CN206823524U - 双碱法脱硫循环浆液零排放处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及双碱法脱硫技术领域，具体公开了双碱法脱硫循环浆液零排放处理系统，包括由管道依次连通的吸收塔、沉降罐、重金属浓缩罐、再生罐、石膏浓缩罐、真空过滤机和废液池。本实用新型具有重金属和卤素离子去除功能，能够提高石膏的纯度和品质，降低脱硫循环浆液中卤素离子含量，提高脱硫效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及双碱法脱硫技术领域。
背景技术
目前国内电厂广泛采用的脱硫技术是FGD脱硫技术，即燃烧后脱硫，烟气经吸收塔吸收净化后排放，吸收剂吸附烟气中的硫、氮氧化物、重金属离子、卤素等污染物成为脱硫浆液，进行再处理。
双碱法脱硫工艺是通过石灰石-石膏湿法脱硫工艺改造而成，能够对脱硫浆液实现循环处理，采用NaOH作为吸收剂，处理过程不易结垢，只需要消耗石灰石和少量的NaOH，且石灰乳浆液并不直接进入脱硫循环浆液中，而是作为再生药剂置换出NaOH重新应用于脱硫循环浆液并产出石膏，但是该法存在着系统中重金属富集、氯离子富集，且非氧化态重金属并不能脱除，且石膏中存在大量重金属元素不利于重金属回收。因此有必要对双碱法脱硫系统进行优化完善。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种双碱法脱硫循环浆液零排放处理系统，具有重金属和卤素离子去除功能，能够提高石膏的纯度和品质，降低脱硫循环浆液中卤素离子含量，提高脱硫效果。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：双碱法脱硫循环浆液零排放处理系统，包括由管道依次连通的吸收塔、沉降罐、重金属浓缩罐、再生罐、石膏浓缩罐、真空过滤机和废液池；
所述吸收塔设有烟道，烟道与碱液储存罐连通，用于向烟道内通入碱性吸收剂净化烟气，形成脱硫循环浆液；
所述沉降罐与盐酸储存罐和硫化钠仓连通，并由所述盐酸储存罐和硫化钠仓向所述沉降罐内投放盐酸和硫化钠，用于在所述沉降罐内与所述脱硫循环浆液反应；
所述重金属浓缩罐与絮凝剂仓连通，并由所述絮凝剂仓向所述重金属浓缩罐内投放絮凝剂，用于所述沉降罐内反应后浆液在所述重金属浓缩罐内沉淀凝聚；
所述再生罐与石灰乳制浆罐连通，并由所述石灰乳制浆罐向所述再生罐内投放石灰乳浆液，用于与所述重金属浓缩罐内沉淀凝聚后产生的上清液反应；
所述石膏浓缩罐与絮凝剂仓连通，并由所述絮凝剂仓向所述石膏浓缩罐内投放絮凝剂，用于所述再生罐内上清液反应后浆液沉淀凝聚；
所述石膏浓缩罐内上部设有阴离子交换树脂层，用于去除上清液中氯离子和溴离子，所述石膏浓缩罐内底部设有旋流泵，用于将沉积的石膏浆体送至真空过滤机；
所述石膏浓缩罐顶部设有三向带阀门溢流管路，分别与所述石灰乳制浆罐、吸收塔和废液池连通，用于排出所述石膏浓缩罐内去除氯离子和溴离子的上清液；
所述真空过滤机用于石膏浆体脱水，分离得到固体石膏和废水；
所述废液池用于存储所述废水，并与所述石膏浓缩罐连通，用于将所述废液池内废水导入所述石膏浓缩罐内处理。
进一步地，所述吸收塔之前还设有除尘装置，所述烟气经除尘装置除尘后通入吸收塔。
进一步地，所述吸收塔烟道出口尾部设有活性炭固定床，用于脱除烟气中的重金属。
