公布日：2022.05.13
申請(qǐng)日：2022.01.27
分類號(hào)：C02F1/04(2006.01)I;C02F1/16(2006.01)I;C02F5/00(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于雙循環(huán)回路的脫硫廢水蒸發(fā)濃縮零排放系統(tǒng)及工藝，包括：塔體自下往上依次設(shè)置濃漿循環(huán)池、熱煙氣進(jìn)口、濃漿噴淋層、分隔板和稀漿噴淋層；分隔板上設(shè)置有若干個(gè)升氣帽；濃漿循環(huán)池通過(guò)循環(huán)泵與濃漿噴淋層連接；熱煙氣進(jìn)口與熱煙氣源連接，熱煙氣入口設(shè)置有急冷噴淋裝置，急冷噴淋裝置與廢水稀漿系統(tǒng)連接。采用該種設(shè)置方式可以有效防止硫酸鈣晶體的析出引發(fā)堵塞，進(jìn)而保障除霧器乃至整個(gè)蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
權(quán)利要求書
1.一種基于雙循環(huán)回路的脫硫廢水蒸發(fā)濃縮零排放系統(tǒng)，其特征在于：包括塔體和熱煙氣源，其中，塔體自下往上依次設(shè)置濃漿循環(huán)池、熱煙氣進(jìn)口、濃漿噴淋層、分隔板和稀漿噴淋層；所述分隔板為傾斜布置，所述分隔板覆蓋塔體的整個(gè)截面；分隔板上設(shè)置有若干個(gè)升氣帽；所述升氣帽包括煙氣通道殼體、導(dǎo)流帽和帽沿，其中，煙氣通道殼體上均勻開(kāi)設(shè)升氣孔，所述導(dǎo)流帽為錐形，并覆蓋升氣孔，帽沿設(shè)置在導(dǎo)流帽的末端，豎向設(shè)置；濃漿循環(huán)池通過(guò)循環(huán)泵與濃漿噴淋層連接；熱煙氣進(jìn)口與熱煙氣源連接，熱煙氣入口設(shè)置有急冷噴淋裝置，急冷噴淋裝置與廢水稀漿系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙循環(huán)回路的脫硫廢水蒸發(fā)濃縮零排放系統(tǒng)，其特征在于：所述急冷噴淋裝置包括豎向噴淋層、左向噴淋層和右向噴淋層，豎向噴淋層的噴淋范圍覆蓋煙氣流道的寬度方向，其設(shè)置于熱煙氣進(jìn)口的頂部，左向和右向噴淋層的噴淋范圍均覆蓋煙氣流道的高度方向，分別設(shè)置于熱煙氣進(jìn)口的兩側(cè)；或，所述急冷噴淋裝置包括多層豎向噴淋層，多層豎向噴淋層在煙氣流道的高度方向均勻分布，且每層豎向噴淋層的噴淋范圍均覆蓋煙氣流道的寬度方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙循環(huán)回路的脫硫廢水蒸發(fā)濃縮零排放系統(tǒng)，其特征在于：稀漿噴淋層與脫硫廢水稀漿源連接；還包括稀漿外循環(huán)管路，其進(jìn)口與分隔板的最低處連接，其出口與稀漿噴淋層連接；所述稀漿外循環(huán)管路上設(shè)置有稀漿循環(huán)箱和稀漿循環(huán)泵，稀漿循環(huán)箱的安裝位置低于分隔板的最低處，稀漿循環(huán)泵設(shè)置于稀漿循環(huán)箱的下游；所述稀漿外循環(huán)管路與所述急冷噴淋裝置連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于雙循環(huán)回路的脫硫廢水蒸發(fā)濃縮零排放系統(tǒng)，其特征在于：導(dǎo)流帽為棱錐或圓錐形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙循環(huán)回路的脫硫廢水蒸發(fā)濃縮零排放系統(tǒng)，其特征在于：包括煙氣進(jìn)口與濃漿噴淋層之間的垂直距離、濃漿噴淋層與分隔層之間的垂直距離以及分隔層與稀漿噴淋層之間的垂直距離均不小于2.0m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙循環(huán)回路的脫硫廢水蒸發(fā)濃縮零排放系統(tǒng)，其特征在于：還包括液固分離裝置，其與濃漿循環(huán)池連接。
7.一種基于雙循環(huán)回路的脫硫廢水蒸發(fā)濃縮零排放工藝，其特征在于：包括如下步驟：熱煙氣在蒸發(fā)濃縮塔入口處，受到廢水稀漿的急冷降溫后，進(jìn)入噴淋濃縮塔內(nèi)，對(duì)噴淋下來(lái)的脫硫濃漿循環(huán)液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮；初步降溫后熱煙氣與噴淋的濃漿循環(huán)液逆流換熱、傳質(zhì)，使循環(huán)液持續(xù)蒸發(fā)濃縮，變成高濃度漿液；流經(jīng)濃漿噴淋區(qū)的煙氣流經(jīng)升氣帽進(jìn)入稀漿噴淋區(qū)進(jìn)行煙氣降溫和固體顆粒物的捕獲；
