CN1520921A

CN1520921A - 汽电脱硫设备零排放及再生回收系统

Info

Publication number: CN1520921A
Application number: CNA031022510A
Authority: CN
Inventors: 林文卿; 潘清柱; 陈国辉; 张惠凯; 赖锦昌; 林钊平; 陈勇志
Original assignee: RONGCHENG PAPER CO Ltd
Current assignee: RONGCHENG PAPER CO Ltd
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2004-08-18

Abstract

一种汽电脱硫设备零排放及再生回收系统，使汽电共生设备锅炉燃煤、燃油所产生的燃气，在经湿式氢氧化镁脱硫设备后排出的含硫酸镁的废水，可以被再次处理为氢氧化镁溶液及硫酸钙，而氢氧化镁溶液及硫酸钙回收再使用，不会有二次污染；主要是：由氧化镁贮槽、氧化镁热解槽、氢氧化镁储槽、吸收塔、氧化槽、底灰搅拌池、氯化钙储槽、反应槽、氢氧化钙储槽、氧化钙搅拌槽、氧化钙贮槽、氢氧化镁缓冲桶、第一沉淀槽、第二沉淀槽、锅炉水封等所组成，并按特定的配置回路而连通，而可使含硫酸镁的废水，被处理呈氢氧化镁及硫酸钙产物，尤其，本发明设成系统内自动循环、运作过程中不排出废水，形成独立的运作系统，达到很好的实用功效与价值。

Description

汽电脱硫设备零排放及再生回收系统

技术领域

本发明涉及一种汽电脱硫设备零排放及再生回收系统，提供一种独特的处理程序，使汽电共生设备燃烧所产生的废气经脱硫处理后产生含硫酸镁的废水，被再有效处理为氢氧化镁溶液及硫酸钙，而且，整体系统的运作，呈循环运作，过程中不产生废水排放(零排放)，达到很好的产业利用价值与实用功效。

背景技术

汽电共生设备，以燃料热能转换为蒸气与电力提供产业制程生产的需要，采用燃煤或燃油使锅炉产生蒸汽，燃烧过程中会产生排烟废气。传统式对废气污染的处理方式，不外乎有：(1)经干式集尘或过滤，收集废气中的粉尘(炭粉或烟灰)。然而，这种方式，使用于收集粉尘等粒状物；(2)经水或溶液洗涤而呈湿式过滤或吸收，利用水或溶液而留下废气中的灰物及气状物质。以湿式处理言，传统式的方法将含灰污水、污泥，进行三种方式处理：(1)自然晾干；(2)加热蒸干；(3)滤材过滤水等方式而取得干化的污泥或含水份低的污泥。

上述方式，都存在有下列的缺点：

(1)自然晾干：需极大的晾干池，而需极大的场地。

(2)加热蒸干：浪费热源，而且，蒸干的过程，会产生含硫化物的水蒸气，虽无飞灰(烟灰)，但却是造成酸雨的因素，也是一种环境污染。

(3)滤材过滤：需设置压滤设备，耗用动力，且需耗用滤材(定期更换)、需常清洗滤材(否则会阻塞)，也需定期维修保养，极不方便。而且，会有废水排放。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种汽电脱硫设备零排放及再生回收系统，具有省空间、省资源、处理快速、确实分离的极佳功效。其主要技术特点为：

其一，设有独特回路连通的氧化镁贮槽、氧化镁热解槽、氢氧化镁储槽、吸收塔、氧化槽、底灰搅拌池、氯化钙储槽、反应槽、氢氧化钙储槽、氧化钙搅拌槽、氧化钙贮槽、第一沉淀槽、第二沉淀槽、具有输送带的锅炉水封，而可以将废水处理分离为氢氧化镁溶液及硫酸钙副产物，不会有排放废水二次污染。其二，整体系统运作，自动循环，不会排放废水。而且，可在节省空间、处理快速的情况下，让汽电共生设备的废水处理，达到很好的环保功效。

