CN207913549U - 团聚剂乳化装置及团聚液配制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种团聚剂乳化装置，包括乳化罐和固料斗，乳化罐通过并联布置的多个下料管路与固料斗连通，每一下料管路上设有一个缓存罐及沿料流方向分列于缓存罐两侧的两个切换控制阀。通过多个下料管路实现交替切换加料的方式，可保证加料不断流，有效地防止水蒸汽进入缓存罐和固料斗中，避免水蒸汽凝结在缓存罐和固料斗而造成固态团聚剂粘结。另外还涉及一种团聚液配制系统，包括配料罐、混合罐和上述团聚剂乳化装置，乳化液抽入配料罐中与液态团聚液混合得到浓缩团聚液，再在混合罐中对浓缩团聚液进行稀释得到所需的团聚液，可避免团聚液配制过程中固态团聚剂粉末遇水形成球状难溶物而影响团聚液的配制及使用效果的问题。

Description

团聚剂乳化装置及团聚液配制系统

技术领域

本实用新型属于化学团聚技术领域，具体涉及一种团聚剂乳化装置及采用该团聚剂乳化装置的团聚液配制系统。

背景技术

煤炭是我国的主体能源，截至2016年底全国火电装机总量已达到10.5亿千瓦，占电力装机总量的63.6％，而且在未来相当长的一段时间里，我国以燃煤发电为主的电力供应格局不会发生改变。然而燃煤电厂排放的烟气是我国大气中各类污染物的重要排放源，超半数的SO₂、NOx及可吸入性颗粒物来源于燃煤电厂，此外电厂产生的各类废水，如脱硫废水等的达标处理问题仍然较为突出。随着人们环保意识的不断提高，近年来燃煤电厂的环境问题备受关注，在我国节能减排的大背景下，一系列的法律法规相继出台以限制和规范燃煤电厂的排污行为，针对燃煤电厂的排污标准也日趋严格，其目的就是最大限度的降低燃煤电厂污染物尤其是可吸入性颗粒物、SO₂、NOx、废水等的排放量，最终实现烟气超低排放和废水零排放。

燃煤电厂排放的污染物中可吸入性颗粒物(即细颗粒物)因粒径较小、难荷电、难润湿等特点很难通过传统的静电除尘、布袋除尘等手段去除完全，其烟气排放口的浓度仍可达30mg/m³，远高于10mg/m³的超低排放标准。目前，细颗粒物团聚强化除尘技术是较为有效的处理方法，处理后的烟气颗粒物浓度优于国家标准，可达到5mg/m³以下。团聚除尘技术通过化学团聚方法控制燃煤细颗粒物的排放，在不改变现有除尘设备和参数、不增加大型设备的前提下，可在线施工与安装，安装位置灵活、施工周期短，不影响电厂/水泥厂的正常运行与生产；团聚系统运行过程中，采用工业水，无废水排放，无二次污染。

目前，团聚液的配制都是将固态团聚剂、液态团聚剂和水加入混合罐内搅拌混匀。但是，固态团聚剂加入过程中，罐内的水蒸气会聚集凝结在定量桶和下料管壁上，固态团聚剂遇到该部分凝结水滴会粘结在定量桶和下料管上，不仅影响下料精度，而且有堵塞下料管的风险。另外，固态团聚剂粉末遇水极易形成球状难溶物(常称为“鱼眼”)：当固态团聚剂粉末加入水中时，粉末团表面的固态团聚剂粉末遇水溶化后粘度很大，固态团聚剂粉末相互粘结在一起，形成不透水的膜包裹在粉末团表面，进而阻止水进入粉末团内部，从而形成球状难溶物。球状难溶物的密度与混合溶液密度相差不大，球状难溶物弥散在溶液中，难以去除，从而影响团聚液的配制及应用。

实用新型内容

本实用新型实施例涉及一种团聚剂乳化装置及采用该团聚剂乳化装置的团聚液配制系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型实施例涉及一种团聚剂乳化装置，包括乳化罐和固料斗，所述乳化罐具有固态团聚剂加入口、第一注水口和乳化液出口，所述乳化罐内设置有搅拌器；所述固态团聚剂加入口通过并联布置的多个下料管路与所述固料斗的卸料口连通，每一所述下料管路上设有一个缓存罐及沿料流方向分列于所述缓存罐两侧的两个切换控制阀。

作为实施例之一，该团聚剂乳化装置还包括旋转给料阀，所述旋转给料阀的出口端通过供料管与所述固态团聚剂加入口连通，各所述下料管路的出口端均与所述旋转给料阀的入口端连通。