进一步地，所述石灰粉仓设有两个下灰斗，分别与所述石灰乳制浆罐和再生罐连通，用于向所述石灰乳制浆罐和再生罐内投入石灰粉。
进一步地，所述废液池与盐酸储存罐和碱液储存罐连通。
进一步地，所述吸收塔之前还设有降温喷淋装置，用于降低烟气温度。
进一步地，所述吸收塔烟道底部还设置有曝气装置，用于向烟道内通入空气。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提供一种双碱法脱硫循环浆液零排放处理系统，通过对双碱法脱硫系统的改进，增加了重金属和卤素离子去除功能，能够提高石膏的纯度和品质，降低脱硫循环浆液中卤素离子含量，提高脱硫效果。
本发明还通过石灰粉仓同时供给再生罐和石灰乳制浆罐不仅提高了系统的可靠性，而且增加了浆液循环系统水量的可控性，在吸收塔出口烟道尾部加装活性炭固定床能够脱除大部分汞等重金属。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。
其中，1、吸收塔；2、沉降罐；3、重金属浓缩罐；4、再生罐；5、石膏浓缩罐；6、真空过滤机；7、废液池；8、盐酸储存罐；9、硫化钠仓；10、碱液储存罐；11、絮凝剂仓、12、石灰粉仓；13、石灰乳制浆罐。
具体实施方式
为了解决双碱法脱硫工艺系统中重金属和氯离子富集、非氧化态重金属不能脱除、以及副产品石膏中存在大量重金属元素等技术问题，本实用新型公开了一种双碱法脱硫循环浆液零排放处理系统，通过采用增加重金属和卤素离子去除装置的技术手段，能够提高石膏的纯度和品质，降低脱硫循环浆液中卤素离子和重金属元素含量，提高脱硫效果。
为了能够更加清楚地描述本实用新型，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
双碱法脱硫循环浆液零排放处理系统，见图1，包括由管道依次连通的吸收塔1、沉降罐2、重金属浓缩罐3、再生罐4、石膏浓缩罐5、真空过滤机6和废液池7。
其中，吸收塔1设有烟道，烟道与碱液储存罐10连通，用于向烟道内通入碱性吸收剂净化烟气，形成脱硫循环浆液。
脱硫循环浆液中主要包含：硫氧化物、NO3 -、重金属离子（Fe，Mg，Zn，Cu，Ni，Cr，As，Pb，Hg等）、卤素离子（F，Cl，Br）、悬浮物等。
脱硫循环浆液经沉降罐2、重金属浓缩罐3、再生罐4、石膏浓缩罐5、真空过滤机6和废液池7构成的再生系统处理脱硫、脱重金属和卤素离子，成为碱性水溶液，作为碱性吸收剂导入吸收塔1，实现循环处理，此时吸收塔1内仅需由碱液储存罐10通入少量碱性吸收剂，保证吸收塔1内吸收剂碱性达标即可。
图1中，脱硫循环浆液的流向以中部带箭头的管线示出，其箭头所示方向为脱硫循环浆液的流向。
图1中，各种处理过程所需添加物料以端部带箭头的管线示出，其箭头所示方向为所需添加物料的流向。
下面对脱硫循环浆液的再生系统结构作具体说明。
吸收塔1内形成的脱硫循环浆液导入沉降罐2内，沉降罐2与盐酸储存罐8和硫化钠仓9连通，并由盐酸储存罐8和硫化钠仓9向沉降罐2内投放盐酸和硫化钠，用于在沉降罐2内与脱硫循环浆液反应，反应后浆液导入重金属浓缩罐3处理。
脱硫循环浆液中加入盐酸和硫化钠，目的是通过控制一定范围内的pH值，使脱硫循环浆液中的重金属离子与硫化钠反应，形成重金属离子的硫化物沉淀。同时，剩余过量的硫化钠与脱硫循环浆液中含有的少部分亚硫酸根 反应生成单质硫沉淀，反应完成后脱硫循环浆液中主要含有：F-，Cl-，Br-，SO4 2-，Na+，H+。