附图说明

图1是本发明的汽电脱硫设备零排放及再生回收系统的示意图。图中的符号说明

10 氧化镁贮槽 18 锅炉水封

11 氧化镁热解槽 180 输送带

12 氢氧化镁储槽 19 反应槽

13 吸收塔 20 氧化钙贮槽

130 除雾器 21 氧化钙搅拌槽

14 氧化槽 22 氢氧化钙储槽

15 底灰搅拌池 23 氢氧化镁缓冲桶

16 氯化钙储槽 24 第一次沉淀槽

17 第二次沉淀槽 MP 输送泵浦

具体实施方式

以下配合附图详细说明本发明的汽电脱硫设备零排放及再生回收系统的构成：

如图1所示，本发明的汽电脱硫设备零排放及再生回收系统包含：氧化镁贮槽10、氧化镁(MgO)热解槽11，氢氧化镁(MgOH)₂)储槽12、吸收塔13、氧化槽14、底灰搅拌池15、氯化钙(CaCl₂)储槽16、第一沉淀槽24、锅炉水封18、反应槽19、氧化钙储槽20、氧化钙(CaO)搅拌槽21、氧氢化钙储槽22、氢氧化镁缓冲桶23、第二沉淀槽17所构成；其系统安排、处理的方法流程为：

氧化镁贮槽10：贮存氧化镁(MgO)，并连通至氧化镁热解槽11；

氧化镁热解槽11：将所接受的氧化镁粉末加水搅拌，并在搅拌过程加入少量的热水或蒸汽，使氧化镁热解成为氢氧化镁乳泥，再经输送泵浦MP泵送到氢氧化镁储槽12；

氢氧化镁储槽12：贮存氢氧化镁乳泥并持续进行搅拌，并配设输送泵浦将其加注到吸收搭13；

吸收塔13：具有烟气脱硫作用，烟气流由下往上升，与吸收塔内由上层往下喷淋的循环吸收液接触反应，以吸收烟气中的硫氧化物，且最上层设有除雾器130，可除去脱硫后烟气中的水份；吸收塔内部的循环液需加入氢氧化镁乳泥，由传送泵浦MP送入，吸收反应后的反应物为硫酸镁或亚硫酸镁废液，并抽送到氧化槽14再处理；

氧化槽14：具有搅拌功能，可增进曝气、增进氧化作用，使残余的亚硫酸镁(MgSO₃)氧化为硫酸镁水溶液；

氯化钙储槽16：储存氯化钙CaCl₂，并配设输送泵浦MP连通到底灰搅拌池15；

底灰搅拌池15：具有搅拌功能，承受氧化槽14的3-5％硫酸镁MgSO₄溶液，及承受氯化钙储槽16加入的氯化钙，使之发生化学反应，产生氯化镁MgCl₂，再被泵送至第一沉淀槽24：另外，还承受第二沉淀槽17上层反应物氯化钙溶液、锅炉水封18的水溶液，而再次循环处理为氯化镁状态，再送回第二沉淀槽17；

氧化钙贮槽20及氧化钙搅拌槽21：将氧化钙CaO加水，搅拌均匀，产生水解反应作用而形成氢氧化钙Ca(OH)₂乳泥，再配设输送泵浦MP输送至氢氧化钙储槽22；

氢氧化钙储槽22：储存氢氧化钙，再配设输送泵浦MP输送加入反应槽19；

反应槽19：承受第二沉淀槽17上层含氯化镁MgCl₂水溶液及氢氧化钙储槽22的氢氧化钙溶液，使之混合产生氯化钙CaCl₂与氢氧化镁Mg(OH)₂溶液，再配设输送泵浦MP抽送至第二沉淀槽17分离及再处理；

第一沉淀槽24：承受反应槽19的水溶液，做氯化钙及氢氧化镁水溶液的沉降分离，上层为氯化钙溶液流回至底灰搅拌池15反应，再输送至第二沉淀槽17，下层为氢氧化镁水溶液，则输送至氢氧化镁缓冲桶23后再输送加入吸收塔13；

