申请日20200728
公开(公告)日20200918
IPC分类号C02F1/04; C02F103/18
摘要
本发明属于危废焚烧过程中烟气处理的高盐废水蒸发技术领域，具体为一种高盐废水急冷塔回喷蒸发系统及工艺，包括反应釜与阻盐剂药剂箱之间设置有反应釜药剂排出阀和反应釜药剂排出泵;高盐废水贮存罐和高盐水箱，高盐废水贮存罐与高盐水箱之间设置有高盐废水外排泵和管道混合器;所述管道混合器的一进药口端与阻盐剂药剂箱，并在之间设置有阻盐剂药剂进料阀、Y型过滤器、流量标定柱及药剂计量泵;急冷塔，急冷塔与高盐水箱之间设置有急冷塔喷淋泵。从而使高盐废水蒸发析出的杂盐在不易结块，成灰状，实现冷塔底及烟道管不容易堵塞，且结在塔壁或烟道壁的轻质灰块在形成一定厚度以后，通过重力作用会自动脱落。
权利要求书
1.一种高盐废水急冷塔回喷蒸发系统，其特征在于，包括控制器，用于控制生产过程中的阀门、泵及机器的运行;
高盐废水贮存罐和高盐水箱，高盐废水贮存罐与高盐水箱之间设置有高盐废水外排泵和管道混合器;
阻盐剂药剂箱，阻盐剂药剂箱与管道混合器的一进药口端连接，并在之间设置有阻盐剂药剂进料阀、Y型过滤器、流量标定柱及药剂计量泵，Y型过滤器用于过滤阻盐剂药剂并将杂志直接去除而得到较纯阻盐剂药剂，过滤后的阻盐剂药剂进行标定的流量运输，标定的流量流动的阻盐剂药剂经药剂计量泵运输至管道混合器中与高盐废水混合，并且同步计量出阻盐剂药剂的药量;
急冷塔，急冷塔与高盐水箱之间设置有急冷塔喷淋泵，急冷塔喷淋泵将加入阻盐剂药剂的高盐废水回喷至急冷塔。
2.如权利要求1所述的一种高盐废水急冷塔回喷蒸发系统及工艺，其特征在于：所述高盐废水贮存罐、阻盐剂药剂箱、高盐水箱及急冷塔之间采用管道连接，所述管道为镍制管道。
3.如权利要求1所述的一种高盐废水急冷塔回喷蒸发系统及工艺，其特征在于：所述阻盐剂药剂进料阀、Y型过滤器、流量标定柱及药剂计量泵称之为加药装置，加药装置上设有电箱，电箱与加药装置电性连接用于控制阻盐剂药剂进料阀和药剂计量泵的启停及数据统计并记录，高盐废水外排泵的信号端与电箱双相连接，用于对高盐废水外排泵和药剂计量泵的连锁控制，对高盐废水外排泵和药剂计量泵进行同时的启停控制。
4.如权利要求3所述的一种高盐废水急冷塔回喷蒸发系统及工艺，其特征在于：所述电箱，电源电压为350V-400V。
5.如权利要求1所述的一种高盐废水急冷塔回喷蒸发系统及工艺，其特征在于：所述管道混合器为内螺旋管道混合器，加药时由变频电机带动其内部螺旋轴转动。
6.一种高盐废水急冷塔回喷蒸发工艺，其特征在于具体如下步骤;
(1)阻盐剂药剂的生产：
原材料的准备：在未反应之前，准备充足的磺酸钠、苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠、脂肪酸氨，聚乙烯醇;
投放原材料：在反应釜中加入质量分数65%-70%的水，依次加入10%-15%的磺酸钠、10%-15%十二烷基苯磺酸钠、5%-10%硬脂酸钠、5%-10%脂肪酸纳，5%-10%聚乙烯醇;
调节PH：原材料混合液在反应釜中随反应釜滚动而搅拌反应，待温度上升至78-82℃时，向反应釜中加入氢氧化钠或盐酸调节PH值至6-10;
