CN218516430U - 一种二氧化硫烟气处理及亚硫酸钠结晶的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体涉及一种二氧化硫烟气处理及亚硫酸钠结晶的装置，包括二氧化硫吸收塔和亚硫酸钠分级结晶蒸发器，二氧化硫吸收塔与第一调节池连通，第一调节池用于向吸收塔内加入液碱‑氯化钠溶液；亚硫酸钠分级结晶蒸发器与固液分离器连通，固液分离器的液体出料口连通第二调节池，第二调节池与亚硫酸钠分级结晶蒸发器连通，固液分离器的固体出料口连接干燥工序。目的在于通过收集的地下槽滤液打入二效蒸发器，打破现有各效体内部固液比的分配，控制一效晶种数量，增加二效蒸发器晶种数量，加快晶体成长，降低蒸发过程氧化，提高晶体成长速率，加入氯化钠杂质干扰后提升离心分离效果。

Description

一种二氧化硫烟气处理及亚硫酸钠结晶的装置

技术领域

本实用新型属于化工环保领域，具体涉及一种二氧化硫烟气处理及亚硫酸钠结晶的装置。

背景技术

在硫化矿的冶炼过程中，会产生大量的低浓度二氧化硫环集烟气，该部分烟气由于含硫浓度低，无法用于制酸，然而该部分烟气未经处理也不能直接排放到空气当中，目前常用的对该部分低浓度二氧化硫环集烟气的处理方式是利用烧碱吸收冶炼低浓度二氧化硫烟气，使得其达标排放，并在吸收之后生产亚硫酸钠副产品，如此既解决了二氧化硫的污染问题，又能够生产亚硫酸钠，具有一定的经济效益。

然而现有的在亚硫酸钠的结晶过程当中，仅通过一次蒸发结晶处理就进行固液分离操作，而在使用相对纯净的隔膜烧碱吸收冶炼低浓度的二氧化硫烟气，通过蒸发器蒸发亚硫酸钠溶液时，亚硫酸钠蒸发结晶的效率并不高，从而导致晶种较少，结晶效果不好，无法有效达到固液分离的目的。

实用新型内容

为了解决二氧化硫的吸收处理以及亚硫酸钠的结晶问题，本实用新型提供了一种二氧化硫烟气处理及亚硫酸钠结晶的装置，将冶炼生产过程中产生的低浓度二氧化硫烟气，经过净化工序两级湿法洗涤后，进入吸收塔吸收后的尾气达标排放，产生的吸收液亚硫酸氢钠蒸发浓缩、离心分离，通过收集的地下槽滤液打入二效蒸发器，打破现有各效体内部固液比的分配，控制一效晶种数量，增加二效蒸发器晶种数量，加快晶体成长，降低蒸发过程氧化，提高晶体成长速率，加入氯化钠杂质干扰后提升离心分离效果。

为实现上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种二氧化硫烟气处理及亚硫酸钠结晶的装置，包括二氧化硫吸收塔和亚硫酸钠分级结晶蒸发器，所述二氧化硫吸收塔的液体流出管与亚硫酸钠分级结晶蒸发器连通，所述二氧化硫吸收塔与第一调节池连通，所述第一调节池用于向吸收塔内加入液碱-氯化钠溶液；所述亚硫酸钠分级结晶蒸发器与固液分离器连通，所述固液分离器的液体出料口连通第二调节池，所述第二调节池与亚硫酸钠分级结晶蒸发器连通，所述固液分离器的固体出料口连接干燥工序。

优选的，所述亚硫酸钠分级结晶蒸发器包括一效蒸发器和二效蒸发器，所述一效蒸发器和二效蒸发器串联，所述二效蒸发器的出口端连接固液分离器。

优选的，所述固液分离器包括旋液分离器和离心分离机，所述旋液分离器包括一级旋液分离器和二级旋液分离器，所述一级旋液分离器和二级旋液分离器之间连通有闪蒸罐，所述二级旋液分离器的出口端与离心分离机连通。

优选的，所述吸收塔与液碱储罐连通；所述第一调节池包括第一地下搅拌槽，所述第一地下搅拌槽分别与液碱储罐和第一氯化钠储罐连通，所述第一地下搅拌槽通过第一出口阀与吸收塔连通。

