公布日：2023.04.14
申請日：2023.01.09
分類(lèi)號：C02F1/16(2023.01)I;B01F27/90(2022.01)I;B01F35/92(2022.01)I;B01F23/53(2022.01)I;C02F103/18(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種脫硫廢水深度處理的濃縮系統及方法，石灰乳化箱設置于石灰漿液箱內腔，石灰乳化箱的外壁與石灰漿液箱內壁之間形成有脫硫廢水夾層，脫硫廢水夾層和石灰乳化箱上部設有用于收集水蒸氣的水蒸氣匯集管道，水蒸氣匯集管道的出口與脫硫廢水進(jìn)水換熱器的熱進(jìn)口連接；脫硫廢水進(jìn)水系統的出口與脫硫廢水進(jìn)水換熱器的冷進(jìn)口連接，脫硫廢水進(jìn)水換熱器的冷出口與脫硫廢水夾層連通；石灰粉供料系統的出口連接至石灰乳化箱，工藝水系統與石灰乳化箱連接，脫硫廢水排水系統與脫硫廢水夾層連接，石灰漿液供漿系統與石灰乳化箱連接。本發(fā)明能利用石灰與水化學(xué)反應放出的巨大熱量加熱脫硫廢水，實(shí)現脫硫廢水減量的目的，并且處理過(guò)程相對安全。
權利要求書(shū)
1.一種脫硫廢水深度處理的濃縮系統，其特征在于，包括石灰粉供料系統、石灰漿液箱(3)、石灰乳化箱(4)、脫硫廢水進(jìn)水系統、脫硫廢水進(jìn)水換熱器(10)、脫硫廢水排水系統、工藝水系統和石灰漿液供漿系統；石灰乳化箱(4)設置于石灰漿液箱(3)內腔，石灰乳化箱(4)的外壁與石灰漿液箱(3)內壁之間形成有空腔，該空腔作為脫硫廢水夾層(5)，脫硫廢水夾層(5)和石灰乳化箱(4)上部設有用于收集水蒸氣的水蒸氣匯集管道(18)，水蒸氣匯集管道(18)的出口與脫硫廢水進(jìn)水換熱器(10)的熱進(jìn)口連接；脫硫廢水進(jìn)水系統的出口與脫硫廢水進(jìn)水換熱器(10)的冷進(jìn)口連接，脫硫廢水進(jìn)水換熱器(10)的冷出口與脫硫廢水夾層(5)連通；石灰粉供料系統的出口連接至石灰乳化箱(4)，工藝水系統與石灰乳化箱(4)連接，脫硫廢水排水系統與脫硫廢水夾層(5)連接，石灰漿液供漿系統與石灰乳化箱(4)連接。
2.根據權利要求1所述的一種脫硫廢水深度處理的濃縮系統，其特征在于，所述石灰粉供料系統包括石灰粉倉(1)和石灰卸料系統(2)，石灰卸料系統(2)的入口與石灰粉倉(1)連接，石灰卸料系統(2)的出口與石灰乳化箱(4)頂部連通。
3.根據權利要求1所述的一種脫硫廢水深度處理的濃縮系統，其特征在于，所述脫硫廢水進(jìn)水系統包括脫硫廢水儲存箱(7)、脫硫廢水進(jìn)水管道(8)和脫硫廢水進(jìn)水泵(9)，脫硫廢水儲存箱(7)通過(guò)脫硫廢水進(jìn)水管道(8)與脫硫廢水進(jìn)水換熱器(10)的冷進(jìn)口連接，脫硫廢水進(jìn)水泵(9)設置于脫硫廢水進(jìn)水管道(8)上，脫硫廢水進(jìn)水管道(8)上在脫硫廢水進(jìn)水泵(9)的上游設有控制閥門(mén)(17)。
4.根據權利要求1所述的一種脫硫廢水深度處理的濃縮系統，其特征在于，脫硫廢水排水系統包括脫硫廢水排水管道(11)、脫硫廢水排水泵(12)和脫硫廢水排水箱(13)，脫硫廢水排水管道(11)的一端與脫硫廢水夾層(5)的底部連通，脫硫廢水排水管道(11)的另一端與脫硫廢水排水箱(13)連接，脫硫廢水排水泵(12)設置于脫硫廢水排水管道(11)上，脫硫廢水排水管道(11)上在脫硫廢水排水泵(12)的下游設有控制閥門(mén)(17)。