保温：继续控制反应釜滚动对PH值位6-10的混合液进行持续搅拌，搅拌时间为4.5-5.5h，保温温度为78-82℃;
提取阻盐剂药剂：打开反应釜的排出阀和排出泵向外界排出;
装桶：使用塑料桶将反应釜中排出阻盐剂药剂按标定量统一化装填，待销售用户直接使用;
(2)阻盐药剂剂的装填：
将桶装的阻盐剂药剂从阻盐剂药剂箱的进料口加入，加入量为阻盐剂药剂箱总体积的2/3，关闭进料口并密封。
(3)阻盐剂药剂投入至高盐废水中：
投入方法：通过与高盐废水管道混合的方式连续加入;
投入比例：根据高盐废水的浓度不同，投加比例0.2%～2%;
(4)投加阻盐剂药剂的高盐废水回喷急冷塔：将投加阻盐剂药剂的高盐废水经过喷淋泵回喷至急冷塔内，喷头设置在急冷塔顶部，由上向下喷洒，不仅对烟气降温，高盐废水能自身蒸发，析出的杂盐晶核变小，相互之间附着力降低，盐分通常跟随灰分一起脱落，大颗粒进入急冷塔底部的灰斗，小颗粒到达布袋除尘器，跟着飞灰一起脱落下来，冷塔底及烟道管不容易堵塞，且结在塔壁或烟道壁的轻质灰块在形成一定厚度以后，通过重力作用会自动脱落。
7.如权利要求6中所述的高盐废水急冷塔回喷蒸发工艺，其特征在于：所述步骤(2)中的“通过与高盐废水管道混合的方式连续加入”为同一电箱连锁控制高盐废水外排泵和药剂计量泵，使阻盐剂药剂与流动在管道中高盐废水既能同时连续混合又能同时终止。
8.如权利要求6中所述的高盐废水急冷塔回喷蒸发工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的反应釜为滚筒反应釜，在反应过程中由马达带动其滚动而进行搅拌。
9.如权利要求6中所述的高盐废水急冷塔回喷蒸发工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的阻盐剂药剂生产为在车间进行的，该车间为与高盐废水完全独立的生产线空间。
说明书
一种高盐废水急冷塔回喷蒸发系统及工艺
技术领域
本发明涉及危废焚烧过程中烟气处理的高盐废水蒸发技术领域，具体为一种高盐废水急冷塔回喷蒸发系统及工艺。
背景技术
在危废焚烧厂的烟气处理中，普遍采用以下工艺：回转窑--二燃室--余热锅炉--急冷塔--布袋除尘器--碱洗塔--排放。其中，在碱洗塔中需要用碱液洗涤废气中的酸性气体，并在pH值降低至9.0左右时，添加碱，提高pH值，循环使用，而这一过程中会产生高盐废水，高盐废水中析出大量近白色的杂盐，这会造成洗碱塔的填料和喷嘴堵塞。现有的解决办法为用清水置换在洗碱塔中循环喷淋到一定盐浓度的高盐碱液，即高盐废水，避免杂盐析出。但是这种处理会产生大量高盐废水，不仅高盐废水需要处理，增加成本，而且高温废气热量无法利用，造成资源浪费。
现有对置换出的高盐废水的常规处置方法为蒸发结晶，使用双效蒸发器蒸发，但是蒸发器投资成本昂贵、运行成本高、电耗及蒸汽消耗较大，高盐废水组成变化大，双效蒸发难以长期稳定运行。
为了解决上述高盐废水的处理问题，本发明提供一种高盐废水急冷塔回喷蒸发方案，不仅利用高温废气的热量实现高盐废水蒸发，而且无需投资蒸发器，但是高盐废水给高温废气降温造成烟道及急冷塔堵塞;喷雾蒸发容易形成烟气扰流，降温塔容易结硬块盐，不容易清理。
