本發(fā)明涉及一種處理方法,尤其涉及一種鈉法煙氣脫硫液的二次處理方法,屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
煙氣脫硫是指從煙道氣或其他工業(yè)廢氣中除去硫氧化物(主要為SO2和SO3)的過程。目前煙氣脫硫技術(shù)多達幾十種,按脫硫過程是否加水和脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài)主要分為:濕法、半干法、干法三大類脫硫工藝。其中,鈉法煙氣脫硫工藝作為濕法脫硫技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的一種,具有脫硫效率高、操作簡單的優(yōu)點,其主要是通過堿金屬鹽類水溶液,如NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3等對硫氧化物進行吸收從而使煙氣脫硫并符合大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的過程。
鈉法煙氣脫硫工藝雖然有效降低了煙氣中有毒氣體的排放量,但該法在吸收有毒氣體后產(chǎn)生的脫硫液中仍然存在大量的硫氧化物?,F(xiàn)在的企業(yè)一般都不進行二次處理就直接將脫硫液排放至環(huán)境中,給生態(tài)環(huán)境與飲用水質(zhì)都帶來了極大的污染與破壞。隨著我國環(huán)境問題的日益突出以及污水排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格,開發(fā)出行之有效的鈉法煙氣脫硫液的二次處理工藝已刻不容緩。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)所存在的不足之處,本發(fā)明提供了一種鈉法煙氣脫硫液的二次處理方法。
為了解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種鈉法煙氣脫硫液的二次處理方法,具體操作步驟如下:
a、將鈉法脫硫液送入焚硫爐中進行焚燒,使鈉法脫硫液中的硫酸在1000~1200℃的高溫下快速裂解,生成包含SO2、H2O、N2、O2、CO2、SO3以及少量熔融態(tài)或固態(tài)硫酸鹽的高溫爐氣;
b、高溫爐氣在高流速狀態(tài)下進入急冷器,利用急冷器的結(jié)構(gòu)特性使高溫爐氣的溫度瞬間降至70℃以下;急冷器進液管的上部預(yù)留有高位水槽,高位水槽為急冷器提供初始降溫噴淋液以及斷電保護;
c、將急冷器處理后的爐氣以及噴淋液一起導(dǎo)入氣液分離罐中,使?fàn)t氣中的大量水蒸氣、硫酸鹽以及SO3都溶解于罐內(nèi)的水溶液中,形成硫酸鹽溶液,同時將未溶的爐氣通過風(fēng)機抽走;
d、氣液分離罐中的部分硫酸鹽溶液輸送至硫酸鹽溶液冷卻器中進行冷卻;冷卻后的硫酸鹽溶液再通過急冷器回流至氣液分離罐中,在急冷器中進一步吸收水蒸氣、硫酸鹽以及SO3后形成濃度逐漸升高的硫酸鹽循環(huán)溶液;重復(fù)上述操作,直至硫酸鹽循環(huán)溶液達到飽和;
e、將飽和后的硫酸鹽循環(huán)溶液通過硫酸鹽多效蒸發(fā)裝置或MVR蒸發(fā)裝置進行濃縮,濃縮后的硫酸鹽循環(huán)溶液再進一步結(jié)晶分離,得到固體硫酸鹽。
步驟c中被風(fēng)機抽走的未溶的爐氣用于制作硫酸或其它化學(xué)品工段,或送去凈化工段進行深度凈化。
高位水槽與急冷器之間設(shè)置有聯(lián)鎖控制閥門,通過聯(lián)鎖控制閥門的控制作用向急冷器內(nèi)輸入初始噴淋液,并在急冷器故障或斷電狀態(tài)下向急冷器內(nèi)快速補充冷卻水,使其不至于燒壞。
本發(fā)明工藝流程設(shè)計合理,具有污水處理效果好、回收利用率高、操作簡單方便、系統(tǒng)運行穩(wěn)定不易堵塞的優(yōu)點,可廣泛適用于鈉法煙氣脫硫液的工廠化處理,從而維護生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性以及可持續(xù)性發(fā)展。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的總體步驟流程示意圖。
圖2為硫酸鹽多效蒸發(fā)裝置的工作流程圖。
圖3為MVR蒸發(fā)裝置的工作流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
如圖1所示,本發(fā)明的具體步驟流程如下:
a、將鈉法脫硫液與空氣送入焚硫爐中進行高溫焚燒,使鈉法脫硫液中的硫酸在1000~1200℃的高溫下快速裂解,生成包含SO2、H2O、N2、O2、CO2、SO3以及少量熔融態(tài)或固態(tài)硫酸鹽的高溫爐氣;
b、高溫爐氣在高流速狀態(tài)下通過管道輸送至急冷器中,利用急冷器的結(jié)構(gòu)特性使高溫爐氣的溫度瞬間降至70℃以下;急冷器采用高強度石墨制備,急冷器進液管的上部預(yù)留有高位水槽,高位水槽為急冷器提供初始降溫噴淋液以及斷電保護;高位水槽與急冷器之間設(shè)置有聯(lián)鎖控制閥門,通過聯(lián)鎖控制閥門的控制作用向急冷器內(nèi)輸入初始噴淋液,并在急冷器故障或斷電狀態(tài)下向急冷器內(nèi)快速補充冷卻水,使其不至于燒壞;
c、經(jīng)急冷器降溫后的爐氣以及初始噴淋液一起導(dǎo)入氣液分離罐中,使?fàn)t氣中的大量水蒸氣、硫酸鹽以及SO3都溶解于罐內(nèi)的水溶液中,形成硫酸鹽溶液;氣液分離罐由FRP(纖維增強復(fù)合材料)或鋼襯石墨或其它耐腐蝕材料制作而成,密封性能好,使用壽命長;同時將未溶的爐氣(包括SO2、H2O、N2、O2、CO2等)通過風(fēng)機抽走,用于制作硫酸或其它化學(xué)品工段,或送去凈化工段進行深度凈化等。
d、氣液分離罐中的部分硫酸鹽溶液輸送至硫酸鹽溶液冷卻器中進行冷卻,硫酸鹽溶液冷卻器采用列管或塊孔式石墨結(jié)構(gòu)制備而成;冷卻后的硫酸鹽溶液再通過急冷器回流至氣液分離罐中,在急冷器中進一步吸收水蒸氣、硫酸鹽以及SO3后形成濃度逐漸升高的硫酸鹽循環(huán)溶液;重復(fù)上述操作,直至硫酸鹽循環(huán)溶液達到飽和;
e、將飽和后的硫酸鹽循環(huán)溶液通過硫酸鹽多效蒸發(fā)裝置或MVR(mechanical vapor recompression,機械式蒸汽再壓縮技術(shù))蒸發(fā)裝置進行濃縮,濃縮后的硫酸鹽循環(huán)溶液再進一步結(jié)晶分離,得到固體硫酸鹽。
如圖2所示,飽和硫酸鹽循環(huán)溶液在硫酸鹽多效蒸發(fā)裝置中進行濃縮的具體操作過程如下:
將飽和硫酸鹽循環(huán)溶液與熱蒸汽共同輸送至一級加熱器中進行初步加熱,再通過管道輸送至一級閃蒸器中進行氣液分離;分離出的蒸汽與溶液分別通過不同的管道進入二級加熱器中,其中蒸汽作為熱源可對分離出的溶液進行初步加熱,加熱后的溶液再輸送至二級閃蒸器中進行氣液分離;二次氣液分離后的硫酸鹽循環(huán)溶液再次經(jīng)過三級加熱器進入三級閃蒸器中,完成濃縮;濃縮后的硫酸鹽循環(huán)溶液可通過分離、結(jié)晶等操作得到可回收利用的硫酸鹽固體,而三級分離后的微量酸性蒸汽則與未溶的爐氣SO2、H2O、N2、O2、CO2等一起用于制作硫酸或其它化學(xué)品工段,或送去凈化工段進行深度凈化。
其中,一級、二級、三級閃蒸器的真空度是呈逐級提升的,便于硫酸鹽溶液中的水分在各級閃蒸器中逐級蒸發(fā),最終得到可結(jié)晶、分離的硫酸鹽濃縮液。各級閃蒸器均采用碳鋼襯玻璃鋼或再加襯石墨板等耐腐蝕結(jié)構(gòu)制作而成;各級加熱器均采用列管或塊孔式石墨結(jié)構(gòu)制作而成。
如圖3所示,飽和硫酸鹽循環(huán)溶液在MVR蒸發(fā)裝置中進行濃縮的具體操作過程如下:
飽和硫酸鹽循環(huán)溶液首先在原料罐中進行儲存收集,再依次送入預(yù)熱器、加熱蒸發(fā)器中進行加熱;氣相從加熱蒸發(fā)器中蒸出來之后進入分離器,在分離器中分離出來的大量氣體進一步輸送至機械壓縮機中,經(jīng)壓縮機的機械做功提升為高品位的蒸汽熱源并重新作用于加熱蒸發(fā)器,促使加熱蒸發(fā)器中的溶液蒸發(fā),形成高濃度的硫酸鹽濃縮液;分離器分離出的少量溶液則回流至原料罐中,進入下一輪蒸發(fā)過程。
MVR蒸發(fā)裝置中,預(yù)熱器和加熱蒸發(fā)器均由列管或塊孔式石墨結(jié)構(gòu)制作而成;分離器采用碳鋼襯玻璃鋼或再加襯石墨板等耐腐蝕結(jié)構(gòu)制作而成。
本發(fā)明通過控制焚硫爐的焚燒溫度,可使脫硫液快速裂解成高溫氣體以及固態(tài)硫酸鹽,然后通過急冷器的急速降溫作用之后,對形成的氣體以及液體分別進行回收處理,具有工藝流程設(shè)計合理、回收效果好、操作方便、運行穩(wěn)定的優(yōu)點。
上述實施方式并非是對本發(fā)明的限制,本發(fā)明也并不僅限于上述舉例,本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的技術(shù)方案范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換,也均屬于本發(fā)明的保護范圍。