5.根據權利要求1所述的一種脫硫廢水深度處理的濃縮系統，其特征在于，石灰漿液供漿系統包括石灰漿液供漿管道(14)、石灰漿液供漿泵(15)和吸收塔(16)，石灰漿液供漿管道(14)的一端與石灰乳化箱(4)的底部連通，石灰漿液供漿管道(14)的另一端與吸收塔(16)的石灰石漿液入口連接，石灰漿液供漿泵(15)設置于石灰漿液供漿管道(14)上，石灰漿液供漿管道(14)上在石灰漿液供漿泵(15)的下游設有控制閥門(mén)(17)。
6.根據權利要求1所述的一種脫硫廢水深度處理的濃縮系統，其特征在于，工藝水系統包括工藝水箱和工藝水泵，工藝水箱通過(guò)工藝水管與石灰乳化箱(4)的頂部連通，工藝水泵設置于工藝水管上，工藝水管上在工藝水泵的下游設有在線(xiàn)流量計(24)。
7.根據權利要求1所述的一種脫硫廢水深度處理的濃縮系統，其特征在于，脫硫廢水夾層(5)和石灰乳化箱(4)內均設有在線(xiàn)監測液位計(21)，脫硫廢水夾層(5)設有在線(xiàn)監測密度計(22)，石灰乳化箱(4)內設有頂進(jìn)式攪拌器(6)，石灰乳化箱(4)的材質(zhì)為導熱材質(zhì)，所述導熱材質(zhì)包括不銹鋼。
8.根據權利要求1所述的一種脫硫廢水深度處理的濃縮系統，其特征在于，所述脫硫廢水進(jìn)水換熱器(10)中，熱進(jìn)口位于熱出口的上方，冷進(jìn)口位于冷出口的下方，石灰漿液箱的頂部安裝有蓋板，所述蓋板覆蓋于脫硫廢水夾層(5)和石灰乳化箱(4)上方，水蒸氣匯集管道與水蒸氣匯集管道(18)連接，水蒸氣匯集管道(18)與脫硫廢水夾層(5)和石灰乳化箱(4)上方的空腔連通。
9.一種脫硫廢水深度處理的濃縮方法，其特征在于，該方法采用權利要求1-8任意一項所述的脫硫廢水深度處理的濃縮系統進(jìn)行，包括如下過(guò)程：石灰粉和工藝水在石灰乳化箱(4)中反應放熱，石灰乳化箱中的熱量通過(guò)石灰乳化箱(4)傳遞給脫硫廢水夾層(5)中的脫硫廢水，使脫硫廢水夾層(5)中的脫硫廢水中的水分蒸發(fā)、進(jìn)行濃縮；石灰乳化箱(4)中反應蒸發(fā)出的水分以及脫硫廢水夾層(5)中濃縮蒸發(fā)出的水分經(jīng)水蒸氣匯集管道(18)匯集后進(jìn)入脫硫廢水進(jìn)水換熱器(10)中進(jìn)行放熱，用于預熱脫硫廢水進(jìn)水系統為脫硫廢水夾層(5)提供的脫硫廢水；當脫硫廢水夾層(5)中脫硫廢水的密度大于等于第一預設密度值時(shí)，啟動(dòng)脫硫廢水排水系統排出脫硫廢水濃縮液，當脫硫廢水夾層(5)中脫硫廢水的密度小于第二預設密度值時(shí)，關(guān)閉脫硫廢水排水系統，并啟動(dòng)脫硫廢水進(jìn)水系統，將脫硫廢水夾層(5)內的脫硫廢水補至最高液位；當脫硫廢水夾層(5)中脫硫廢水的液位低于最低液位值時(shí)，啟動(dòng)脫硫廢水進(jìn)水系統，將脫硫廢水夾層(5)內的脫硫廢水補至最高液位。
