟气在蒸发浓缩塔入口处,受到废水稀浆的急冷降温后,进入喷淋浓缩塔内,对喷淋下来的脱硫浓浆循环液进行蒸发浓缩;
初步降温后热烟气与喷淋的浓浆循环液逆流换热、传质,使循环液持续蒸发浓缩,变成高浓度浆液;
流经浓浆喷淋区的烟气流经升气帽进入稀浆喷淋区,烟气进一步降温,而且带上来的液珠和固体颗粒物将被稀浆喷淋区捕获。
上述本发明的一种或多种实施方式取得的有益效果如下:
由于塔入口的烟气流速较快,具有一定程度的文丘里混合效应,在入口处增设急冷喷淋装置,此处采用稀浆喷淋,可以实现气液的急速混合而降温,使得原来在塔内才完成的气液接触的换热过程,在塔入口即能大部分完成。通过该种设置方式,一方面可以使脱硫废水稀浆快速蒸发浓缩。由于脱硫废水稀浆的浓度较低,不会造成大量硫酸钙晶体析出;另一方面,可以使热烟气得到快速降温,降温后的烟气入塔后再与脱硫废水浓浆直接接触换热时,由于两者的温差减小,可以在较大程度上避免对脱硫废水浓浆区造成局部急剧加热,进而可以有效避免浓浆区的结垢堵塞。
蒸发浓缩塔基于双循环回路,即:在浓浆喷淋层的上方,还设置有分隔板、升气帽和稀浆喷淋层。稀浆喷淋层将对从下方来的烟气中携带的液滴和干化颗粒物进行捕获、分离,同时对烟气进行降温和进一步饱和,这样保证了烟气最后流经除雾器时,不造成除雾器的堵塞。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明根据一个或多个实施方式的基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放系统的整体结构示意图;
图2是本发明的急冷喷淋装置的第一种实施方式;
图3是本发明的急冷喷淋装置的第二种实施方式;
图4是本发明的升气帽的一种具体实施方式的结构示意图。
图中:为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸,示意图仅作示意使用;
其中,1-调节风门;2-增压风机;3-蒸发浓缩塔;4-浓浆循环池;5-急冷喷淋装置;6-浓浆循环泵;7-浓浆喷淋层;8-升气帽;9-稀浆喷淋层;10-除雾器;11-稀浆循环箱;12-稀浆循环泵;13-分离装置进料泵;14-液固分离装置;15-雾化喷头,16-升气孔,17-导流帽,18-帽沿。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
第一方面,本发明提供一种基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放系统,包括:塔体和热烟气源,其中,
塔体自下往上依次设置浓浆循环池、热烟气进口、浓浆喷淋层、分隔板和稀浆喷淋层;
分隔板上设置有若干个升气帽;
浓浆循环池通过循环泵与浓浆喷淋层连接;
热烟气进口与热烟气源连接,热烟气入口设置有急冷喷淋装置,急冷喷淋装置与废水稀浆系统连接。
在一些实施例中,所述急冷喷淋装置包括竖向喷淋层、左向喷淋层和右向喷淋层;
竖向喷淋层的喷淋范围覆盖烟气流道的宽度方向,其设置于热烟气进口的顶部;
左向和右向喷淋层的喷淋范围均覆盖烟气流道的高度方向,分别设置于热烟气进口的两侧。
脱硫废水蒸发浓缩塔的热烟气进口的路径较短,且烟气流速较快,当仅在热烟气进口的顶部设置喷淋层时,喷淋而下的脱硫废水会在烟气的携带作用下难以向下方落下,而直接被携带进入塔内,所以大部分的热烟气难以与喷淋的脱硫废水稀浆接触,进而无法起到急冷降温的作用。
