CN114538487A - 一种湿式氧化镁法脱硫废液提浓回收七水硫酸镁的装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种湿式氧化镁法脱硫废液提浓回收七水硫酸镁的装置及其使用方法，装置包括除杂剂化液罐、脱硫液储罐、除杂反应器、脱硫液中间槽、板框压滤机、脱硫清液储罐、Ⅰ效蒸发器、Ⅱ效蒸发器、一级旋液分离器、闪蒸罐、浓缩液罐、结晶罐、离心分离机、包装机和母液地坑。本发明利用蒸发提浓‑冷却结晶的工艺治理脱硫废液，实现了脱硫废液的零排放，减少环境负担，同时生产七水硫酸镁产品，变废为宝，实现了脱硫废液的循环经济治理；此方法工艺流程简单、运行可靠。
Description
技术领域
本发明属于冶炼、化工技术领域领域，具体涉及一种湿式氧化镁法脱硫废液提浓回收七水硫酸镁的装置及其使用方法。
背景技术
近年，随着我国烟气脱硫事业的发展，湿式氧化镁烟气脱硫技术因其具有脱硫效率高 (可达90％以上 )、可回收硫和可避免产生固体废物等特点得到了广泛的应用，但脱硫过程中产生的脱硫废液的处理成为了一项亟需解决的难题。目前，主要存在三种方法对脱硫废液进行处理，即再生法、抛弃法和回收法。其中，再生法镁法脱硫技术的关键是必须对烟气进行预除尘和预除氯，而在此过程中，约有8%的MgO会流失，造成二次污染，并且在煅烧过程中温度必须得到严格控制，温度过高会发生MgO烧结的现象，这部分烧结或烧硬的MgO无法再用作脱硫剂。抛弃法是指将含硫酸镁的溶液直接外排，在浪费了资源的同时，也影响了生态环境。回收法是将脱硫废液经过氧化、除杂过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离后回收七水硫酸镁晶体。七水硫酸镁不仅可以作为肥料在农业中使用，而且是重要的工业原料，同时也可以作为镁法脱硫原料循环利用，具有较高的经济价值。
发明内容
本发明提供一种湿式氧化镁法脱硫废液提浓回收七水硫酸镁的装置，它包括除杂剂化液罐、脱硫液储罐、除杂反应器、脱硫液中间槽、板框压滤机、脱硫清液储罐、Ⅰ效蒸发器、Ⅱ效蒸发器、一级旋液分离器、闪蒸罐、浓缩液罐、结晶罐、离心分离机、包装机和母液地坑；所述除杂剂化液罐和脱硫液储罐分别通过底部排液管道与除杂反应器相连，所述除杂反应器通过底部排液管道与脱硫液中间槽相连，所述脱硫液中间槽通过设置在其底部的压滤泵与板框压滤机相连，所述板框压滤机通过底部排液管道与脱硫清液储罐相连，所述脱硫清液储罐通过设置在其底部的进料泵与Ⅰ效蒸发器相连，所述Ⅰ效蒸发器通过设置在其底部的Ⅰ效过料泵与Ⅱ效蒸发器相连，Ⅰ效蒸发器通过蒸汽阀与蒸汽总管相连，Ⅰ效蒸发器通过蒸汽阀与蒸汽总管相连，Ⅰ效蒸发器产生的二次汽通过顶部蒸汽管道与Ⅱ效蒸发器相连，Ⅱ效蒸发器顶部通过抽气管道与真空泵相连，所述Ⅱ效蒸发器通过设置在其底部的Ⅱ效过料泵与一级旋液分离器相连，所述一级旋液分离器通过底部排液管道与闪蒸罐相连，所述闪蒸罐通过设置在其底部的闪蒸泵与浓缩液罐相连，所述浓缩液罐通过设置在其底部的浓缩液泵与结晶罐相连，所述结晶罐设有结晶罐搅拌和结晶罐放料阀，结晶罐通过其底部排液管道与离心分离机相连，所述离心分离机下部设置有皮带，皮带与包装机相连，所述离心分离机底部母液管道与母液地坑相连，所述母液地坑通过地坑泵返回至Ⅰ效蒸发器。