10.根據權利要求9所述的一種脫硫廢水深度處理的濃縮方法，其特征在于，所述第一預設密度值為1300kg/m3，第二預設密度值為1200kg/m3；脫硫廢水夾層(5)中的液位始終高于石灰乳化箱(4)中的液位；脫硫廢水進(jìn)水系統與脫硫廢水排出系統不同時(shí)運行；脫硫廢水進(jìn)水換熱器(10)的熱出口排出的水輸入工藝水系統，作為工藝水系統的補充水。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述現有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種脫硫廢水深度處理的濃縮系統及方法，本發(fā)明能利用石灰(CaO)與水化學(xué)反應放出的巨大熱量加熱脫硫廢水，實(shí)現脫硫廢水減量的目的，并且處理過(guò)程相對安全。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種脫硫廢水深度處理的濃縮系統，包括石灰粉供料系統、石灰漿液箱、石灰乳化箱、脫硫廢水進(jìn)水系統、脫硫廢水進(jìn)水換熱器、脫硫廢水排水系統、工藝水系統和石灰漿液供漿系統；
石灰乳化箱設置于石灰漿液箱內腔，石灰乳化箱的外壁與石灰漿液箱內壁之間形成有空腔，該空腔作為脫硫廢水夾層，脫硫廢水夾層和石灰乳化箱上部設有用于收集水蒸氣的水蒸氣匯集管道，水蒸氣匯集管道的出口與脫硫廢水進(jìn)水換熱器的熱進(jìn)口連接；
脫硫廢水進(jìn)水系統的出口與脫硫廢水進(jìn)水換熱器的冷進(jìn)口連接，脫硫廢水進(jìn)水換熱器的冷出口與脫硫廢水夾層連通；石灰粉供料系統的出口連接至石灰乳化箱，工藝水系統與石灰乳化箱連接，脫硫廢水排水系統與脫硫廢水夾層連接，石灰漿液供漿系統與石灰乳化箱連接。
優(yōu)選的，所述石灰粉供料系統包括石灰粉倉和石灰卸料系統，石灰卸料系統的入口與石灰粉倉連接，石灰卸料系統的出口與石灰乳化箱頂部連通。
優(yōu)選的，所述脫硫廢水進(jìn)水系統包括脫硫廢水儲存箱、脫硫廢水進(jìn)水管道和脫硫廢水進(jìn)水泵，脫硫廢水儲存箱通過(guò)脫硫廢水進(jìn)水管道與脫硫廢水進(jìn)水換熱器的冷進(jìn)口連接，脫硫廢水進(jìn)水泵設置于脫硫廢水進(jìn)水管道上，脫硫廢水進(jìn)水管道上在脫硫廢水進(jìn)水泵的上游設有控制閥門(mén)。
優(yōu)選的，脫硫廢水排水系統包括脫硫廢水排水管道、脫硫廢水排水泵和脫硫廢水排水箱，脫硫廢水排水管道的一端與脫硫廢水夾層的底部連通，脫硫廢水排水管道的另一端與脫硫廢水排水箱連接，脫硫廢水排水泵設置于脫硫廢水排水管道上，脫硫廢水排水管道上在脫硫廢水排水泵的下游設有控制閥門(mén)。
優(yōu)選的，石灰漿液供漿系統包括石灰漿液供漿管道、石灰漿液供漿泵和吸收塔，石灰漿液供漿管道的一端與石灰乳化箱的底部連通，石灰漿液供漿管道的另一端與吸收塔的石灰石漿液入口連接，石灰漿液供漿泵設置于石灰漿液供漿管道上，石灰漿液供漿管道上在石灰漿液供漿泵的下游設有控制閥門(mén)。
優(yōu)選的，工藝水系統包括工藝水箱和工藝水泵，工藝水箱通過(guò)工藝水管與石灰乳化箱的頂部連通，工藝水泵設置于工藝水管上，工藝水管上在工藝水泵的下游設有在線(xiàn)流量計。
優(yōu)選的，脫硫廢水夾層和石灰乳化箱內均設有在線(xiàn)監測液位計，脫硫廢水夾層設有在線(xiàn)監測密度計，石灰乳化箱內設有頂進(jìn)式攪拌器，石灰乳化箱的材質(zhì)為導熱材質(zhì)，所述導熱材質(zhì)包括不銹鋼。
優(yōu)選的，所述脫硫廢水進(jìn)水換熱器中，熱進(jìn)口位于熱出口的上方，冷進(jìn)口位于冷出口的下方，石灰漿液箱的頂部安裝有蓋板，所述蓋板覆蓋于脫硫廢水夾層和石灰乳化箱上方，水蒸氣匯集管道與水蒸氣匯集管道連接，水蒸氣匯集管道與脫硫廢水夾層和石灰乳化箱上方的空腔連通。