设置左向和右向喷淋层,使其喷淋范围均覆盖烟气流道的高度方向,并设置竖向喷淋层,使其喷淋范围覆盖烟气流道的宽度方向,采用该种设置方式,可以尽可能提高喷淋的脱硫废水稀浆与热烟气的接触率,以更好地提高对热烟气的急冷效果和急冷均匀度。
在一些实施例中,所述急冷喷淋装置包括多层竖向喷淋层,多层竖向喷淋层在烟气流道的高度方向均匀分布,且每层竖向喷淋层的喷淋范围均覆盖烟气流道的宽度方向。
同样,采用该种设置方式可以尽可能提高喷淋的脱硫废水稀浆与热烟气的接触率,以更好地提高对热烟气的急冷效果。
在一些实施例中,所述分隔板覆盖塔体的整个截面。
优选的,稀浆喷淋层与脱硫废水来源连接。
发明人经过反复试验发现,即使通过在入口处通过急冷的方式对热烟气进行降温,进入塔内的降温烟气与循环喷淋的浓浆进行逆流换热传质,仍会有一部分固体结晶颗粒析出,且浓浆液滴在热烟气的携带加热作用下也会干化,形成固体颗粒。这部分固体颗粒如果不经捕获分离,就容易随烟气进入除雾器中,对除雾器造成堵塞。
所以,蒸发浓缩塔基于双循环回路,设置蒸发浓缩塔分隔板,利用分隔板将蒸发浓缩塔本体分隔为上下两部分,下部分为浓浆喷淋区,进行喷淋浓浆与烟气逆流换热传质,上部分为稀浆喷淋区,进行喷淋稀浆,与烟气进行进一步逆流换热传质,并捕集从浓浆喷淋区逃逸上来的液滴和干化颗粒物。
上部分的稀浆喷淋不仅对烟气中携带的液滴和干化颗粒物进行捕获、分离,同时还对烟气进行降温和进一步饱和。经过稀浆喷淋后的烟气再流经除雾器时,不会有额外的热量对除雾器表面的液体进行加热干化,进而不会造成除雾器的堵塞。同时,由于稀浆对烟气中的固体颗粒进行捕获、回收,所以被烟气最后携带至除雾器的固体颗粒量较少,除雾器可以保持较长时间的正常运行。
进一步优选的,所述蒸发浓缩塔分隔板采取倾斜设置,利于喷淋液的汇集和导出。
更进一步的,还包括稀浆外循环管路,其进口与蒸发浓缩塔分隔板的最低处连接,其出口与稀浆喷淋层连接。
由于通过升气帽进入稀浆喷淋区的烟气温度已经趋近饱和温度,烟气对喷淋的稀浆的蒸发浓缩作用较弱,所以,稀浆可以通过多次循环喷淋,仍然可以起到对烟气进行降温和对固体颗粒进行捕获的作用。
优选的,所述稀浆外循环管路上设置有稀浆循环箱和稀浆循环泵,稀浆循环箱的安装位置低于蒸发浓缩塔分隔板的最低处,稀浆循环泵设置于稀浆循环箱的下游。
稀浆循环箱的安装位置低于蒸发浓缩塔分隔板的最低处,利用势能使得分隔板收集的稀浆自动流入稀浆循环箱中,并通过稀浆循环泵将稀浆反复送至稀浆喷淋层进行循环喷淋。
同时,也可以向稀浆循环箱中不断补充新鲜的脱硫废水。
进一步的,所述稀浆外循环管路与所述急冷喷淋装置连接。
由于稀浆外循环管路中循环流动的脱硫废水稀浆的固体浓度较低,将该部分稀浆输送至急冷喷淋装置进行喷淋时,立即被热烟气加热蒸发,未蒸发完留下的废水将进入塔底的浓浆循环池中,形成浓浆。
通过上述方式,使得新鲜脱硫废水自稀浆喷淋区加入,经过若干次稀浆喷淋后被输送至急冷喷淋装置对热烟气进行急冷降温;蒸发后剩余的脱硫废水汇集在塔底形成浓浆;浓浆又被循环喷淋与降温后烟气逆流直接接触换热、传质,不断被蒸发浓缩,当浓浆中析出的固体结晶物含量较高时,部分外送至固液分离装置。采用该种方式不但可以更好地防止脱硫废水处理过程中的结垢、更好地提高烟气余热利用率,还可以更好地对烟气中夹带的固体颗粒进行捕集,对烟气进行降温,以有效防止除雾器的堵塞。
为了对烟气中夹带的固体颗粒进行更好地捕获,发明人还对升气帽的结构进行了改进。