所述脱硫液储罐与除杂反应器直接设有脱硫液输送泵。
所述进料泵出口设有自动出料阀与Ⅰ效蒸发器液位联锁，Ⅰ效蒸发器与Ⅱ效蒸发器之间的过料管道上设置有自动串料阀，所述自动串料阀与Ⅱ效蒸发器液位联锁，一级旋液分离器顶部设有回流阀与Ⅱ效蒸发器进料管道相连。
所述闪蒸罐出口管道设置的密度计与所述结晶罐设置的结晶罐进料阀联锁。
所述方法包括以下步骤：
A、氧化镁脱硫后的脱硫废液储存于脱硫液储罐，经脱硫液输送泵输送至除杂反应器，与在除杂剂化液罐内反应好的液体除杂剂进行除杂反应，除杂后的脱硫液自压进入脱硫液中间槽，经压滤泵输送至板框压滤机进行压滤，压滤后的清液进入脱硫清液储罐；
B、脱硫清液储罐内的清液经进料泵输送至Ⅰ效蒸发器，当液位达到一定高度时，打开自动串料阀，开启Ⅰ效过料泵，向Ⅱ效蒸发器进料，当Ⅱ效蒸发器料液达到一定高度时，打开蒸汽阀门给效体内的料液升温；
C、当Ⅱ效蒸发器视镜上出现结晶颗粒后，启动Ⅱ效过料泵向一级旋液分离器内进料，同时打开一级旋液分离器回流阀，根据液位联锁自动调节一级旋液分离器液位，一级旋液器自压下料至闪蒸罐，在闪蒸罐内进行自行蒸发；
D、当闪蒸罐内物料密度达到一定数值时，启动闪蒸泵，向浓缩液罐进料，待浓缩液罐液位达到一定高度时，打开结晶罐进料阀门，启动浓缩液过料泵，向结晶罐内进料，当结晶罐液位达到一定高度后，开启结晶罐搅拌，利用循环水对物料进行冷却结晶；
E、当结晶罐内有结晶颗粒析出后，打开结晶罐放料阀向离心分离机内进料，经离心分离后，物料通过皮带输送至包装机进行包装，母液进入母液地坑，经地坑泵返回至Ⅰ效蒸发器内循环使用。
本发明的优点：
1、本发明利用双效二级蒸发提浓+一级绝热闪蒸+缓冲冷却、搅拌结晶三重生产工艺，将脱硫废液加入除杂剂除去重金属离子，通过压滤泵将除杂后的脱硫废液输送至板框压滤机，经压滤机压滤后清液输送至清液储罐，经进料泵输送至Ⅰ效蒸发器内，一级蒸发浓缩后经过料泵输送至Ⅱ效蒸发器内，在Ⅱ效蒸发器内进一步蒸发提浓，达到过饱和浓度后由过料泵输送至闪蒸罐进行绝热蒸发后，由闪蒸泵输送至浓缩液罐缓存冷却，再经浓缩液泵输送至结晶罐进行冷却结晶，结晶成核析出长大后，由结晶罐放料至离心机，经离心机离心分离后，成品经皮带运输至包装机包装码垛，母液返回蒸发器回用。
2、本发明的方法主要利用脱硫废液为原料生产具有一定经济价值的七水硫酸镁产品；本发明包括一系列自动联锁控制，脱硫清液储罐底部的进料泵出口设有自动出料阀与Ⅰ效蒸发器液位联锁，Ⅰ效蒸发器与Ⅱ效蒸发器之间的过料管道上设置有自动串料阀，自动串料阀与Ⅱ效蒸发器液位联锁，一级旋液分离器顶部设有回流阀与Ⅱ效蒸发器进料管道相连。闪蒸罐上设有密度计与结晶罐进料阀联锁。通过联锁控制，最终达到物料进出平衡的目的。
3、本发明利用蒸发提浓-冷却结晶的工艺治理脱硫废液，实现了脱硫废液的零排放，减少环境负担，同时生产七水硫酸镁产品，变废为宝，实现了脱硫废液的循环经济治理；此方法工艺流程简单、运行可靠。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步详细的说明。
图1为本发明的流程示意图。
