CN206295821U

CN206295821U - 氨法脱硫浆液的脱氟处理系统

Info

Publication number: CN206295821U
Application number: CN201621342351.1U
Authority: CN
Inventors: 王克军; 张迎军; 陈刚; 李洋洋
Original assignee: Beijing Guodian Longyuan Environmental Engineering Co Ltd
Current assignee: Guoneng Longyuan Environmental Protection Co Ltd
Priority date: 2016-12-08
Filing date: 2016-12-08
Publication date: 2017-07-04
Anticipated expiration: 2026-12-08

Abstract

本实用新型涉及浆液脱氟设备技术领域，公开了一种氨法脱硫浆液的脱氟处理系统。本实用新型沉淀设备的进液口与硫酸铵浆液输送管道连接，沉淀设备的出液口通过第一管道与第一浆液泵连接，沉淀设备的沉淀出口通过第二管道与第一浆液泵连接；第一浆液泵的出液口通过第三管道与脱氟装置连接，脱氟装置包括脱氟反应罐、反应搅拌器和加药装置，脱氟反应罐内的顶部中心设置有反应搅拌器，加药装置的出液口与脱氟反应罐的加药口连接，脱氟反应罐出液口通过第五管道与第二浆液泵连接，脱氟反应罐底部沉淀出口通过第六管道与第二浆液泵连接，第二浆液泵的出液口通过第七管道与蒸发干燥装置连接，第二浆液泵的出液口还与浆液排放管道连接。

Description

氨法脱硫浆液的脱氟处理系统

技术领域

本实用新型涉及浆液脱氟设备技术领域，特别是涉及一种氨法脱硫浆液的脱氟处理系统。

背景技术

在处理锅炉排出的烟气时，面对其中含有的大量的硫化物，常使用方法包括石灰石法脱硫和氨法脱硫，在氨法脱硫的工艺中，燃煤中的氟化物燃烧后，其中含有的大量的氟离子会转移到烟气中，脱硫过程中加入的脱硫剂是氨，无法与氟离子反应，导致高浓度氯氟离子在浆液中不断富集，有时浓度可高达20000mg/L，不但能够严重腐蚀金属设备，甚至碳化硅材质制成的喷淋喷嘴也会被迅速腐蚀，并因设备被腐蚀而导致重金属离子进入浆液造成硫铵结晶异常，脱水困难。因此，氨法脱硫工艺面临的一个重要的问题就是硫酸铵浆液中含有大量的氟离子会引发一系列的链式反应，严重影响了脱硫工艺的稳定正常进行。

实用新型内容

本实用新型提供一种操作简便、脱氟效果明显的氨法脱硫浆液的脱氟处理系统。

要解决的技术问题是：脱硫浆液中含有高浓度氟离子造成设备腐蚀，导致产生大量的重金属离子进入浆液造成脱水困难，硫酸铵不结晶等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型氨法脱硫浆液的脱氟处理系统，包括沉淀设备、脱氟装置和蒸发干燥装置，所述沉淀设备的进液口与硫酸铵浆液输送管道连接，沉淀设备的出液口通过第一管道与第一浆液泵连接，沉淀设备的底部沉淀出口通过第二管道与第一浆液泵连接；第一浆液泵的出液口通过第三管道与脱氟装置连接，第一浆液泵的出液口还通过第八管道与蒸发干燥装置连接，所述脱氟装置包括脱氟反应罐、反应搅拌器和加药装置，脱氟反应罐内的顶部中心设置有反应搅拌器，加药装置的出液口与脱氟反应罐的加药口连接，脱氟反应罐出液口通过第五管道与第二浆液泵连接，脱氟反应罐底部沉淀出口通过第六管道与第二浆液泵连接，第二浆液泵的出液口通过第七管道与蒸发干燥装置连接；第二浆液泵的出液口还连接有浆液排放管道；所述第一管道、第二管道、第三管道、第五管道、第六管道、第七管道和第八管道上分别串联有电磁阀。

本实用新型氨法脱硫浆液的脱氟处理系统，进一步的，还包括截止阀，所述截止阀串联在浆液排放管道上。

本实用新型氨法脱硫浆液的脱氟处理系统，进一步的，所述沉淀设备包括一级沉淀箱和二级沉淀箱，所述一级沉淀箱的进液口与硫酸铵浆液输送管道连接，一级沉淀箱的出液口与二级沉淀箱的进液口连接，二级沉淀箱的出液口与第一管道连接。

本实用新型氨法脱硫浆液的脱氟处理系统，进一步的，所述反应搅拌器伸入脱氟反应罐的中段位置。

本实用新型氨法脱硫浆液的脱氟处理系统，进一步的，所述加药装置包括加药箱和加药搅拌器，加药搅拌器位于药箱内的顶部中心位置，加药箱的出液口通过第四管道与脱氟反应罐的加药口连接。