作为实施例之一，所述供料管连接有加热机构。

作为实施例之一，所述加热机构包括螺旋布置于所述供料管管腔中的加热管；或，所述供料管为金属管，所述加热机构包括盘绕于所述供料管外壁上的加热管。

作为实施例之一，各所述缓存罐均为定量桶。

作为实施例之一，所述下料管路为2个。

本实用新型实施例涉及一种团聚液配制系统，包括配料罐、混合罐以及如上所述的团聚剂乳化装置；所述配料罐具有液态团聚剂加入口、乳化液入口、第二注水口以及混合液出口，所述乳化液入口与所述乳化液出口连通；所述混合罐具有混合液入口、第三注水口和团聚液出口，所述混合液入口与所述混合液出口连通；所述配料罐和所述混合罐内均设有搅拌器。

作为实施例之一，所述配料罐上方布置有与所述液态团聚剂加入口连通的液料罐，所述液料罐内设有第一液位检测单元。

作为实施例之一，所述液料罐连接有补液桶，所述补液桶通过补液管道与所述液料罐连接，于所述补液管道上设有与所述第一液位检测单元联锁控制的动力泵。

作为实施例之一，所述乳化罐、所述配料罐和所述混合罐内均设有第二液位检测单元。

本实用新型实施例至少具有如下有益效果：

本实用新型提供的团聚剂乳化装置，通过多个下料管路实现交替切换加料的方式，当需要其中一个下料管路投入加料时，先打开该待投入下料管路上的各切换控制阀，当该下料管路正常加料时，再关闭此前进行加料的下料管路上的各切换控制阀。这种交替切换加料的方式，可保证加料不断流，有效地防止水蒸汽进入缓存罐和固料斗中，避免水蒸汽凝结在缓存罐和固料斗而造成固态团聚剂粘结。

本实用新型提供的团聚液配制系统，预先将固态团聚剂与水混合进行乳化，再抽取乳化液与液态团聚剂混合得到浓缩团聚液，再在混合罐中对浓缩团聚液进行稀释得到所需的团聚液，可以避免现有技术中存在的团聚液配制过程中固态团聚剂粉末遇水形成球状难溶物而影响团聚液的配制及使用效果的问题。通过预先制备浓缩团聚液，再对浓缩团聚液稀释而配制得到适于应用的团聚液，便于控制团聚剂的加入量以及最终获得的团聚液的浓度；而且，先制备浓缩液，在需要时再配制稀释的团聚液，浓缩液的储存不需要大容积的存储设备，可以节约设备成本及占地空间，且便于管理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的团聚剂乳化装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的团聚液配制系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的脱硫废水供应机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1，本实用新型实施例提供一种团聚剂乳化装置，包括乳化罐1和固料斗4，所述乳化罐1具有固态团聚剂加入口、第一注水口和乳化液出口，所述乳化罐1内设置有搅拌器；所述固态团聚剂加入口通过并联布置的多个下料管路与所述固料斗4的卸料口连通，每一所述下料管路上设有一个缓存罐41及沿料流方向分列于所述缓存罐41两侧的两个切换控制阀。

本实施例中，通过多个下料管路实现交替切换加料的方式，当需要其中一个下料管路投入加料时，先打开该待投入下料管路上的各切换控制阀，当该下料管路正常加料时，再关闭此前进行加料的下料管路上的各切换控制阀。这种交替切换加料的方式，可保证加料不断流，有效地防止水蒸汽进入缓存罐41和固料斗4中，避免水蒸汽凝结在缓存罐41和固料斗4而造成固态团聚剂粘结。

上述缓存罐41优选为采用定量桶41，基于上述的多个下料管交替切换加料的方式，可以避免水蒸汽上行至定量桶41内凝结，从而保证下料精度。

本实施例中，上述下料管路的数量为2个，即可满足乳化罐1的正常加料工作。

进一步优选地，如图1，该团聚剂乳化装置还包括旋转给料阀42，所述旋转给料阀42的出口端通过供料管与所述固态团聚剂加入口连通，各所述下料管路的出口端均与所述旋转给料阀42的入口端连通。采用该旋转给料阀42，一方面可均匀、定量地向乳化罐1内供料，另一方面，旋转给料阀42的气密性较好，可起到防水蒸汽上行的效果。