氢氧化镁缓冲桶23：配设输送泵浦MP将还原的氢氧化镁水溶液，输送加入吸收塔13循环液，再经脱硫吸收，及氧化槽14、底灰搅拌池15、第二沉淀槽17、反应槽19、第一沉淀槽24的循环作用处理；

第二次沉淀槽17：承受底灰搅拌池15的溶液，产生沉淀作用，并将上层氯化镁MgCl₂溶液又导入反应槽19再反应，下层的沉淀物即硫酸钙CaSO₄的泥状物质，即流至锅炉水封18；

锅炉水封18：具有输送带180，其承受第二次沉淀槽18的泥状物质，而可以加强分离为水(H₂O)、硫酸钙CaSO₄灰泥，水处于上层，再溢流至底灰搅拌池15，而泥状物的硫酸钙灰泥则被输送带180输送至底灰贮槽，再回收利用；

根据上述的构成与回路系统，下面对本发明的作进一步详细说明。

本发明具有下列独特作用及功效：

(一)多次循环处理废水中物质，回收氢氧化镁溶液；

本发明的烟气排出口，只有吸收塔13蒸发，且吸收塔13上层设有除雾器130，使烟气流通过除雾器除去水份。所以，所排放的烟气，必需达到环保标准。本发明为连续循环处理，经氧化槽14、底灰搅拌池15、第二沉淀槽17，让底部的泥状物(硫酸钙、氯化镁)先由锅炉水封18沉降排除(也就是说，先进行初步沉降)，然后，较不易沉淀的水溶液，再经反应槽19、氢氧化钙(含氧化钙贮槽20、氧化钙搅拌槽21、氢氧化钙储槽22)的作用，再经第一沉淀槽24，后有分离为氢氧化镁输送至氢氧化镁缓冲桶23及回收输送加入吸收塔13循环液中，氯化钙回收输送至底灰搅拌池15，再输送至第二沉淀槽17，然后，再如上述的循环作用，如此周而复始，分离的氢氧化镁及氯化钙水溶液回收再利用，而泥状物由锅炉水封18输送带180输送至底灰贮槽再利用处理。

(二)零废水排放；

本发明可谓是零排放，因为，只有吸收塔13上方的水蒸气蒸发，而此水蒸气为清洁之水，另外，由锅炉水封18的输送带180输送出泥状物，再回收处理(并非本发明申请的内容，不予赘述)，所以，无大量的废气、废水排放问题，在小场地中即可使用，呈一种“再生回收”的处理系统，不会有废水排放至外处的困扰。

(三)本发明将废水所含的硫酸镁还原成氢氧化镁，再呈水H₂O、硫酸钙CaSO₄、氯化镁MgCl₂，回收的化学反应为：

1、因为废水本身含有硫化物，而且在氧化槽14与底灰搅拌池15中，加入3-5％硫酸镁MgSO₄、及搅拌曝气加强氧化，所以，会有下列反应：氢氧化镁吸收SO₂主要反应如下：

