申请日2017.08.25
公开(公告)日2018.01.05
IPC分类号C02F1/16; C02F1/10; C02F1/66; C02F9/04; B01D53/18; B01D1/00; C02F103/18
摘要
本发明公开了一种利用二吸塔出口烟气浓缩酸性废水的装置及方法，属于化工技术领域。本发明装置主要包括二吸塔、管壳式换热器、绝热蒸发浓缩塔、尾气吸收塔和尾排烟囱，首先利用一次转化烟气加热二吸塔出口烟气，然后利用换热后绝对干燥的二吸塔出口烟气与酸性废水逆流接触进行绝热蒸发，达到浓缩酸性废水的目的，同时降低一次转化出口烟气温度，避免进入一吸塔烟气温度过高造成负面影响。本发明工艺流程简单、操作便捷、运行可靠，投资低，避免了酸性废水浓缩过程中大量蒸汽的消耗，降低了浓缩酸性废水过程的运行成本，同时避免了高温酸性废水对设备的腐蚀，且不会产生新的废弃物，通过以废治废实现酸性废水达标浓缩和废气达标排放的目的。
权利要求书
1.一种利用二吸塔出口烟气浓缩酸性废水的装置，包括二吸塔(1)，其特征在于：该二吸塔(1)出口通过烟道与管壳式换热器(2)顶端管程连接，管壳式换热器(2)底端管程通过烟道依次连接绝热蒸发浓缩塔(3)、尾气吸收塔(4)和尾排烟囱(12)，所述管壳式换热器(2)壳程一侧设有一次转化烟气管(13)，另一侧设有一吸塔连接管(14);所述绝热蒸发浓缩塔(3)底部一侧设有酸性废水进水管(15)，底部同侧通过蒸发循环泵(5)与绝热蒸发浓缩塔(3)塔内分酸装置连接，绝热蒸发浓缩塔(3)底部另一侧通过酸水输送泵(6)分别与绝热蒸发浓缩塔(3)塔体和外排管道(16)连接，酸水输送泵(6)与绝热蒸发浓缩塔(3)塔体之间设有回流自动阀(9)，外排管道(16)上设有外排自动阀(10)，酸水输送泵(6)入口设有浓度计(11)，该浓度计(11)两端分别与回流自动阀(9)和外排自动阀(10)联锁;所述尾气吸收塔(4)底部一侧设有设有氢氧化钠溶液进液管(17)，底部同侧通过尾吸循环泵(7)与尾气吸收塔(4)塔内喷淋装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种利用二吸塔出口烟气浓缩酸性废水的装置，其特征在于：所述二吸塔(1)出口通过设有旁通自动阀(8)的旁通烟道与绝热蒸发浓缩塔(3)连接。
3.根据权利要求1所述的一种利用二吸塔出口烟气浓缩酸性废水的装置，其特征在于：所述蒸发循环泵(5)为两组。
4.根据权利要求1所述的一种利用二吸塔出口烟气浓缩酸性废水 的装置，其特征在于：所述尾吸循环泵(7)为两组。
5.根据权利要求1所述的一种利用二吸塔出口烟气浓缩酸性废水的装置，其特征在于：所述绝热蒸发浓缩塔(3)为塔槽一体填料塔。
6.一种如权利要求1所述的利用二吸塔出口烟气浓缩酸性废水的装置浓缩酸性废水的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
A、将二吸塔(1)出口烟气输送至管壳式换热器(2)顶端管程，与壳程中转化工序一次转化烟气换热后，二吸塔(1)出口烟气输送至绝热蒸发浓缩塔(3)，一次转化烟气输送至一吸塔;
B、将酸性废水输送至绝热蒸发浓缩塔(3)，经蒸发循环泵(5)输送至塔内分酸装置，与换热后的二吸塔(1)出口烟气逆流接触;
C、在绝热蒸发浓缩塔(3)内通过绝热蒸发，降温后的烟气携带水蒸气及少量的HF和HCl从绝热蒸发浓缩塔(3)顶部排出进入尾气吸收塔(4);
D、将NaOH溶液输送至尾气吸收塔(4)，经尾吸循环泵(7)输送至塔内喷淋装置循环喷淋，与携带水蒸气及少量的HF和HCl的烟气逆流接触，除去HF和HCl后经尾排烟囱(12)排入大气;
E、步骤C中绝热蒸发浓缩塔(3)内被浓缩的酸性废水，当浓度计(11)显示其酸度达到指标要求时，外排自动阀(10)打开、回流自动阀(9)关闭，酸性废水经酸水输送泵(6)输送至外排管道(16)排出进入下道工序;浓度计(11)显示酸性废水酸度低于指标要求时，回流自动阀(9)打开、外排自动阀(10)关闭，酸性废水经酸水输送泵(6)输送至绝热蒸发浓缩塔(3)内再次循环，直至酸度达标后排出。
7.根据权利要求6所述的利用二吸塔出口烟气浓缩酸性废水的装置浓缩酸性废水的方法，其特征在于：所述步骤A中，通过旁通自动阀(8)调节进入管壳式换热器(2)顶端管程二吸塔(1)出口烟气量，来调节进入绝热蒸发浓缩塔(3)的烟气温度。