研究表明，高盐废水雾化蒸发助剂，也称阻盐剂，QCZY-01阻盐剂含多种类型的无机盐和有机盐，通过改变溶液中盐分结晶的过程和盐粒表面的附着力，增加晶核的数量，使盐分结晶的颗粒变得细小;同时使盐粒与盐粒之间的结合力变得极弱，颗粒松散，不易聚集成大块。因此，添加了阻盐剂的盐水在急冷塔中蒸发后，盐分通常跟随灰分一起脱落，大颗粒进入急冷塔底部的灰斗，小颗粒到达布袋除尘器，跟着飞灰一起脱落下来。附着在塔壁上的盐分，因附着力极小，达到一定厚度后，在重力和风力的双重作用下，会自动脱落，避免在塔壁和烟气通道上结出厚的坚硬的盐块。
目前，尚无将阻盐剂加入高盐废水中回喷急冷塔蒸发工艺的相关技术方案的披露。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高盐废水急冷塔回喷蒸发系统及工艺，该工艺所设计的系统可以直接应用于现有焚烧厂设备中，其能对高盐废水再利用的蒸发结晶，结晶颗粒细且小，成灰状，从而使降温塔及烟道管不容易堵塞，且结在塔壁或烟道壁的轻质灰块在形成一定厚度以后，通过重力作用会自动脱落。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高盐废水急冷塔回喷蒸发系统，包括控制器，用于控制生产过程中的阀门、泵及机器的运行;
高盐废水贮存罐和高盐水箱，高盐废水贮存罐与高盐水箱之间设置有高盐废水外排泵和管道混合器;
阻盐剂药剂箱，阻盐剂药剂箱与所述管道混合器的一进药口端连接，并在之间设置有阻盐剂药剂进料阀、Y型过滤器、流量标定柱及药剂计量泵，Y型过滤器用于过滤阻盐剂药剂并将杂志直接去除而得到较纯阻盐剂药剂，过滤后的阻盐剂药剂进行标定的流量运输，标定的流量流动的阻盐剂药剂经药剂计量泵运输至管道混合器中与高盐废水混合，并且同步计量出阻盐剂药剂的药量;
急冷塔，急冷塔与高盐水箱之间设置有急冷塔喷淋泵，急冷塔喷淋泵将加入阻盐剂药剂的高盐废水回喷至急冷塔的。
优选地，所述高盐废水贮存罐、阻盐剂药剂箱、高盐水箱及急冷塔之间采用管道连接，所述管道为镍制管道。高盐废水为碱性水，镍制管道可以防止腐蚀，从而增加整个系统的使用寿命，避免了本系统的损坏大修而影响焚烧厂的停工大修。
优选地，所述阻盐剂药剂进料阀、Y型过滤器、流量标定柱及药剂计量泵称之为加药装置，加药装置上设有电箱，电箱与加药装置电性连接用于控制阻盐剂药剂进料阀和药剂计量泵的启停及数据统计并记录，高盐废水外排泵的信号端与电箱双相连接，用于对高盐废水外排泵和药剂计量泵的连锁控制，对高盐废水外排泵和药剂计量泵进行同时的启停控制。自动化、智能化的控制药剂的加入量和加入时效性，与高盐废水连锁的控制管道混合，实现与高盐废水同步启停，从而在投入比例上得到精确的控制，增加药剂对高盐废水的阻盐效果。
进一步地，所述电箱，电源电压为350V-400V。所使用的电器均为工业用大型设备，需要工业电380V才能带动。
优选地，所述管道混合器为内螺旋管道混合器，加药时由变频电机带动其内部螺旋轴转动。高盐废水与阻盐剂药剂在管道混合时，既需要均匀的混合还需要轴向的输送，螺旋轴可以满足充分的混合及运输。