作为一种具体的实施方式,所述升气帽包括烟气通道壳体、导流帽和帽沿,其中,烟气通道壳体上均匀开设升气孔,所述导流帽为锥形,并覆盖升气孔,帽沿设置在导流帽的末端,竖向设置。
优选的,导流帽为棱锥或圆锥形。
现有技术中的升气帽的导流帽位于升气孔的上方,发明人经过试验发现,该种升气帽不具有固体颗粒捕获的作用。而本发明中,则将导流帽的下端向斜下方延伸,覆盖升气孔设置,通过升气孔流出的烟气撞击在导流帽内壁,夹带的液滴和固体颗粒会部分粘附在导流帽内壁,这样,可以实现液滴和固体颗粒的部分捕获,液滴形成液膜,在烟气的吹动和自身重力的作用下向下方流动,同时将附着的固体颗粒冲刷下来,分散在稀浆中。
竖向设置的帽沿可以使烟气的折流角度较大,以更好地捕获携带的液滴和固体颗粒。
进一步优选的,导流帽帽沿与升气孔之间的水平距离大于30~100mm。
将导流帽的形状设置为锥形,并规定导流帽与升气孔之间的最小距离,是为了尽可能降低导流帽对烟气流动产生的阻力,以降低能耗。
综上,特殊结构的导流帽可以实现对烟气中固体颗粒的一级捕获,而稀浆喷淋实现对烟气中固体颗粒的二级捕获,这样的两级捕获可以更好地实现烟气中固体颗粒的去除,以尽可能避免除雾器的堵塞。
而急冷喷淋装置对热烟气的一级急冷降温、浓浆喷淋区对烟气的二级降温和稀浆喷淋区对烟气的三级降温,使得流经除雾器的烟气温度充分降至饱和温度,无法再对除雾器表面的脱硫废水进行加热干化。
两方面的综合作用,可以保证除雾器的长期安全使用。
除此之外,发明人经过研究发现,烟气进口与浓浆喷淋层之间的垂直距离、浓浆喷淋层与分隔层之间的垂直距离以及分隔层与稀浆喷淋层之间的垂直距离也是影响脱硫废水是否容易发生结垢堵塞、脱硫废水浓缩效率、对烟气中固体颗粒捕获以及除雾器是否容易堵塞的重要因素,具体分析如下:
1)虽然在烟气出口处设置了急冷喷淋装置,但是由于烟气入口处的距离较短,且烟气流速较快,仍然难以对热烟气进行充分冷却降温。
当未经充分冷却或未冷却至饱和温度的热烟气逃逸至浓浆喷淋区,如果浓浆喷淋区的高度较小,则会有以下问题:1、局部发生烟气对废水浓浆进行急剧加热、干化,易造成浓浆结晶析出堵塞。2、浓浆的蒸发浓缩效率变差。
2)浓浆喷淋层与分隔层之间设置的塔内空间是重要的气相混合区,该混合区的作用是:1、烟气内部之间的充分混合,以保证烟气温度的混合均匀;2、烟气中水分含量的充分混合。
如果浓浆喷淋层与分隔层之间的空间距离过小,则容易出现烟气温度混合不均匀,且烟气中水分含量混合不均匀。出现这种情况时,向上流动的烟气可能会携带大量的浓浆液滴进入升气帽中,被升气帽捕获,温度较高的烟气或水分含量较少的烟气流经升气帽时,对升气帽表面的脱硫废水会起到更好的加热、干化作用,运行时间一长,就容易导致升气帽的堵塞。
3)更上方的区域,属于升气帽与稀浆喷淋层之间的空间区域是用于对烟气进行再次降温和固体颗粒捕获的区域,如果该区域的高度较小,则容易出现烟气降温不达标,固体颗粒捕获不达标的情况。而温度较高的烟气携带部分固体颗粒进入除雾器时,烟气将会对除雾器表面的脱硫废水加热干化,固体颗粒将被除雾器捕获,两方面的综合作用结果将使得除雾器堵塞。
所以,发明人还需要对烟气进口与浓浆喷淋层之间的垂直距离、浓浆喷淋层与分隔层之间的垂直距离以及分隔层与稀浆喷淋层之间的垂直距离进行试验优化。
在一些具体的实施例中,烟气进口与浓浆喷淋层之间的垂直距离、浓浆喷淋层与分隔层之间的垂直距离以及分隔层与稀浆喷淋层之间的垂直距离均不应小于2m。