通常烟气中含有3-8％的O₂，经由自然氧化使吸收液中的MgSO₃与Mg(HSO₃)₂(或经由强制曝气氧化)部份或绝大部份氧化成MgSO₄，其反应式如以下两反应：

2、另外，因为有由氧化钙CaO经氧化钙搅拌槽21的水及搅拌(水解作用)，产生氢氧化钙Ca(OH)₂乳泥，也就是说，有加入的氢氧化钙，所以，会有下列反应：

也就是说，会有上述的交互反应，因而可将氢氧化镁Mg(OH)₂再生回收，并产生石膏(CaSO₄·2H2O)的副产物。

(四)本发明可使含有化学物质的灰泥、废水分离，且是反复循环处理，达到零废水排放，具有省资源、省成本、省人工、环保的特点。

综上所述，本发明的系统设计，在“汽电共生设备”领域，是前所未有的，所达到的功能，也确实具有很好的产业实用价值，特提出专利申请。

Claims

1、一种汽电脱硫设备零排放及再生回收系统，其特征在于，该系统包含：

氧化镁贮槽、氧化镁热解槽，氢氧化镁储槽、吸收塔、氧化槽、底灰搅拌池、氯化钙储槽、第一沉淀槽、锅炉水封、反应槽、氧化钙储槽、氧化钙搅拌槽、氧氢化钙储槽、氢氧化镁缓冲桶、第二沉淀槽所构成；其系统安排、处理的方法流程为：

氧化镁贮槽：贮存氧化镁，并连通至氧化镁热解槽；

氧化镁热解槽：将所接受的氧化镁粉末加水搅拌，并在搅拌过程加入少量的热水或蒸汽，使氧化镁热解成为氢氧化镁乳泥，再经输送泵浦MP泵送到氢氧化镁储槽；

氢氧化镁储槽：贮存氢氧化镁乳泥并持续进行搅拌，并配设输送泵浦将其加注到吸收搭；

吸收塔：具有烟气脱硫作用，烟气流由下往上升，与吸收塔内由上层往下喷淋的循环吸收液接触反应，以吸收烟气中的硫氧化物，且最上层设有除雾器，可除去脱硫后烟气中的水份；吸收塔内部的循环液需加入氢氧化镁乳泥，由传送泵浦送入，吸收反应后的反应物为硫酸镁或亚硫酸镁废液，并抽送到氧化槽再处理；

氧化槽：具有搅拌功能，可增进曝气、增进氧化作用，使残余的亚硫酸镁氧化为硫酸镁水溶液；

氯化钙储槽：储存氯化钙，并配设输送泵浦连通到底灰搅拌池；

底灰搅拌池：具有搅拌功能，承受氧化槽的3-5％硫酸镁溶液，及承受氯化钙储槽加入的氯化钙，使之发生化学反应，产生氯化镁，再被泵送至第一沉淀槽：另外，还承受第二沉淀槽上层反应物氯化钙溶液、锅炉水封的水溶液，而再次循环处理为氯化镁状态，再送回第二沉淀槽；

氧化钙贮槽及氧化钙搅拌槽：将氧化钙加水，搅拌均匀，产生水解反应作用而形成氢氧化钙乳泥，再配设输送泵浦MP输送至氢氧化钙储槽；

氢氧化钙储槽：储存氢氧化钙，再配设输送泵浦输送加入反应槽；

反应槽：承受第二沉淀槽上层含氯化镁水溶液及氢氧化钙储槽的氢氧化钙溶液，使之混合产生氯化钙与氢氧化镁溶液，再配设输送泵浦MP抽送至第二沉淀槽分离及再处理；

第一沉淀槽：承受反应槽的水溶液，做氯化钙及氢氧化镁水溶液的沉降分离，上层为氯化钙溶液流回至底灰搅拌池反应，再输送至第二沉淀槽，下层为氢氧化镁水溶液，则输送至氢氧化镁缓冲桶后再输送加入吸收塔；

氢氧化镁缓冲桶：配设输送泵浦将还原的氢氧化镁水溶液，输送加入吸收塔循环液，再经脱硫吸收，及氧化槽、底灰搅拌池、第二沉淀槽、反应槽、第一沉淀槽的循环作用处理；

第二次沉淀槽：承受底灰搅拌池的溶液，产生沉淀作用，并将上层氯化镁溶液又导入反应槽再反应，下层的沉淀物即硫酸钙的泥状物质，即流至锅炉水封；

锅炉水封：具有输送带，其承受第二次沉淀槽的泥状物质，而可以加强分离为水、硫酸钙灰泥，水处于上层，再溢流至底灰搅拌池，而泥状物的硫酸钙灰泥则被输送带输送至底灰贮槽，再回收利用。