图中：1—除杂剂化液罐 2—脱硫液储罐 3—除杂反应器 4—脱硫液中间槽5—板框压滤机 6—脱硫清液储罐 7—Ⅰ效蒸发器 8—Ⅱ效蒸发器 9—一级旋液分离器 10—闪蒸罐 11—浓缩液罐 12—结晶罐 13—离心分离机 14—皮带 15—包装机 16—母液地坑 17—脱硫液输送泵 18—压滤泵 19—进料泵 20—蒸汽阀门21—Ⅰ效过料泵 22—串料阀 23—Ⅱ效过料泵 24—上清液回流阀 25—闪蒸泵 26—浓缩液进料泵 27—母液地坑泵 28—真空泵 29—结晶罐进料阀 30—结晶罐搅拌31—结晶罐放料阀 32—出料阀 33—密度计。
具体实施方式
如图1的一种湿式氧化镁法脱硫废液提浓回收七水硫酸镁的装置，它包括除杂剂化液罐1、脱硫液储罐2、除杂反应器3、脱硫液中间槽4、板框压滤机5、脱硫清液储罐6、Ⅰ效蒸发器7、Ⅱ效蒸发器8、一级旋液分离器9、闪蒸罐10、浓缩液罐11、结晶罐12、离心分离机13、包装机15和母液地坑16；除杂剂化液罐1和脱硫液储罐2分别通过底部排液管道与除杂反应器3相连，所述除杂反应器3通过底部排液管道与脱硫液中间槽4相连，所述脱硫液中间槽4通过设置在其底部的压滤泵18与板框压滤机5相连，板框压滤机5通过底部排液管道与脱硫清液储罐6相连，脱硫清液储罐6通过设置在其底部的进料泵19与Ⅰ效蒸发器7）相连，Ⅰ效蒸发器7通过设置在其底部的Ⅰ效过料泵21与Ⅱ效蒸发器8相连，Ⅰ效蒸发器7通过蒸汽阀20与蒸汽总管相连，Ⅰ效蒸发器7产生的二次汽通过顶部蒸汽管道与Ⅱ效蒸发器8相连，Ⅱ效蒸发器8顶部通过抽气管道与真空泵28相连，Ⅱ效蒸发器8通过设置在其底部的Ⅱ效过料泵23与一级旋液分离器9相连，一级旋液分离器9通过底部排液管道与闪蒸罐10相连，闪蒸罐10通过设置在其底部的闪蒸泵25与浓缩液罐11相连，浓缩液罐11通过设置在其底部的浓缩液泵26与结晶罐12相连，结晶罐12设有结晶罐搅拌30和结晶罐放料阀31，结晶罐12通过其底部排液管道与离心分离机13相连，离心分离机13下部设置有皮带14，皮带14与包装机15相连，离心分离机13底部母液管道与母液地坑16相连，母液地坑16通过地坑泵27返回至Ⅰ效蒸发器7。
脱硫液储罐2与除杂反应器3直接设有脱硫液输送泵17。
进料泵19出口设有自动出料阀32与Ⅰ效蒸发器7液位联锁，Ⅰ效蒸发器7与Ⅱ效蒸发器8之间的过料管道上设置有自动串料阀22，自动串料阀22与Ⅱ效蒸发器8液位联锁，一级旋液分离器9顶部设有回流阀24与Ⅱ效蒸发器8进料管道相连。
闪蒸罐10出口管道设置的密度计33与所述结晶罐12设置的结晶罐进料阀29联锁。
所述方法包括以下步骤：
A、氧化镁脱硫后的脱硫废液储存于脱硫液储罐2，经脱硫液输送泵17输送至除杂反应器3，与在除杂剂化液罐1内反应好的液体除杂剂进行除杂反应，除杂后的脱硫液自压进入脱硫液中间槽4，经压滤泵18输送至板框压滤机5进行压滤，压滤后的清液进入脱硫清液储罐6；
B、脱硫清液储罐6内的清液经进料泵19输送至Ⅰ效蒸发器7，当液位达到一定高度时，打开自动串料阀22，开启Ⅰ效过料泵21，向Ⅱ效蒸发器8进料，当Ⅱ效蒸发器8料液达到一定高度时，打开蒸汽阀门20给效体内的料液升温；
C、当Ⅱ效蒸发器8视镜上出现结晶颗粒后，启动Ⅱ效过料泵23向一级旋液分离器9内进料，同时打开一级旋液分离器回流阀24，根据液位联锁自动调节一级旋液分离器9液位，一级旋液器自压下料至闪蒸罐10，在闪蒸罐10内进行自行蒸发；