本实用新型氨法脱硫浆液的脱氟处理系统，进一步的，所述第四管道上串联有电磁阀。

本实用新型氨法脱硫浆液的脱氟处理系统，进一步的，所述脱氟反应罐的侧壁还开设有监测口。

本实用新型氨法脱硫浆液的脱氟处理系统，进一步的，还包括控制系统，所述控制系统分别与第一浆液泵、第二浆液泵和各电磁阀电连接。

本实用新型氨法脱硫浆液的脱氟处理系统的反应原理为：

氟离子与钙离子的反应Ca²⁺ + 2F^- = CaF₂↓，反应产生难溶于水的白色氟化钙沉淀。根据化学反应机理，钙离子会先与氟离子反应，不会先与硫酸根离子和氨根离子反应。加入氢氧化钙或氧化钙可以去除氟离子以及浆液中的其它氟化物。通过试验，浆液中加入氢氧化钙或氧化钙反应后，氟离子和大部分金属离子的去除效果明显，有利于硫酸铵结晶的颗粒达到理想状态，氟离子的去除率可以达到98%，能够有效控制浆液中的氟离子浓度，满足设备材料的抗腐蚀要求。

本实用新型氨法脱硫浆液的脱氟处理系统在分离得到的相对澄清的硫酸铵浆液中加入氢氧化钙浆液，使之与硫酸铵浆液中的氟离子反应，生成氟化钙沉淀，脱氟后的硫酸铵浆液可送回脱硫系统中重复利用，而得到的氟化钙沉淀可送入蒸发干燥装置制得氟化钙粉末，进行回收再利用；循环操作，可有效降低硫酸铵浆液中的氟离子含量，避免氟离子大量聚集造成设备的腐蚀。

本实用新型氨法脱硫浆液的脱氟处理系统与现有技术相比具有如下有益效果：

本实用新型氨法脱硫浆液的脱氟处理系统设备简单、操作方便，通过不断循环脱硫，可有效脱除硫酸铵浆液中的氟离子，氟离子的去除率高达98%；使得氟离子的含量保持在500-1000mg/L以内，提高了氨法工艺对燃煤的适应能力，缓解了设备腐蚀，保证了硫酸铵结晶的顺利进行和硫酸胺结晶形态的正常，保证了氨法脱硫工艺的稳定运行。

本实用新型氨法脱硫浆液的脱氟处理系统最大限度的简化了系统设置，利用液体输送和固体沉淀的输送不必同一时间完成的特点，两条管路并用一个浆液泵，通过切换管路上串联的电磁阀，改变浆液泵的输送物料，实现不同的工作过程，简化了管路设置，减少了浆液泵的用量，避免了能源浪费和资本消耗，降低了生产成本，使得现场设置简洁、清晰、易维修。

本实用新型氨法脱硫浆液的脱氟处理系统在加药箱顶部设置有桨叶搅拌器，使得氢氧化钙加入加药箱后可以在加药箱内溶解均匀得到氢氧化钙浆液，避免了事先混合氢氧化钙浆液，简化了操作，解放了人力，使得操作实现全自动化控制；本实用新型在脱氟反应罐顶部也设置有桨叶搅拌器，在氢氧化钙浆液加入脱氟反应罐中时不间断搅拌，避免因搅拌不均匀氢氧化钙与硫酸铵反应导致氨气逸出，确保了反应彻底和安全的进行，提高了脱氟效率。

下面结合附图对本实用新型的氨法脱硫浆液的脱氟处理系统作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型氨法脱硫浆液的脱氟处理系统的流程示意图。

附图标记：

1-一级沉淀箱；2-二级沉淀箱；31-脱氟反应罐；32-反应搅拌器；33-加药箱；34-加药搅拌器；4-蒸发干燥装置；51-第一浆液泵；52-第二浆液泵；61-第一管道；62-第二管道；63-第三管道；64-第四管道；65-第五管道；66-第六管道；67-第七管道；68-第八管道；7-浆液排放管道。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型氨法脱硫浆液的脱氟处理系统包括控制系统、沉淀设备、脱氟装置和蒸发干燥装置4，沉淀设备包括一级沉淀箱1和二级沉淀箱2，一级沉淀箱1的进液口与硫酸铵浆液输送管道连接，一级沉淀箱1的出液口与二级沉淀箱2的进液口连接，二级沉淀箱2的出液口通过第一管道61与第一浆液泵51连接，一级沉淀箱1和二级沉淀箱2底部分别开设有沉淀出口，沉淀出口分别通过第二管道62与第一浆液泵51连接，第一管道61和第二管道62上分别串联电磁阀，第一浆液泵51的出液口通过第三管道63与脱氟装置连接，第三管道63上串联有电磁阀；第一浆液泵51的出液口还通过第八管道68与蒸发干燥装置4连接，第八管道68上串联有电磁阀；脱氟装置包括脱氟反应罐31、反应搅拌器32和加药装置，第三管道63与脱氟反应罐31的进液口连接，脱氟反应罐31内的顶部中心设置有反应搅拌器32，反应搅拌器32伸入脱氟反应罐31的中段，加药装置包括加药箱33和加药搅拌器34，加药搅拌器34位于加药箱33内的顶部中心位置，加药箱33的出液口通过第四管道64与脱氟反应罐31的加药口连接，第四管道64上串联有电磁阀，脱氟反应罐31的侧壁开设有监测口，脱氟反应罐31出液口通过第五管道65与第二浆液泵52连接，脱氟反应罐31底部沉淀出口通过第六管道66与第二浆液泵52连接，第五管道65和第六管道66上分别串联电磁阀，第二浆液泵52的出液口通过第七管道67与蒸发干燥装置4连接，第七管道67上串联有电磁阀，第二浆液泵52的出液口还与浆液排放管道7连接，浆液排放管道7上串联有截止阀；控制系统分别与第一浆液泵51、第二浆液泵52和各电磁阀电连接。