本發(fā)明還提供了一種脫硫廢水深度處理的濃縮方法，該方法采用本發(fā)明如上所述的脫硫廢水深度處理的濃縮系統進(jìn)行，包括如下過(guò)程：
石灰粉和工藝水在石灰乳化箱中反應放熱，石灰乳化箱中的熱量通過(guò)石灰乳化箱傳遞給脫硫廢水夾層中的脫硫廢水，使脫硫廢水夾層中的脫硫廢水中的水分蒸發(fā)、進(jìn)行濃縮；石灰乳化箱中反應蒸發(fā)出的水分以及脫硫廢水夾層中濃縮蒸發(fā)出的水分經(jīng)水蒸氣匯集管道匯集后進(jìn)入脫硫廢水進(jìn)水換熱器中進(jìn)行放熱，用于預熱脫硫廢水進(jìn)水系統為脫硫廢水夾層提供的脫硫廢水；
當脫硫廢水夾層中脫硫廢水的密度大于等于第一預設密度值時(shí)，啟動(dòng)脫硫廢水排水系統排出脫硫廢水濃縮液，當脫硫廢水夾層中脫硫廢水的密度小于第二預設密度值時(shí)，關(guān)閉脫硫廢水排水系統，并啟動(dòng)脫硫廢水進(jìn)水系統，將脫硫廢水夾層內的脫硫廢水補至最高液位；
當脫硫廢水夾層中脫硫廢水的液位低于最低液位值時(shí)，啟動(dòng)脫硫廢水進(jìn)水系統，將脫硫廢水夾層內的脫硫廢水補至最高液位。
優(yōu)選的，所述第一預設密度值為1300kg/m3，第二預設密度值為1200kg/m3；
脫硫廢水夾層中的液位始終高于石灰乳化箱中的液位；
脫硫廢水進(jìn)水系統與脫硫廢水排出系統不同時(shí)運行；
脫硫廢水進(jìn)水換熱器的熱出口排出的水輸入工藝水系統，作為工藝水系統的補充水。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明脫硫廢水深度處理的濃縮系統中，石灰乳化箱可用來(lái)使石灰石與工藝水反應并放出大量的熱，由于石灰乳化箱的外壁與石灰漿液箱內壁之間形成有空腔，該空腔作為脫硫廢水夾層，因此石灰乳化箱中的反應熱能夠通過(guò)石灰乳化箱傳遞給脫硫廢水夾層中的脫硫廢水，脫硫廢水吸收石灰(CaO)與水化學(xué)反應放出的巨大熱量，將脫硫廢水的水分蒸發(fā)出來(lái)，實(shí)現脫硫廢水的濃縮，石灰乳化箱中生成的氫氧化鈣漿液可用于濕法脫硫系統的正常使用的脫硫漿液，可以邊使用邊在線(xiàn)配置，對于本發(fā)明而言具有一個(gè)持續的熱源來(lái)加熱脫硫廢水夾層中的脫硫廢水，此外，本發(fā)明無(wú)需一次性將石灰石與工藝水混合來(lái)獲得大量的脫硫吸收劑，避免了石灰石與工藝水反應時(shí)瞬間放熱太多導致爆炸的風(fēng)險，同時(shí)反映的熱量及時(shí)的被脫硫廢水夾層中的脫硫廢水及時(shí)吸收，對石灰乳化箱實(shí)現了快速降溫的目的�？梢钥闯�，本發(fā)明能夠在降低安全隱患的同時(shí)還可以蒸發(fā)脫硫廢水，進(jìn)而減少高溫熱源的消耗，降低脫硫廢水零排放深度處理的運行成本。與此同時(shí)，蒸發(fā)產(chǎn)生的水蒸氣可預熱脫硫廢水，冷凝后的凝結水單獨收集可作為制漿工藝水的補水，實(shí)現節水的目的。本發(fā)明可利用現有石灰儲存系統及卸料系統，對現有石灰漿液箱進(jìn)行改造，改造量較小，運行可靠，檢修維護方便、簡(jiǎn)單，便于推廣及應用。
（發(fā)明人：孟令海;李楠;何育東;魯浩;員亞飛;余昭;李興華;陶明;宦宣州;何仰朋;王韶暉;吳曉龍;房孝維）