优选的，所述第二调节池包括第二地下搅拌槽，所述第二地下搅拌槽与第二氯化钠储罐连通；所述第二地下搅拌槽的出口分别与一效蒸发器和/或二效蒸发器的入口连通。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的装置用于处理冶炼生产过程中产生的低浓度二氧化硫烟气，但在制酸系统出现故障时，也可临时用于处理高浓度的二氧化硫烟气冶炼烟气，保障冶炼系统生产的正常进行；本实用新型的处理装置采用二级蒸发器，并在液碱中加入氯化钠提高亚硫酸钠的结晶率，提高晶体成长速度，从而保证后续离心分离的效果；本实用新型采用二级旋液分离器进行固液分离，并在两级旋液分离器之间加入闪蒸罐，再一次提高蒸发结晶的效果，保证固液比达到4:3，而滤液进行再次存储，可以直接打入到一效蒸发器中继续参与蒸发结晶工艺，也可以通过加入氯化钠后打入到二效蒸发器中，提高二效蒸发器中的晶种数量，加快晶体成长，控制整个系统的晶种数量，提高晶体成长速率，提升离心分离效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-冶炼烟气；2-净化工序；3-吸收塔；4-中和工序；5-第一地下搅拌槽；6-第一搅拌桨；7-第一液下泵；8-第一氯化钠储罐；9-液碱泵；10-液碱储罐；11-第一阀门；12-第二阀门；13-第三阀门；14-第四阀门；15-中和液储罐；16-中和液泵；17-第五阀门；18-第六阀门；19-一效蒸发器；20-一效强制循环泵；21-一校过料泵；22-第七阀门；23-第八阀门；24-二效过料泵；25-二效强制循环泵；26-二效蒸发器；27-一级旋液分离器；28-闪蒸罐；29-闪蒸泵；30-二级旋液分离器；31-高位槽；32-高位槽放料阀；33-离心分离机；34-干燥工序；35-第二地下搅拌槽；36-第二搅拌桨；37-第二液下泵；38-第二氯化钠储罐。

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，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，一种二氧化硫烟气处理及亚硫酸钠结晶的方法，包括以下步骤：

S1：对低浓度的二氧化硫环集烟气进行净化、吸收，吸收后的气体达标排放，产生的亚硫酸氢钠吸收液进行中和处理；打开吸收塔3、第三阀门13，关闭第四阀门14、第一阀门11、第二阀门12，启动液碱泵9，将液碱储罐10中的液碱打入吸收塔3，达到设定液位后，关闭液碱泵9停止加碱，关闭第三阀门13。

冶炼生产过程中产生的低浓度二氧化硫冶炼烟气1，进入净化工序2，经净化工序2的两级湿法洗涤、降温、除尘及电除雾器除雾后，净化后的二氧化硫烟气进入吸收塔3，在吸收塔3中，二氧化硫烟气与吸收塔3中的烧碱进行吸收反应，吸收后的尾气达标排放，产生的吸收液亚硫酸氢钠溶液，进入中和工序4。

打开第四阀门14，关闭吸收塔3的第三阀门13、第二阀门12、第一阀门11，开启液碱泵9，加入烧碱，吸收液亚硫酸氢钠溶液与烧碱进行中和反应，中和液亚硫酸钠溶液经除杂处理后，中和液亚硫酸钠溶液送往中和液储罐15备用。

对二氧化硫环集烟气进行吸收采用液碱进行吸收，当液碱储罐10液碱中氯化钠含量低至1g/L时，在液碱中混入氯化钠形成液碱-氯化钠溶液，使得液碱-氯化钠溶液中氯化钠的浓度在70-80g/L范围，提高二级蒸发器中的亚硫酸钠的结晶率。打开第一阀门11，关闭第三阀门13、关闭第四阀门14，启动液碱泵9，将液碱储罐10中的液碱打入第一地下搅拌槽5，达到设定液位后，关闭液碱泵9停止加碱，关闭第一阀门11。由第一氯化钠储罐8向第一地下搅拌槽5加入氯化钠，第一地下搅拌槽5中的氯化钠在搅拌的作用下，发生旋转和翻滚，氯化钠溶解后，关闭第三阀门13，打开第二阀门12，开启第一液下泵7，将第一地下搅拌槽5加入氯化钠的液碱打入吸收塔3，达到设定液位后，停止加碱，关闭第二阀门12。