本实用新型氨法脱硫浆液的脱氟处理系统的具体工作过程如下：

含有大量氟离子的硫酸铵浆液通过输送管道进入一级沉淀箱1，初步沉淀后上清液进入二级沉淀箱2，再次沉淀后上清液由第一浆液泵51泵送入脱氟反应罐31，然后调控电磁阀，切换管路，将一级沉淀箱1和二级沉淀箱2中的沉淀泵入蒸发干燥装置4中；在加药箱33中，加入氢氧化钙或氧化钙，并加入一定量的水，预先在加药搅拌器34的搅拌下制成氢氧化钙浆液，然后将其送入脱氟反应罐31中；在氢氧化钙浆液加入脱氟反应罐31中时以反应搅拌器32进行不间断搅拌，避免因搅拌不均匀氢氧化钙与硫酸铵反应导致氨气逸出；并在反应的过程中通过监测口实时监控反应浆液的pH值，避免氢氧化钙药剂加入过量后，其与硫酸铵反应，生成硫酸钙，导致氨气逸出；整个反应过程需保持不间断搅拌至少1小时，以保证化学反应均匀、彻底；待反应完成后，停止搅拌，脱氟反应罐31中的反应浆液静置分离产生的氟化钙沉淀；上清液通过第二浆液泵52泵入浆液排放管道7，送回脱硫系统重新使用，在上清液泵送完毕后，调控电磁阀，切换管路，通过第二浆液泵52将脱氟反应罐31中的氟化钙沉淀送入蒸发干燥装置4，进行喷雾干燥，得到硫酸铵和氟化钙的混合粉末，进行回收再利用。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.氨法脱硫浆液的脱氟处理系统，其特征在于：包括沉淀设备、脱氟装置和蒸发干燥装置（4），所述沉淀设备的进液口与硫酸铵浆液输送管道连接，沉淀设备的出液口通过第一管道（61）与第一浆液泵（51）连接，沉淀设备的底部沉淀出口通过第二管道（62）与第一浆液泵（51）连接；第一浆液泵（51）的出液口通过第三管道（63）与脱氟装置连接，第一浆液泵（51）的出液口还通过第八管道（68）与蒸发干燥装置（4）连接，所述脱氟装置包括脱氟反应罐（31）、反应搅拌器（32）和加药装置，脱氟反应罐（31）内的顶部中心设置有反应搅拌器（32），加药装置的出液口与脱氟反应罐（31）的加药口连接，脱氟反应罐（31）出液口通过第五管道（65）与第二浆液泵（52）连接，脱氟反应罐（31）底部沉淀出口通过第六管道（66）与第二浆液泵（52）连接，第二浆液泵（52）的出液口通过第七管道（67）与蒸发干燥装置（4）连接；第二浆液泵（52）的出液口还连接有浆液排放管道（7）；所述第一管道（61）、第二管道（62）、第三管道（63）、第五管道（65）、第六管道（66）、第七管道（67）和第八管道（68）上分别串联有电磁阀。

2.根据权利要求1所述的氨法脱硫浆液的脱氟处理系统，其特征在于：还包括截止阀，所述截止阀串联在浆液排放管道（7）上。

3.根据权利要求1所述的氨法脱硫浆液的脱氟处理系统，其特征在于：所述沉淀设备包括一级沉淀箱（1）和二级沉淀箱（2），所述一级沉淀箱（1）的进液口与硫酸铵浆液输送管道连接，一级沉淀箱（1）的出液口与二级沉淀箱（2）的进液口连接，二级沉淀箱（2）的出液口与第一管道（61）连接。

4.根据权利要求1所述的氨法脱硫浆液的脱氟处理系统，其特征在于：所述反应搅拌器（32）伸入脱氟反应罐（31）的中段位置。

5.根据权利要求1所述的氨法脱硫浆液的脱氟处理系统，其特征在于：所述加药装置包括加药箱（33）和加药搅拌器（34），加药搅拌器（34）位于药箱内的顶部中心位置，加药箱（33）的出液口通过第四管道（64）与脱氟反应罐（31）的加药口连接。

6.根据权利要求5所述的氨法脱硫浆液的脱氟处理系统，其特征在于：所述第四管道（64）上串联有电磁阀。

7.根据权利要求1所述的氨法脱硫浆液的脱氟处理系统，其特征在于：所述脱氟反应罐（31）的侧壁还开设有监测口。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的氨法脱硫浆液的脱氟处理系统，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统分别与第一浆液泵（51）、第二浆液泵（52）和各电磁阀电连接。