进一步优选地，为避免水蒸汽凝结在上述供料管管壁上，所述供料管连接有加热机构，通过该加热机构工作，可以防止水蒸汽凝结，从而在下料过程中，保持为气体状态的水蒸汽可以被固态团聚剂挤压回至乳化罐1中。作为可行的实施例，该加热机构包括螺旋布置于所述供料管管腔中的加热管；或，所述供料管为金属管，所述加热机构包括盘绕于所述供料管外壁上的加热管。

实施例二

如图2，本实用新型实施例提供一种团聚液配制系统，包括配料罐2、混合罐3以及如上所述的团聚剂乳化装置；所述配料罐2具有液态团聚剂加入口、乳化液入口、第二注水口以及混合液出口，所述乳化液入口与所述乳化液出口连通；所述混合罐3具有混合液入口、第三注水口和团聚液出口，所述混合液入口与所述混合液出口连通；所述配料罐2和所述混合罐3内均设有搅拌器。

其中：

上述乳化液出口优选为设置于乳化罐1的下部/底部；该乳化液出口与乳化液入口之间通过管道连接，可通过浓缩泵等动力设备将乳化罐1内的乳化液抽入配料罐2中。

上述液态团聚剂加入口优选为设置于上述配料罐2的上部/顶部，用于加入液态团聚剂，对应地，在该配料罐2上方布置液料罐5，该液料罐5通过管道与该液态团聚剂加入口连通；优选为在该液料罐5内设有第一液位检测单元，通过该第一液位检测单元检测液料罐5内的液位高度，从而控制液态团聚剂的加入量。该第一液位检测单元可以采用常规的液位检测元件，本实施例中，采用超声波液位计。进一步地，上述液料罐5连接有补液桶，所述补液桶通过补液管道与所述液料罐5连接，于所述补液管道上设有与所述第一液位检测单元联锁控制的动力泵；液料罐5完成一次加料，该第一液位检测单元检测到液料罐5内液位下降，与其联锁控制的动力泵从补液桶中自动抽取液态团聚剂，使液料罐5恢复到加料前的液位后，动力泵自动停止工作。

上述混合液出口优选为设置于配料罐2的下部/底部；该混合液出口与混合液入口之间通过管道连接，可通过浓缩泵等动力设备将配料罐2内的混合液抽入混合罐3中。

如图2，上述乳化罐1、配料罐2和混合罐3可共用一套水源，即第一注水口、第二注水口和第三注水口与同一供水管连通。

本实施例提供的团聚液配制系统，预先将固态团聚剂与水混合进行乳化，再抽取乳化液与液态团聚剂混合得到浓缩团聚液，再在混合罐3中对浓缩团聚液进行稀释得到所需的团聚液，可以避免现有技术中存在的团聚液配制过程中固态团聚剂粉末遇水形成球状难溶物而影响团聚液的配制及使用效果的问题。通过预先制备浓缩团聚液，再对浓缩团聚液稀释而配制得到适于应用的团聚液，便于控制团聚剂的加入量以及最终获得的团聚液的浓度；而且，先制备浓缩液，在需要时再配制稀释的团聚液，浓缩液的储存不需要大容积的存储设备，可以节约设备成本及占地空间，且便于管理。

进一步优选地，所述乳化罐1、所述配料罐2和所述混合罐3内均设有第二液位检测单元，该第二液位检测单元优选为设置于对应罐体底部的压力传感器，通过第二液位检测单元检测对应罐体内的液位，实现自动配料。

另外，如图2，乳化罐1、配料罐2、混合罐3底部均连接有排污管，排污管上设置有手动排污阀，各排污管均与排污总管连接，在排污总管上设置排污总阀。团聚液配制系统随电厂机组24h运行，但电厂机组每隔一段时间会停机检修，团聚液配制系统也会随之停机检修；停机后乳化液、浓缩团聚液以及稀释团聚液长期存放在罐体、管道中，可能会对设备造成锈蚀、堵塞，因此，需要将该部分废液排出。在团聚液配制系统停运后，依次开启排污总阀以及各排污管上的排污阀，将废液排出。