使用较为纯净的烧碱，氯化钠含量低，不利于晶体成长，通过人工加入氯化钠工业盐或其它介质，适当增加溶液中的杂质含量可提高晶体成长速度，提升离心分离效果。

S2：中和后的亚硫酸氢钠溶液经过二级蒸发器循环流动蒸发浓缩，使得浓缩后的溶液中固液比达到3:2

；二级蒸发器包括一效蒸发器19和二效蒸发器26，一效蒸发器19和二效蒸发器26串联设置，进入到一效蒸发器19内的亚硫酸氢钠溶液在一效蒸发器19内循环流动，并在一效蒸发器19内处理，当一效蒸发器达到设定位置(第二视镜下沿)时，后进入到二效蒸发器26。

开启蒸发工序时，打开第五阀门17，关闭第六阀门18，启动中和液泵16，将中和液储罐15中的中和液打入一效蒸发器19，当一效蒸发器19液位达到设定位置时，启动一效强制循环泵20，对中和液亚硫酸钠进行蒸发浓缩，打开第七阀门22，关闭第八阀门23，启动一效过料泵21，向二效蒸发器26过料，当二效液位达到设定位置时，启动二效强制循环泵25，继续对中和液亚硫酸钠进行蒸发浓缩。

经过二级蒸发器蒸发浓缩后的溶液经过闪蒸罐28后进入二级旋液分离器，再进行固液分离。当二效蒸发器26液位稳定，达到设置浓度(设置固液比达到3:2)后，启动二效过料泵24，向一级旋液分离器27进料，浓缩液进入闪蒸罐28，当闪蒸罐28液位达到设定位置时，启动闪蒸泵29，物料进入二级旋液分离器30，而后浓缩液进入高位槽31，当高位槽31液位达到设定位置时，启动离心分离机33，打开高位槽放料阀32，浓缩液进入离心分离机33进行固液分离，分离后的结晶亚硫酸钠物料进入干燥工序34继续处理。

S3：对浓缩后的溶液进行固液分离，分离后的结晶亚硫酸钠物料进入干燥工序继续处理，分离后的滤液存储后进入到二级蒸发器中继续蒸发浓缩。

进行固液分离后的滤液直接进入到一效蒸发器中继续蒸发浓缩；或，加入氯化钠后进入二效蒸发器中，调控二效蒸发器中的晶种数量。也即固液分离后的滤液会被存储起来，而后用于直接参与到一效蒸发器中继续蒸发浓缩；或者当氯化钠含量交底时，加入氯化钠后进入二效蒸发器中，打破现有各效体内部固液比的分配，控制一效晶种数量，增加二效蒸发器26晶种数量，加快晶体成长，降低蒸发过程氧化，提高晶体成长速率，加入氯化钠杂质干扰后提升离心分离效果。

基于上述方法，本实用新型还提供了一种二氧化硫烟气处理及亚硫酸钠结晶的装置，包括二氧化硫吸收塔3和亚硫酸钠分级结晶蒸发器，所述二氧化硫吸收塔3的液体流出管与亚硫酸钠分级结晶蒸发器连通，所述二氧化硫吸收塔3与第一调节池连通，所述第一调节池用于向吸收塔3内加入液碱-氯化钠溶液；所述亚硫酸钠分级结晶蒸发器与固液分离器33连通，所述固液分离器的液体出料口连通第二调节池，所述第二调节池与亚硫酸钠分级结晶蒸发器连通，所述固液分离器的固体出料口连接干燥工序。

所述亚硫酸钠分级结晶蒸发器包括一效蒸发器19和二效蒸发器26，所述一效蒸发器19和二效蒸发器26串联，所述二效蒸发器26的出口端连接固液分离器。

所述固液分离器包括旋液分离器和离心分离机33，所述旋液分离器包括一级旋液分离器27和二级旋液分离器30，所述一级旋液分离器27和二级旋液分离器30之间连通有闪蒸罐28，所述二级旋液分离器30的出口端与离心分离机33连通。

所述吸收塔3与液碱储罐10连通；所述第一调节池包括第一地下搅拌槽5，所述第一地下搅拌槽5分别与液碱储罐10和第一氯化钠储罐8连通，所述第一地下搅拌槽5通过第一出口阀12与吸收塔3连通。第一地下搅拌槽5中设置第一搅拌桨6，通过第一搅拌桨6将液碱-氯化钠搅拌均匀后打入吸收塔3中，从而调控整个系统的晶种数量。