重金属浓缩罐3与絮凝剂仓11连通，并由絮凝剂仓11向重金属浓缩罐3内投放絮凝剂，用于沉降罐2内反应后浆液在重金属浓缩罐3内沉淀凝聚，所形成上清液导入再生罐4处理。
再生罐4与石灰乳制浆罐13连通，并由石灰乳制浆罐13向再生罐4内投放石灰乳浆液，用于与重金属浓缩罐3内沉淀凝聚后产生的上清液反应，反应后浆液导入石膏浓缩罐5处理。
再生罐4内通过投加石灰乳浆液，使再生罐4内导入的上清液呈碱性，并发生如下反应：
SO4 2-+Ca2+→CaSO4；F-+ Ca2+→CaF2，H++OH-→H2O。
石膏浓缩罐5与絮凝剂仓11连通，并由絮凝剂仓11向石膏浓缩罐5内投放絮凝剂，用于再生罐4内浆液沉淀凝聚。
石膏浓缩罐5内CaSO4和CaF2等主要不溶物沉积在石膏浓缩罐5底部，形成石膏浆体，通过旋流泵送至真空过滤机6过滤石膏。
石膏浓缩罐5内上部设有阴离子交换树脂层，用于去除上清液中氯离子和溴离子，石膏浓缩罐5顶部设有三向带阀门溢流管路，石膏浓缩罐5内阴离子交换树脂层的上方去除氯离子和溴离子的上清液通过该溢流管路能够排出至石灰乳制浆罐13、吸收塔1和废液池7。
当吸收塔1内吸收剂液位偏高时，石膏浓缩罐5内去除氯离子和溴离子的上清液应通入石灰乳制浆罐13内，参与石灰乳制浆；当吸收塔1内吸收剂正常液位时，石膏浓缩罐5内去除氯离子和溴离子的上清液通入吸收塔1正常循环利用；当吸收塔1内吸收剂液位偏高且石灰乳制浆罐13已满时，石膏浓缩罐5内去除氯离子和溴离子的上清液应通入废液池7。
真空过滤机6用于石膏浆体脱水过滤，分离得到固体石膏、滤液和冲洗废水，石膏进入石膏仓，滤液和冲洗废水导入废液池7。优选的实施方案，滤液中主要有Cl-、Br-、Na+、OH-，将滤液自流回石膏浓缩罐5，真空过滤机6冲洗废水排入废液池7。
废液池7用于存储真空过滤机6所产生之废水，废液池7还与石膏浓缩罐5连通，废液池7内废水经传送泵导入石膏浓缩罐5处理。
对本实用新型技术方案的进一步改进，在吸收塔1之前还依次设有除尘装置和降温喷淋装置，烟气经除尘、降温后通入吸收塔1。
对本实用新型技术方案的进一步改进，吸收塔1烟道出口尾部设有活性炭固定床，用于脱除烟气中的重金属。例如，采用质量分数1%的NH4Br溶液改性后的石油焦活性炭固定床，可以脱除大部分烟气中残留汞。
对本实用新型技术方案的进一步改进，石灰粉仓12设有两个下灰斗，分别与石灰乳制浆罐13和再生罐4连通，用于向石灰乳制浆罐13和再生罐4内投入石灰粉。石灰粉仓12采用“一仓两口”形式，一个储藏石灰粉的仓，设置两个下灰斗，一个通向石灰乳制浆罐13，一个通向再生罐4，这样设计有两个原因：
(1)石灰乳制浆罐13由于操作运行或机械原因导致其内搅拌器停止运转，石灰乳沉积在罐底，导致石灰乳浆液不可用，这时可以直接向再生罐4投加石灰粉；
(2)由于降温喷淋或其他工艺水泄漏入吸收塔1中，而锅炉负荷产生的烟气量不足以消耗增长的水量时，不应再向循环系统中增加水量，直接投加石灰粉即可。
对本实用新型技术方案的进一步改进，废液池7与盐酸储存罐8和碱液储存罐10连通。盐酸储存罐8和碱液储存罐10分别用以向废液池7通入盐酸和氢氧化钠溶液，用以调节废液池7的pH值，避免对废液池7内传送泵等设备的腐蚀。
对本实用新型技术方案的进一步改进，所述吸收塔1烟道底部还设置有曝气装置，用于向烟道内通入空气。持续送入空气，能够氧化大部分SO3 -为SO4 2-，并氧化一部分重金属。