作为本实施例提供的团聚液配制系统的优选实施方式，所述混合罐3还具有脱硫废水加入口，所述脱硫废水加入口连接有脱硫废水供应机构。由于团聚液中配入了脱硫废水，其带入的无机盐可显著增加烟道6内烟气颗粒物的荷电量，大尺寸高荷电的颗粒物很容易被除尘器捕集固定而去除，使得烟气细颗粒物的排放浓度小于10mg/m³，实现了细颗粒物的超低排放，而团聚剂液滴中的水分也在烟道6烟气的高温作用下迅速蒸发，利用脱硫废水配制的团聚液中的无机盐、重金属离子等变成结晶盐，结晶盐随大颗粒物进入除尘器并去除进而实现了对脱硫废水的处理。即本实施例把脱硫废水变成有用的团聚液配制原料，因而能够协同处理燃煤电厂细颗粒物和脱硫废水，避免了电厂分批改造、重复施工造成的负面影响。以下对上述的脱硫废水供应机构进行说明：

为保证团聚液的使用效果，宜于对脱硫废水先处理后再作为团聚液的配制原料。优选地，如图3，所述脱硫废水供应机构包括依次连接的脱硫废水预处理单元和膜过滤处理单元，所述膜过滤处理单元的淡水出口管与所述脱硫废水加入口连通。优选地，如图3，该膜过滤处理单元包括超滤膜14，于其淡水出口管上设有淡水出口控制阀16。采用超滤膜14对脱硫废水进行过滤处理，可以使得脱硫废水中大部分的颗粒物等杂质得以有效去除，降低后续团聚喷枪7堵塞的几率，同时，脱硫废水中大部分的盐分得以保留，保证后续的团聚除尘效果。上述的超滤膜14优选为是错流失膜过滤设备，可以提高超滤膜14的抗污堵能力；本实施例中，膜孔径在35～50微米范围内，进一步优选为选择40微米左右的膜孔径。当然，纳滤膜等膜过滤设备也适用于本实施例中。

本实施例中，基于上述的淡水出口管设有淡水出口控制阀16的结构，可以实现对该超滤膜14的反冲洗，具体地，定期或不定期对所述超滤膜14进行反洗，反洗方法包括：关闭所述淡水出口管上的所述淡水出口控制阀16，对所述超滤膜14进行保压反洗。一般地，超滤膜14的进水侧连接的脱硫废水管道上设置有供水泵15；关闭淡水出口管上的所述淡水出口控制阀16后，淡水侧停止产水，淡水侧管道压力上升，超滤膜14膜孔表面形成的可逆污堵在淡水侧压力的作用下松动，并在上述供水泵15产生的搅动作用下脱离超滤膜14表面(进一步可在浓水出口管上也设置控制阀13，此时，浓水出口管上的控制阀13呈开启的状态)，最终随浓水离开超滤膜14。

优选地，定期地对该超滤膜14进行上述反洗操作，一个优选地实施例是：

超滤膜14每运行5～6分钟，淡水出口管上的淡水出口控制阀16关闭20～30秒，进行保压反洗，从而保证超滤膜14的高通量，随后超滤膜14运行与反冲洗操作交替进行。上述的供水泵15优选为采用大流量循环泵15。

基于上述的超滤膜14反冲洗功能，可有效提高超滤膜14的抗污堵能力，从而提高该超滤膜14的使用寿命，延长其清洗周期。

进一步地，如图3，上述预处理单元包括清水池12和依次串接的至少一级沉淀池，沿脱硫废水流通方向，末级所述沉淀池11、所述清水池12与所述膜过滤处理单元通过脱硫废水流通管依次串接。通过预处理单元对脱硫废水进行预处理，可以降低膜过滤处理单元的工作负荷，提高膜过滤处理单元的工作效率及使用寿命。末级沉淀池11与膜过滤处理单元之间设置清水池12，可以协调预处理单元与膜过滤处理单元之间的工作节奏，保证预处理单元的处理效果。

优选地，如图3，所述沉淀池有三级，其中，第一级沉淀池9用于沉淀脱硫废水中的大颗粒物；向第二级沉淀池10加入石灰乳、含硫重捕剂和聚合硫酸铁助凝剂(优选为顺次加入)，以促使脱硫废水中的悬浮颗粒物、重金属和至少部分的硫酸根沉淀；向第三级沉淀池11中加入碳酸钠软化剂，以促使脱硫废水中的硬度物质沉淀，该硬度物质包括钙、镁等。

进一步地，如图3，上述预处理单元还配置有污泥浓缩池20，各级沉淀池底部均设有污泥排放口，各污泥排放口分别通过污泥管道与污泥浓缩池20连接，各污泥排放口处均设有污泥排放阀。为便于污泥的收集与排放，上述各沉淀池的底部优选为呈V型或呈上宽下窄的锥形，上述污泥排放口设置于对应的沉淀池的底端。另外，上述预处理单元还可包括脱硫废水收集池8，脱硫废水原水进入该脱硫废水收集池8中调节水质和水量。