還包括傾斜布置的分隔板，所述分隔板覆蓋塔體的整個(gè)截面；分隔板上設(shè)置有若干個(gè)升氣帽；所述升氣帽包括煙氣通道殼體、導(dǎo)流帽和帽沿，其中，煙氣通道殼體上均勻開(kāi)設(shè)升氣孔，所述導(dǎo)流帽為錐形，并覆蓋升氣孔，帽沿設(shè)置在導(dǎo)流帽的末端，豎向設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于雙循環(huán)回路的脫硫廢水蒸發(fā)濃縮零排放工藝，其特征在于：熱煙氣在蒸發(fā)濃縮塔入口處的流速為8-20m/s。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于雙循環(huán)回路的脫硫廢水蒸發(fā)濃縮零排放工藝，其特征在于：入口處的液氣比為1-3L/Nm3；經(jīng)過(guò)初始降溫后的煙氣的溫度為90-110℃；煙氣在濃漿噴淋區(qū)的停留時(shí)間為0.5-1.0s。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于雙循環(huán)回路的脫硫廢水蒸發(fā)濃縮零排放工藝，其特征在于：流經(jīng)濃漿噴淋區(qū)的煙氣流經(jīng)升氣帽進(jìn)行一級(jí)固體顆粒捕獲。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于雙循環(huán)回路的脫硫廢水蒸發(fā)濃縮零排放工藝，其特征在于：從升氣帽中流出的煙氣流經(jīng)稀漿噴淋區(qū)進(jìn)行煙氣降溫和固體顆粒物的二級(jí)捕獲。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基于雙循環(huán)回路的脫硫廢水蒸發(fā)濃縮零排放工藝，其特征在于：煙氣在稀漿噴淋區(qū)的停留時(shí)間為0.5～1.0s。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于雙循環(huán)回路的脫硫廢水蒸發(fā)濃縮零排放工藝，其特征在于：還包括向濃漿中投加防垢劑、阻垢劑、容垢劑或/和磨蝕劑的步驟。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于雙循環(huán)回路的脫硫廢水蒸發(fā)濃縮零排放系統(tǒng)及工藝。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
第一方面，本發(fā)明提供一種基于雙循環(huán)回路的脫硫廢水蒸發(fā)濃縮零排放系統(tǒng)，包括：塔體和熱煙氣源，其中，
塔體自下往上依次設(shè)置濃漿循環(huán)池、熱煙氣進(jìn)口、濃漿噴淋層、分隔板和稀漿噴淋層；
分隔板上設(shè)置有若干個(gè)升氣帽；
濃漿循環(huán)池通過(guò)循環(huán)泵與濃漿噴淋層連接；
熱煙氣進(jìn)口與熱煙氣源連接，熱煙氣入口設(shè)置有急冷噴淋裝置，急冷噴淋裝置與廢水稀漿系統(tǒng)連接。
第二方面，本發(fā)明提供一種基于雙循環(huán)回路的脫硫廢水蒸發(fā)濃縮零排放工藝，包括如下步驟：
熱煙氣在蒸發(fā)濃縮塔入口處，受到廢水稀漿的急冷降溫后，進(jìn)入噴淋濃縮塔內(nèi)，對(duì)噴淋下來(lái)的脫硫濃漿循環(huán)液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮；
初步降溫后熱煙氣與噴淋的濃漿循環(huán)液逆流換熱、傳質(zhì)，使循環(huán)液持續(xù)蒸發(fā)濃縮，變成高濃度漿液；
流經(jīng)濃漿噴淋區(qū)的煙氣流經(jīng)升氣帽進(jìn)入稀漿噴淋區(qū)，煙氣進(jìn)一步降溫，而且?guī)蟻?lái)的液珠和固體顆粒物將被稀漿噴淋區(qū)捕獲。
上述本發(fā)明的一種或多種實(shí)施方式取得的有益效果如下：
由于塔入口的煙氣流速較快，具有一定程度的文丘里混合效應(yīng)，在入口處增設(shè)急冷噴淋裝置，此處采用稀漿噴淋，可以實(shí)現(xiàn)氣液的急速混合而降溫，使得原來(lái)在塔內(nèi)才完成的氣液接觸的換熱過(guò)程，在塔入口即能大部分完成。通過(guò)該種設(shè)置方式，一方面可以使脫硫廢水稀漿快速蒸發(fā)濃縮。由于脫硫廢水稀漿的濃度較低，不會(huì)造成大量硫酸鈣晶體析出；另一方面，可以使熱煙氣得到快速降溫，降溫后的煙氣入塔后再與脫硫廢水濃漿直接接觸換熱時(shí)，由于兩者的溫差減小，可以在較大程度上避免對(duì)脫硫廢水濃漿區(qū)造成局部急劇加熱，進(jìn)而可以有效避免濃漿區(qū)的結(jié)垢堵塞。
蒸發(fā)濃縮塔基于雙循環(huán)回路，即：在濃漿噴淋層的上方，還設(shè)置有分隔板、升氣帽和稀漿噴淋層。稀漿噴淋層將對(duì)從下方來(lái)的煙氣中攜帶的液滴和干化顆粒物進(jìn)行捕獲、分離，同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行降溫和進(jìn)一步飽和，這樣保證了煙氣最后流經(jīng)除霧器時(shí)，不造成除霧器的堵塞。
（發(fā)明人：劉述平;呂揚(yáng);管闖;孫德山;楊鳳嶺;呂和武;仇洪波;馮超;朱亮;于雷霆;馬現(xiàn)厚;畢冉;杜先營(yíng);馬松）