以上对本实用新型进行了详细介绍，本实用新型中应用具体个例对本实用新型的实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可对本实用新型进行若干改进，这些改进也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.双碱法脱硫循环浆液零排放处理系统，其特征在于：包括由管道依次连通的吸收塔（1）、沉降罐（2）、重金属浓缩罐（3）、再生罐（4）、石膏浓缩罐（5）、真空过滤机（6）和废液池（7）；
所述吸收塔（1）设有烟道，烟道与碱液储存罐（10）连通，用于向烟道内通入碱性吸收剂净化烟气，形成脱硫循环浆液；
所述沉降罐（2）与盐酸储存罐（8）和硫化钠仓（9）连通，并由所述盐酸储存罐（8）和硫化钠仓（9）向所述沉降罐（2）内投放盐酸和硫化钠，用于在所述沉降罐（2）内与所述脱硫循环浆液反应；
所述重金属浓缩罐（3）与絮凝剂仓（11）连通，并由所述絮凝剂仓（11）向所述重金属浓缩罐（3）内投放絮凝剂，用于所述沉降罐（2）内反应后浆液在所述重金属浓缩罐（3）内沉淀凝聚；
所述再生罐（4）与石灰乳制浆罐（13）连通，并由所述石灰乳制浆罐（13）向所述再生罐（4）内投放石灰乳浆液，用于与所述重金属浓缩罐（3）内沉淀凝聚后产生的上清液反应；
所述石膏浓缩罐（5）与絮凝剂仓（11）连通，并由所述絮凝剂仓（11）向所述石膏浓缩罐（5）内投放絮凝剂，用于所述再生罐（4）内上清液反应后浆液沉淀凝聚；
所述石膏浓缩罐（5）内上部设有阴离子交换树脂层，用于去除上清液中氯离子和溴离子，所述石膏浓缩罐（5）内底部设有旋流泵，用于将沉积的石膏浆体送至真空过滤机（6）；
所述石膏浓缩罐（5）顶部设有三向带阀门溢流管路，分别与所述石灰乳制浆罐（13）、吸收塔（1）和废液池（7）连通，用于排出所述石膏浓缩罐（5）内去除氯离子和溴离子的上清液；
所述真空过滤机（6）用于石膏浆体脱水，分离得到固体石膏和废水；
所述废液池（7）用于存储所述废水，并与所述石膏浓缩罐（5）连通，用于将所述废液池（7）内废水导入所述石膏浓缩罐（5）内处理。
2.根据权利要求1所述的双碱法脱硫循环浆液零排放处理系统，其特征在于，所述吸收塔（1）之前还设有除尘装置，所述烟气经除尘装置除尘后通入吸收塔（1）。
3.根据权利要求1所述的双碱法脱硫循环浆液零排放处理系统，其特征在于，所述吸收塔（1）烟道出口尾部设有活性炭固定床，用于脱除烟气中的重金属。
4.根据权利要求1所述的双碱法脱硫循环浆液零排放处理系统，其特征在于，所述石灰粉仓（12）设有两个下灰斗，分别与所述石灰乳制浆罐（13）和再生罐（4）连通，用于向所述石灰乳制浆罐（13）和再生罐（4）内投入石灰粉。
5.根据权利要求1所述的双碱法脱硫循环浆液零排放处理系统，其特征在于，所述废液池（7）与盐酸储存罐（8）和碱液储存罐（10）连通。
6.根据权利要求1所述的双碱法脱硫循环浆液零排放处理系统，其特征在于，所述吸收塔（1）之前还设有降温喷淋装置，用于降低烟气温度。
7.根据权利要求1所述的双碱法脱硫循环浆液零排放处理系统，其特征在于，所述吸收塔（1）烟道底部还设置有曝气装置，用于向烟道内通入空气。
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