在一些实施例中,还包括液固分离装置,其与浓浆循环池连接。用于对固含量达到一定量的浓浆进行固液分离,并将分离得到的液体回流至浓浆循环池中,继续浓缩。
第二方面,本发明提供一种降低结垢堵塞风险的脱硫废水零排放工艺,包括如下步骤:
热烟气在蒸发浓缩塔入口处,受到废水稀浆的急冷降温后,进入喷淋浓缩塔内,对喷淋下来的脱硫浓浆循环液进行蒸发浓缩;
初步降温后热烟气与喷淋的浓浆循环液逆流换热、传质,使循环液持续蒸发浓缩,变成高浓度浆液;
流经浓浆喷淋区的烟气流经升气帽进入稀浆喷淋区进行烟气降温和固体颗粒物的捕获。
在一些实施例中,热烟气在蒸发浓缩塔入口处的流速为8-20m/s。
优选的,蒸发浓缩塔入口处的液气比为1-3L/Nm3。以保证对烟气的良好的急冷降温作用和对脱硫废水稀浆的浓缩作用。
在一些实施例中,经过初始降温后的烟气的温度为90-110℃。
在一些实施例中,烟气在浓浆喷淋区的停留时间为0.5~1s。
在一些实施例中,流经浓浆喷淋区的烟气流经升气帽进行一级固体颗粒捕获。
优选的,从升气帽中流出的烟气流经稀浆喷淋区进行烟气降温和固体颗粒物的二级捕获。
进一步优选的,烟气在稀浆喷淋区的停留时间为0.5~1s。
在一些实施例中,还包括向浓浆中投加防垢剂、阻垢剂、容垢剂或/和磨蚀剂的步骤,用以消除蒸发过程中析出的晶体颗粒对蒸发浓缩塔内部设备表面的侵袭和附着,保证了烟气通道的通畅和安全。
本发明的工艺过程是基于双循环回路,蒸发浓缩塔的第一步便是对脱硫废水稀浆进行高效混合蒸发,第二步是对形成的废水浓浆进一步蒸发浓缩,第三步是再次使用废水稀浆对烟气的进一步喷淋,使之充分趋于饱和温度。可以根据实际生产情况灵活调整和控制蒸发浓缩塔内废水浓浆的悬浮物(SS)浓度和氯离子(Cl-)浓度,也可以一直保持蒸发过程使得氯盐结晶物从废水浓浆中析出,实现废水零排放。
本发明中提出来的工艺,适用于目前所有湿法脱硫系统的废水处理,尤其是需要浓缩、减量和零排放含盐废水的工业企业,也可全面替代现有消耗蒸汽较大的三效蒸发、MVR蒸发、低温闪蒸等废水零排放工艺;另外,也可作为现有单回路的热烟气蒸发浓缩废水工艺的改造升级工艺。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示,一种降低结垢堵塞风险的脱硫废水零排放系统,塔体自下往上依次设置浓浆循环池4、热烟气进口、浓浆喷淋层7、分隔层和稀浆喷淋层9;浓浆循环池4通过循环泵6与浓浆喷淋层7连接;
热烟气进口通过管道与热烟气源连接,该连接管道上设置有调节风门1和增压风机2,其内部设置有急冷喷淋装置5,急冷喷淋装置5与脱硫废水稀浆源连接。
如图2所示,急冷喷淋装置5包括竖向喷淋层、左向喷淋层和右向喷淋层,每个喷淋层均设置有多个雾化喷头15;竖向喷淋层的喷淋范围覆盖烟气流道的宽度方向,其设置于热烟气进口的顶部;左向和右向喷淋层的喷淋范围均覆盖烟气流道的高度方向,分别设置于热烟气进口的两侧。
如图3所示,所述急冷喷淋装置包括多层竖向喷淋层,多层竖向喷淋层在烟气流道的高度方向均匀分布,且每层竖向喷淋层的喷淋范围均覆盖烟气流道的宽度方向。
蒸发浓缩塔分隔层,包括分隔板和若干升气帽8,所述分隔板在浓浆喷淋层7的上方,且覆盖塔体的整个截面;若干升气帽8设置于分隔板上。分隔层的上方设置有稀浆喷淋层9,稀浆喷淋层9与脱硫废水稀浆源连接,分隔板倾斜设置。