优选地，所述反应釜为滚筒反应釜，反应过程中由电机带动其转动。在制作阻盐剂药剂时，原材料需要在反应釜中混合，电动机可带动反应釜滚动，实现均匀、持续的搅拌工作。
一种高盐废水急冷塔回喷蒸发工艺，其特征在于具体如下步骤;
(1)阻盐剂药剂的生产：
原材料的准备：在未反应之前，准备充足的磺酸钠、苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠、脂肪酸氨，聚乙烯醇;
投放原材料：在反应釜中加入质量分数65%-70%的水，依次加入10%-15%的磺酸钠、10%-15%十二烷基苯磺酸钠、5%-10%硬脂酸钠、5%-10%脂肪酸纳，5%-10%聚乙烯醇;
调节PH：原材料混合液在反应釜中随反应釜滚动而搅拌反应，待温度上升至78-82℃时，向反应釜中加入氢氧化钠或盐酸调节PH值至6-10;
保温：继续控制反应釜滚动对PH值位6-10的混合液进行持续搅拌，搅拌时间为4.5-5.5h，保温温度为78-82℃;
提取阻盐剂药剂：打开反应釜的排出阀和排出泵向外界排出;
装桶：使用塑料桶将反应釜中排出阻盐剂药剂按标定量统一化装填，待销售用户直接使用;
(2)阻盐药剂剂的装填：
将桶装的阻盐剂药剂从阻盐剂药剂箱的进料口加入，加入量为阻盐剂药剂箱总体积的2/3，关闭进料口并密封;
(3)阻盐剂药剂投入至高盐废水中：
投入方法：通过与高盐废水管道混合的方式连续加入;
投入比例：根据高盐废水的浓度不同，投加比例0.2%～2%;
(4)投加阻盐剂药剂的高盐废水回喷急冷塔：将投加阻盐剂药剂的高盐废水经过喷淋泵回喷至急冷塔内，喷头设置在急冷塔顶部，由上向下喷洒，不仅对烟气降温，高盐废水能自身蒸发，析出的杂盐晶核变小，相互之间附着力降低，盐分通常跟随灰分一起脱落，大颗粒进入急冷塔底部的灰斗，小颗粒到达布袋除尘器，跟着飞灰一起脱落下来，冷塔底及烟道管不容易堵塞，且结在塔壁或烟道壁的轻质灰块在形成一定厚度以后，通过重力作用会自动脱落。
优选地，所述步骤(2)中的“通过与高盐废水管道混合的方式连续加入”为同一电箱连锁控制高盐废水外排泵和药剂计量泵，使阻盐剂药剂与流动在管道中高盐废水既能同时连续混合又能同时终止。
优选地，所述步骤(1)中的反应釜为滚筒反应釜，在反应过程中由马达带动其滚动而进行搅拌。
优选地，所述步骤(1)中的阻盐剂药剂生产为在车间进行的，该车间为与高盐废水完全独立的生产线空间。
本发明相比现有技术，优点在于：
(1)避免使用蒸发器，减少设备投入使用和维护成本。
(2)高盐废水泵回喷急冷塔自身蒸发的同时吸收高温烟气的余热，高温烟气的余热得以回收利用，降低双效蒸发的电能和蒸汽损耗。
(3)通过向高盐废水中添加阻盐剂药剂，使回喷至急冷塔中的高盐废水所析出的杂盐，为灰状，盐分通常跟随灰分一起脱落，大颗粒进入急冷塔底部的灰斗，小颗粒到达布袋除尘器，跟着飞灰一起脱落下来，急冷塔底及烟道管不容易堵塞，且结在塔壁或烟道壁的轻质灰块在形成一定厚度以后，通过重力作用会自动脱落。在整个焚烧周期内不用清理，避免因堵塞而造成塔壁或烟道壁堵塞，需要大修，进而影响生产的问题。
(4)加药系统、废水回喷系统及焚烧厂原有系统为一个整体循环，整个生产连续进行，药剂可直接利用，避免失效。
(5)无需添加外界水源，节约水资源。（发明人徐平;陈阳阳;伍世军）