D、当闪蒸罐10内物料密度达到一定数值时，启动闪蒸泵21，向浓缩液罐11进料，待浓缩液罐11液位达到一定高度时，打开结晶罐进料阀门29，启动浓缩液过料泵26，向结晶罐12内进料，当结晶罐12液位达到一定高度后，开启结晶罐搅拌30，利用循环水对物料进行冷却结晶；
E、当结晶罐12内有结晶颗粒析出后，打开结晶罐放料阀31向离心分离机13内进料，经离心分离后，物料通过皮带14输送至包装机15进行包装，母液进入母液地坑16，经地坑泵27返回至Ⅰ效蒸发器7内循环使用。
物料流程为：氧化镁脱硫后的脱硫废液储存于脱硫液储罐2，经脱硫液输送泵17输送至除杂反应器3，与在除杂剂化液罐1内反应好的液体除杂剂进行除杂反应，除杂后的脱硫液自压进入脱硫液中间槽4，经压滤泵18输送至板框压滤机5进行压滤，压滤后的清液进入脱硫清液储罐6；脱硫清液储罐6内的清液经进料泵19输送至Ⅰ效蒸发器7，当液位达到一定高度时，打开自动串料阀22，开启Ⅰ效过料泵21，向Ⅱ效蒸发器8进料，当Ⅱ效蒸发器8料液达到一定高度时，打开蒸汽阀门20给效体内的料液升温；当Ⅱ效蒸发器8视镜上出现结晶颗粒后，启动Ⅱ效过料泵23向一级旋液分离器9内进料，同时打开一级旋液分离器回流阀24，根据液位联锁自动调节一级旋液分离器9液位，一级旋液器自压下料至闪蒸罐10，在闪蒸罐10内进行自行蒸发；当闪蒸罐10内物料密度达到一定数值时，启动闪蒸泵25向浓缩液储罐11进料，液位达到一定高度时，打开结晶罐进料阀门29，启动浓缩液泵26，向结晶罐12内进料，当结晶罐12液位达到一定高度后，开启结晶罐搅拌30，利用循环水对物料进行冷却结晶；当结晶罐12内有结晶颗粒析出后，打开结晶罐放料阀31向离心分离机13内进料，经离心分离后，物料通过皮带14输送至包装机15进行包装，母液进入母液地坑16，经地坑泵27返回至Ⅰ效蒸发器7内循环使用。
实施例1
人工向除杂剂化液罐1内加入一定量的固体除杂剂，打开加水阀，将固体除杂剂溶解为液体除杂剂，将氧化镁脱硫后的脱硫废液储存于脱硫液储罐2，经脱硫液输送泵17输送至除杂反应器3，与在除杂剂化液罐1内反应好的液体除杂剂进行除杂反应，除杂反应过程中通入蒸汽加热，控制反应温度在80℃-90℃，除杂后的脱硫液自压进入脱硫液中间槽4，经压滤泵18输送至板框压滤机5进行压滤，压滤后的清液进入脱硫清液储罐6；脱硫清液储罐6内的清液经进料泵19输送至Ⅰ效蒸发器7，当液位达到一定高度时，打开自动串料阀22，开启Ⅰ效过料泵21，向Ⅱ效蒸发器8进料，当Ⅱ效蒸发器8料液达到一定高度时，打开蒸汽阀门20给效体内的料液升温；控制Ⅰ效蒸发器7内料液温度在105℃-110℃，Ⅱ效蒸发器8内料液温度在80℃-85℃，当Ⅱ效蒸发器8视镜上出现结晶颗粒后，启动Ⅱ效过料泵23向一级旋液分离器9内进料，同时打开一级旋液分离器回流阀24，根据液位联锁自动调节一级旋液分离器9液位，一级旋液器自压下料至闪蒸罐10，在闪蒸罐10内进行自行蒸发；当闪蒸罐10内物料波美度达到1.33g/cm3时，启动闪蒸泵25向浓缩液储罐11进料，液位达到一定高度时，打开结晶罐进料阀门29，启动浓缩液泵26，向结晶罐12内进料，当结晶罐12液位达到一定高度后，开启结晶罐搅拌30，利用循环水对物料进行冷却结晶；冷却结晶12h-14h，当结晶罐12内有结晶颗粒析出后，打开结晶罐放料阀31向离心分离机13内进料，经离心分离后，物料通过皮带14输送至包装机15进行包装，母液进入母液地坑16，经地坑泵27返回至Ⅰ效蒸发器7内循环使用。