所述第二调节池包括第二地下搅拌槽35，所述第二地下搅拌槽35与第二氯化钠储罐38连通；所述第二地下搅拌槽35的出口分别与一效蒸发器19和/或二效蒸发器26的入口连通。离心分离机33进料前，开启第二搅拌桨36，离心分离机33的滤液，进入第二地下搅拌槽35，第二地下搅拌槽35中的滤液在搅拌的作用下，发生旋转和翻滚，避免滤液沉淀、结晶，堵塞第二液下泵37的入口，当第二地下搅拌槽35液位到达设定位置时，打开第六阀门18，关闭第五阀门17，启动第二液下泵37，滤液进入一效蒸发器19，继续蒸发浓缩。或者，当液碱储罐10液碱较为纯净，氯化钠含量较低时，由第二氯化钠储罐38向第二地下搅拌槽35加入氯化钠，第二地下搅拌槽35中的氯化钠在搅拌的作用下，发生旋转和翻滚，氯化钠溶解后，将第二地下搅拌槽35加入氯化钠的滤液打入二效蒸发器26，打破现有各效体内部固液比的分配，控制一效晶种数量，增加二效蒸发器26晶种数量，加快晶体成长，降低蒸发过程氧化，提高晶体成长速率，加入氯化钠杂质干扰后提升离心分离效果。

采用蒸发结晶工艺生产无水固体亚硫酸钠产品，当液碱储罐10液碱较为纯净，氯化钠含量较低时，蒸发系统运行，存在蒸发结晶效果差，离心机分离出料不佳，母液中含固量高(固液比达到1:3)，进入一效蒸发器，将会造成一效蒸发器固液比高，二效蒸发器固液比低，蒸发器内部晶种分布混乱，阻碍结晶长大，原材料中杂质含量较少，不利于蒸发结晶。离心分离机的滤液进入第二地下搅拌槽35，加入氯化钠后，滤液回用于二效蒸发器，适当增加溶液中的杂质含量可提高晶体成长速度，打破现有各效体(一效蒸发器、二效蒸发器)内部固液比的分配，控制一效蒸发器中晶种数量，加快晶体成长，降低蒸发过程氧化。增加二效晶种数量，提高晶体成长速率，提升离心分离效果。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，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做出的各种变形、变型、修改、替换，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种二氧化硫烟气处理及亚硫酸钠结晶的装置，其特征在于：包括二氧化硫吸收塔(3)和亚硫酸钠分级结晶蒸发器，所述二氧化硫吸收塔(3)的液体流出管与亚硫酸钠分级结晶蒸发器连通，所述二氧化硫吸收塔(3)与第一调节池连通，所述第一调节池用于向吸收塔(3)内加入液碱-氯化钠溶液；所述亚硫酸钠分级结晶蒸发器与固液分离器连通，所述固液分离器的液体出料口连通第二调节池，所述第二调节池与亚硫酸钠分级结晶蒸发器连通，所述固液分离器的固体出料口连接干燥工序。

2.根据权利要求1所述的二氧化硫烟气处理及亚硫酸钠结晶的装置，其特征在于：所述亚硫酸钠分级结晶蒸发器包括一效蒸发器(19)和二效蒸发器(26)，所述一效蒸发器(19)和二效蒸发器(26)串联，所述二效蒸发器(26)的出口端连接固液分离器。

3.根据权利要求2所述的二氧化硫烟气处理及亚硫酸钠结晶的装置，其特征在于：所述固液分离器包括旋液分离器和离心分离机(33)，所述旋液分离器包括一级旋液分离器(27)和二级旋液分离器(30)，所述一级旋液分离器(27)和二级旋液分离器(30)之间连通有闪蒸罐(28)，所述二级旋液分离器(30)的出口端与离心分离机(33)连通。

4.根据权利要求3所述的二氧化硫烟气处理及亚硫酸钠结晶的装置，其特征在于：所述吸收塔(3)与液碱储罐(10)连通；所述第一调节池包括第一地下搅拌槽(5)，所述第一地下搅拌槽(5)分别与液碱储罐(10)和第一氯化钠储罐(8)连通，所述第一地下搅拌槽(5)通过第一出口阀(12)与吸收塔(3)连通。

5.根据权利要求4所述的二氧化硫烟气处理及亚硫酸钠结晶的装置，其特征在于：所述第二调节池包括第二地下搅拌槽(35)，所述第二地下搅拌槽(35)与第二氯化钠储罐(38)连通；所述第二地下搅拌槽(35)的出口分别与一效蒸发器(19)和/或二效蒸发器(26)的入口连通。

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