说明书
一种利用二吸塔出口烟气浓缩酸性废水的装置及方法
技术领域
本发明属于化工技术领域，涉及有色金属冶炼中的废水处理，具体是一种利用制酸系统吸收塔出口烟气浓缩酸性废水的装置及方法。
背景技术
有色金属冶炼烟气制酸湿法净化洗涤过程中，会产生大量的酸性废水，应环保要求，该酸性废水需经处理达标后方可排放，因此缩减酸性废水产生量有利于降低处理成本。目前，国内外常用的浓缩酸性废水的方法为蒸汽蒸发浓缩法，该法对设备设施要求苛刻，且蒸汽消耗大，浓缩成本过高。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种运行成本低、可以废治废的利用吸收塔出口烟气浓缩酸性废水的装置。
本发明的另一目的是提供一种利用上述装置浓缩酸性废水的方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种利用二吸塔出口烟气浓缩酸性废水的装置，包括二吸塔，该二吸塔出口通过烟道与管壳式换热器顶端管程连接，管壳式换热器底端管程通过烟道依次连接绝热蒸发浓缩塔、尾气吸收塔和尾排烟囱，其中，管壳式换热器壳程一侧设有一次转化烟气管，另一侧设有一吸塔连接管;所述绝热蒸发浓缩塔底部一侧设有酸性废水进水管，底部同侧通过蒸发循环泵与绝热蒸发浓缩塔塔内分酸装置连接，绝热蒸发浓缩塔底部另一侧通过酸水输送泵分别与绝热蒸发浓缩塔塔体和外排管道连接，酸水输送泵与绝热蒸发浓缩塔塔体之间设有回流自动阀，外排管道上设有外排自动阀，酸水输送泵入口设有浓度计，该浓度计两端分别与回流自动阀和外排自动阀联锁;所述尾气吸收塔底部一侧设有设有氢氧化钠溶液进液管，底部同侧通过尾吸循环泵与尾气吸收塔塔内喷淋装置连接。
其中，二吸塔出口通过设有旁通自动阀的旁通烟道与绝热蒸发浓缩塔连接。
蒸发循环泵为两组，尾吸循环泵亦为两组，一开一备。
绝热蒸发浓缩塔为塔槽一体填料塔，该塔相对于空塔，可增加气液接触面积，利用双膜理论，提高了蒸发浓缩的效率，且塔槽一体节省设备占地面积、节省投资。
一种利用上述装置浓缩酸性废水的方法，具体包括以下步骤：
A、将二吸塔出口烟气输送至管壳式换热器顶端管程，与壳程中转化工序一次转化烟气换热后，二吸塔出口烟气输送至绝热蒸发浓缩塔，一次转化烟气输送至一吸塔;
B、将酸性废水输送至绝热蒸发浓缩塔，经蒸发循环泵输送至塔内分酸装置，与换热后的二吸塔出口烟气逆流接触;
C、在绝热蒸发浓缩塔内通过绝热蒸发，降温后的烟气携带水蒸气及少量的HF和HCl从绝热蒸发浓缩塔顶部排出进入尾气吸收塔;
D、将NaOH溶液输送至尾气吸收塔，经尾吸循环泵输送至塔内喷淋装置循环喷淋，与携带水蒸气及少量的HF和HCl的烟气逆流接触，除去HF和HCl后经尾排烟囱排入大气;
E、步骤C中绝热蒸发浓缩塔内被浓缩的酸性废水，当浓度计显示其酸度达到指标要求时，外排自动阀打开、回流自动阀关闭，酸性废水经酸水输送泵输送至外排管道排出进入下道工序;浓度计显示酸性废水酸度低于指标要求时，回流自动阀打开、外排自动阀关闭，酸性废水经酸水输送泵输送至绝热蒸发浓缩塔内再次循环，直至酸度达标后排出。
上述步骤A中，通过旁通自动阀调节进入管壳式换热器顶端管程二吸塔出口烟气量，来调节进入绝热蒸发浓缩塔的烟气温度。
本发明相比于现有技术具有以下有益效果：本发明利用二吸塔出口烟气浓缩酸性废水的装置主要包括二吸塔、管壳式换热器、绝热蒸发浓缩塔、尾气吸收塔和尾排烟囱，其采用二吸塔出口绝对干燥的烟气蒸发净化酸性废水，浓缩酸水的同时可带走少量HF和HCl气体，再通过尾气吸收塔吸收后达标排放。本发明首先利用转化工序一次转化出口约240-320℃的烟气加热二吸塔出口约60-80℃的烟气，然后利用换热后约120-150℃的二吸塔出口绝对干燥的烟气与酸性废水逆流接触进行绝热蒸发，以达到浓缩酸性废水的目的，同时降低转化工序一次转化出口烟气温度，避免进入一吸塔烟气温度过高造成的负面影响。本发明工艺流程简单、操作便捷、运行可靠，投资低，避免了酸性废水浓缩过程中大量蒸汽的消耗，降低了浓缩酸性废水过程的运行成本，同时避免了高温酸性废水对设备的腐蚀，且不会产生新的废弃物，通过以废治废实现酸性废水达标浓缩和废气达标排放的目的。