实施例2
人工向除杂剂化液罐1内加入一定量的固体除杂剂，打开加水阀，将固体除杂剂溶解为液体除杂剂，将氧化镁脱硫后的脱硫废液储存于脱硫液储罐2，经脱硫液输送泵17输送至除杂反应器3，与在除杂剂化液罐1内反应好的液体除杂剂进行除杂反应，除杂反应过程中通入蒸汽加热，控制反应温度在80℃-90℃，除杂后的脱硫液自压进入脱硫液中间槽4，经压滤泵18输送至板框压滤机5进行压滤，压滤后的清液进入脱硫清液储罐6；脱硫清液储罐6内的清液经进料泵19输送至Ⅰ效蒸发器7，当液位达到一定高度时，打开自动串料阀22，开启Ⅰ效过料泵21，向Ⅱ效蒸发器8进料，当Ⅱ效蒸发器8料液达到一定高度时，打开蒸汽阀门20给效体内的料液升温；控制Ⅰ效蒸发器7内料液温度在105℃-110℃，Ⅱ效蒸发器8内料液温度在80℃-85℃，当Ⅱ效蒸发器8视镜上出现结晶颗粒后，启动Ⅱ效过料泵23向一级旋液分离器9内进料，同时打开一级旋液分离器回流阀24，根据液位联锁自动调节一级旋液分离器9液位，一级旋液器自压下料至闪蒸罐10，在闪蒸罐10内进行自行蒸发；当闪蒸罐10内物料密度达到1.35g/cm3时，启动闪蒸泵25向浓缩液储罐11进料，液位达到一定高度时，打开结晶罐进料阀门29，启动浓缩液泵26，向结晶罐12内进料，当结晶罐12液位达到一定高度后，开启结晶罐搅拌30，利用循环水对物料进行冷却结晶；当结晶罐12内有结晶颗粒析出后，打开结晶罐放料阀31向离心分离机13内进料，经离心分离后，物料通过皮带14输送至包装机15进行包装，母液进入母液地坑16，经地坑泵27返回至Ⅰ效蒸发器7内循环使用。
以上为本发明较佳的实施方式，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改，因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种湿式氧化镁法脱硫废液提浓回收七水硫酸镁的装置，其特征在于：它包括除杂剂化液罐（1）、脱硫液储罐（2）、除杂反应器（3）、脱硫液中间槽（4）、板框压滤机（5）、脱硫清液储罐（6）、Ⅰ效蒸发器（7）、Ⅱ效蒸发器（8）、一级旋液分离器（9）、闪蒸罐（10）、浓缩液罐（11）、结晶罐（12）、离心分离机（13）、包装机（15）和母液地坑（16）；所述除杂剂化液罐（1）和脱硫液储罐（2）分别通过底部排液管道与除杂反应器（3）相连，所述除杂反应器（3）通过底部排液管道与脱硫液中间槽（4）相连，所述脱硫液中间槽（4）通过设置在其底部的压滤泵（18）与板框压滤机（5）相连，所述板框压滤机（5）通过底部排液管道与脱硫清液储罐（6）相连，所述脱硫清液储罐（6）通过设置在其底部的进料泵（19）与Ⅰ效蒸发器（7）相连，所述Ⅰ效蒸发器（7）通过设置在其底部的Ⅰ效过料泵（21）与Ⅱ效蒸发器（8）相连，Ⅰ效蒸发器（7）通过蒸汽阀（20）与蒸汽总管相连，所述Ⅰ效蒸发器（7）产生的二次汽通过顶部蒸汽管道与Ⅱ效蒸发器（8）相连，Ⅱ效蒸发器（8）顶部通过抽气管道与真空泵（28）相连，所述Ⅱ效蒸发器（8）通过设置在其底部的Ⅱ效过料泵（23）与一级旋液分离器（9）相连，所述一级旋液分离器（9）通过底部排液管道