稀浆外循环管路,其进口与分隔板的最低处连接,其出口与稀浆喷淋层连接。稀浆外循环管路上设置有稀浆循环箱11和稀浆循环泵12,稀浆循环箱11的安装位置低于分隔板的最低处,稀浆循环泵12设置于稀浆循环箱11的下游,且稀浆循环泵12通过管道与稀浆循环箱11的底部连接,用于将稀浆循环箱11中汇集的脱硫废水稀浆循环打入稀浆喷淋层9。稀浆外循环管路与所述急冷喷淋装置通过管道连接,稀浆循环泵12提供动力。
如图4所示,所述升气帽8包括烟气通道壳体、导流帽17和帽沿18,其中,烟气通道壳体上均匀开设升气孔,所述导流帽17为锥形,并覆盖升气孔,帽沿18设置在导流帽17的末端,竖向设置。导流帽17为棱锥形或圆锥形。
导流帽17帽沿与升气孔16之间的水平距离大于30~100mm。
烟气进口与浓浆喷淋层之间的垂直距离、浓浆喷淋层与分隔层之间的垂直距离以及分隔层与稀浆喷淋层之间的垂直距离均不小于2m。
还包括液固分离装置14,其与浓浆循环池4连接。用于对固含量达到一定量的浓浆进行固液分离,并将分离得到的液体回流至浓浆循环池中,继续浓缩。
本发明的工艺流程见如下描述:
(1)烟气系统流程:热烟气通过调节风门1,进入增压风机2进行升压,形成一定内压以克服后续烟气系统的阻力,进入废水蒸发浓缩塔3的入口。在此处,热烟气将与入口急冷喷淋装置5喷出的一路稀浆溶液进行初始换热。经过初始换热后的热烟气的温度有大幅度下降,然后进入蒸发浓缩塔3内,与浓浆循环浆液进行逆向接触,使得烟气的温度趋近至饱和平衡点温度。饱和湿烟气将继续上行,穿过升气帽8和稀浆喷淋层9、除雾器10后,返回主烟道。
(2)稀浆喷淋流程和烟气急冷流程:新到废水,作为补充水源,持续进入稀浆循环箱11,被稀浆循环泵12送至稀浆喷淋层9和入口急冷喷淋装置5,与从塔进口上升来的烟气进行逆相接触,从而实现烟气降温至饱和温度点。
(3)浓浆喷淋流程:浓浆通过浓浆循环泵6,进入浓浆喷淋层7进行喷淋。喷出的浓浆从上向下与经过急冷喷淋后的烟气进行逆相接触,捕集和收容急冷喷淋后的雾滴和干化颗粒物,使烟气形成饱和湿烟气,向上穿过升气帽,进一步与稀浆喷淋区接触。烟气蒸发带走的水量,将与废水进料量相平衡,实现蒸发浓缩塔底部的浓浆池液位的稳定。另外,根据实际情况在浓浆池中加入一定比例的防垢剂、阻垢剂、容垢剂及磨蚀剂,用以减轻或抑制析出的结晶物在设备和管道内部表面上的附着和结垢。
(4)液固分离流程:在持续的运行中,浓浆循环池将形成一定的固体颗粒物沉积。在这种情况下,部分浓浆将通过分离装置进料泵13进入液固分离装置14进行脱除。液固分离装置,包括但不限于板框压滤机、离心分离机和超滤装置等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放系统,其特征在于:包括:塔体和热烟气源,其中,
塔体自下往上依次设置浓浆循环池、热烟气进口、浓浆喷淋层、分隔板和稀浆喷淋层;
分隔板上设置有若干个升气帽;
浓浆循环池通过循环泵与浓浆喷淋层连接;
热烟气进口与热烟气源连接,热烟气入口设置有急冷喷淋装置,急冷喷淋装置与废水稀浆系统连接。
2.根据权利要求1所述的基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放系统,其特征在于:包括:所述急冷喷淋装置包括竖向喷淋层、左向喷淋层和右向喷淋层;
竖向喷淋层的喷淋范围覆盖烟气流道的宽度方向,其设置于热烟气进口的顶部;
左向和右向喷淋层的喷淋范围均覆盖烟气流道的高度方向,分别设置于热烟气进口的两侧;