脱硫废水原水进入脱硫废水收集池8调节水质和水量，出水进入第一级沉淀池9，脱硫废水中的大颗粒物沉入第一级沉淀池9底部，含有颗粒物的泥水经污泥排放阀定期排放至污泥浓缩池20，上清液进入第二级沉淀池10；通过向第二级沉淀池10中顺次加入石灰乳、含硫重捕剂、聚合硫酸铁助凝剂等药剂，促使脱硫废水中的悬浮颗粒物、重金属和部分硫酸根变成污泥，沉积在第二级沉淀池10的底部，泥水经污泥排放阀定期排放至污泥浓缩池20，上清液进入第三级沉淀池11；通过向第三级沉淀池11中投加碳酸钠软化剂，废水中的钙、镁等硬度物质变成污泥，沉积在第三级沉淀池11的底部，泥水经污泥排放阀定期排放至污泥浓缩池20，上清液进入清水池12。在上述的脱硫废水收集池以及各级沉淀池中均可设置搅拌桨，以提高脱硫废水的沉淀效果。在清水池12与膜过滤处理单元之间的管道上可设置上述的大流量循环泵15。

作为优选的实施方式之一，所述浓水出口管与所述清水池12或其中一级所述沉淀池连接，即经超滤膜14得到的浓水返回至清水池12或其中一级沉淀池中继续处理，以实现脱硫废水的零排放。优选地，如图3，该浓水出口管与清水池12连接。

进一步优选地，如图3，所述淡水出口管连接有淡水收集池17，所述淡水收集池17通过淡水流通管与所述脱硫废水入口连通，沿淡水流通方向于所述淡水流通管上依次设有隔膜泵18和过滤器19。采用隔膜泵可以实现脱硫废水的定量输送，同时防止脱硫废水对普通材质泵的腐蚀。淡水收集池17中的废水在隔膜泵18的动力下经过滤器19定量地进入混合配料箱23中；上述过滤器19进一步对淡水进行过滤，保证团聚液的清洁度，进一步降低后续团聚喷枪7堵塞的几率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种团聚剂乳化装置，其特征在于：包括乳化罐和固料斗，所述乳化罐具有固态团聚剂加入口、第一注水口和乳化液出口，所述乳化罐内设置有搅拌器；

所述固态团聚剂加入口通过并联布置的多个下料管路与所述固料斗的卸料口连通，每一所述下料管路上设有一个缓存罐及沿料流方向分列于所述缓存罐两侧的两个切换控制阀。

2.如权利要求1所述的团聚剂乳化装置，其特征在于：还包括旋转给料阀，所述旋转给料阀的出口端通过供料管与所述固态团聚剂加入口连通，各所述下料管路的出口端均与所述旋转给料阀的入口端连通。

3.如权利要求2所述的团聚剂乳化装置，其特征在于：所述供料管连接有加热机构。

4.如权利要求3所述的团聚剂乳化装置，其特征在于：所述加热机构包括螺旋布置于所述供料管管腔中的加热管；

或，所述供料管为金属管，所述加热机构包括盘绕于所述供料管外壁上的加热管。

5.如权利要求1所述的团聚剂乳化装置，其特征在于：各所述缓存罐均为定量桶。

6.如权利要求1所述的团聚剂乳化装置，其特征在于：所述下料管路为2个。

7.一种团聚液配制系统，其特征在于：包括配料罐、混合罐以及如权利要求1至6中任一项所述的团聚剂乳化装置；

所述配料罐具有液态团聚剂加入口、乳化液入口、第二注水口以及混合液出口，所述乳化液入口与所述乳化液出口连通；

所述混合罐具有混合液入口、第三注水口和团聚液出口，所述混合液入口与所述混合液出口连通；

所述配料罐和所述混合罐内均设有搅拌器。

8.如权利要求7所述的团聚液配制系统，其特征在于：所述配料罐上方布置有与所述液态团聚剂加入口连通的液料罐，所述液料罐内设有第一液位检测单元。

9.如权利要求8所述的团聚液配制系统，其特征在于：所述液料罐连接有补液桶，所述补液桶通过补液管道与所述液料罐连接，于所述补液管道上设有与所述第一液位检测单元联锁控制的动力泵。

10.如权利要求7所述的团聚液配制系统，其特征在于：所述乳化罐、所述配料罐和所述混合罐内均设有第二液位检测单元。