与闪蒸罐（10）相连，所述闪蒸罐（10）通过设置在其底部的闪蒸泵（25）与浓缩液罐（11）相连，所述浓缩液罐（11）通过设置在其底部的浓缩液泵（26）与结晶罐（12）相连，所述结晶罐（12）设有结晶罐搅拌（30）和结晶罐放料阀（31），结晶罐（12）通过其底部排液管道与离心分离机（13）相连，所述离心分离机（13）下部设置有皮带（14），皮带（14）与包装机（15）相连，所述离心分离机（13）底部母液管道与母液地坑（16）相连，所述母液地坑（16）通过地坑泵（27）返回至Ⅰ效蒸发器（7）。
2.根据权利要求1所述的一种湿式氧化镁法脱硫废液提浓回收七水硫酸镁的装置，其特征在于：所述脱硫液储罐（2）与除杂反应器（3）直接设有脱硫液输送泵（17）。
3.根据权利要求1所述的一种湿式氧化镁法脱硫废液提浓回收七水硫酸镁的装置，其特征在于：所述进料泵（19）出口设有自动出料阀（32）与Ⅰ效蒸发器（7）液位联锁，Ⅰ效蒸发器（7）与Ⅱ效蒸发器（8）之间的过料管道上设置有自动串料阀（22），所述自动串料阀（22）与Ⅱ效蒸发器（8）液位联锁，一级旋液分离器（9）顶部设有回流阀（24）与Ⅱ效蒸发器（8）进料管道相连。
4.根据权利要求1所述的一种湿式氧化镁法脱硫废液提浓回收七水硫酸镁的装置，其特征在于：所述闪蒸罐（10）出口管道设置的密度计（33）与所述结晶罐（12）设置的结晶罐进料阀（29）联锁。
5.根据权利要求1所述的一种湿式氧化镁法脱硫废液提浓回收七水硫酸镁的装置的使用方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
A、氧化镁脱硫后的脱硫废液储存于脱硫液储罐（2），经脱硫液输送泵（17）输送至除杂反应器（3），与在除杂剂化液罐（1）内反应好的液体除杂剂进行除杂反应，除杂后的脱硫液自压进入脱硫液中间槽（4），经压滤泵（18）输送至板框压滤机（5）进行压滤，压滤后的清液进入脱硫清液储罐（6）；
B、脱硫清液储罐（6）内的清液经进料泵（19）输送至Ⅰ效蒸发器（7），当液位达到一定高度时，打开自动串料阀（22），开启Ⅰ效过料泵（21），向Ⅱ效蒸发器（8）进料，当Ⅱ效蒸发器（8）料液达到一定高度时，打开蒸汽阀门（20）给效体内的料液升温；
C、当Ⅱ效蒸发器（8）视镜上出现结晶颗粒后，启动Ⅱ效过料泵（23）向一级旋液分离器（9）内进料，同时打开一级旋液分离器回流阀（24），根据液位联锁自动调节一级旋液分离器（9）液位，一级旋液器自压下料至闪蒸罐（10），在闪蒸罐（10）内进行自行蒸发；
D、当闪蒸罐（10）内物料密度达到一定数值时，启动闪蒸泵（21），向浓缩液罐（11）进料，待浓缩液罐（11）液位达到一定高度时，打开结晶罐进料阀门（29），启动浓缩液过料泵（26），向结晶罐（12）内进料，当结晶罐（12）液位达到一定高度后，开启结晶罐搅拌（30），利用循环水对物料进行冷却结晶；
E、当结晶罐（12）内有结晶颗粒析出后，打开结晶罐放料阀（31）向离心分离机（13）内进料，经离心分离后，物料通过皮带（14）输送至包装机（15）进行包装，母液进入母液地坑（16），经地坑泵（27）返回至Ⅰ效蒸发器（7）内循环使用。
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