或,所述急冷喷淋装置包括多层竖向喷淋层,多层竖向喷淋层在烟气流道的高度方向均匀分布,且每层竖向喷淋层的喷淋范围均覆盖烟气流道的宽度方向。
3.根据权利要求1所述的基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放系统,其特征在于:所述分隔板覆盖塔体的整个截面;
优选的,稀浆喷淋层与脱硫废水稀浆源连接;
优选的,所述分隔板为倾斜布置;
优选的,还包括稀浆外循环管路,其进口与分隔板的最低处连接,其出口与稀浆喷淋层连接;
优选的,所述稀浆外循环管路上设置有稀浆循环箱和稀浆循环泵,稀浆循环箱的安装位置低于分隔板的最低处,稀浆循环泵设置于稀浆循环箱的下游;
优选的,所述稀浆外循环管路与所述急冷喷淋装置连接。
4.根据权利要求3所述的基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放系统,其特征在于:包括:所述升气帽包括烟气通道壳体、导流帽和帽沿,其中,烟气通道壳体上均匀开设升气孔,所述导流帽为锥形,并覆盖升气孔,帽沿设置在导流帽的末端,竖向设置;
优选的,导流帽为棱锥或圆锥形;
优选的,导流帽与升气孔之间的最小距离大于30~100mm。
5.根据权利要求3所述的基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放系统,其特征在于:包括:烟气进口与浓浆喷淋层之间的垂直距离、浓浆喷淋层与分隔层之间的垂直距离以及分隔层与稀浆喷淋层之间的垂直距离均不小于2.0m。
6.根据权利要求1所述的基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放系统,其特征在于:包括:还包括液固分离装置,其与浓浆循环池连接。
7.一种基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放工艺,其特征在于:包括如下步骤:
热烟气在蒸发浓缩塔入口处,受到废水稀浆的急冷降温后,进入喷淋浓缩塔内,对喷淋下来的脱硫浓浆循环液进行蒸发浓缩;
初步降温后热烟气与喷淋的浓浆循环液逆流换热、传质,使循环液持续蒸发浓缩,变成高浓度浆液;
流经浓浆喷淋区的烟气流经升气帽进入稀浆喷淋区进行烟气降温和固体颗粒物的捕获。
8.根据权利要求7所述的基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放工艺,其特征在于:热烟气在蒸发浓缩塔入口处的流速为8-20m/s;
优选的,入口处的液气比为1-3L/Nm3
在一些实施例中,经过初始降温后的烟气的温度为90-110℃;
在一些实施例中,烟气在浓浆喷淋区的停留时间为0.5-1.0s。
9.根据权利要求8所述的基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放工艺,其特征在于:流经浓浆喷淋区的烟气流经升气帽进行一级固体颗粒捕获;
优选的,从升气帽中流出的烟气流经稀浆喷淋区进行烟气降温和固体颗粒物的二级捕获;
进一步优选的,烟气在稀浆喷淋区的停留时间为0.5~1.0s。
10.根据权利要求7所述的基于双循环回路的脱硫废水蒸发浓缩零排放工艺,其特征在于:还包括向浓浆中投加防垢剂、阻垢剂、容垢剂或/和磨蚀剂的步骤。
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