公布日：2022.05.13
申請日：2022.01.27
分類號：C02F1/04(2006.01)I;C02F1/16(2006.01)I;C02F5/00(2006.01)N
摘要
本發明公開了一種基于雙循環回路的脫硫廢水蒸發濃縮零排放系統及工藝，包括：塔體自下往上依次設置濃漿循環池、熱煙氣進口、濃漿噴淋層、分隔板和稀漿噴淋層；分隔板上設置有若干個升氣帽；濃漿循環池通過循環泵與濃漿噴淋層連接；熱煙氣進口與熱煙氣源連接，熱煙氣入口設置有急冷噴淋裝置，急冷噴淋裝置與廢水稀漿系統連接。采用該種設置方式可以有效防止硫酸鈣晶體的析出引發堵塞，進而保障除霧器乃至整個蒸發濃縮系統的安全穩定運行。
權利要求書
1.一種基于雙循環回路的脫硫廢水蒸發濃縮零排放系統，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置濃漿循環池、熱煙氣進口、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截面；分隔板上設置有若干個升氣帽；所述升氣帽包括煙氣通道殼體、導流帽和帽沿，其中，煙氣通道殼體上均勻開設升氣孔，所述導流帽為錐形，并覆蓋升氣孔，帽沿設置在導流帽的末端，豎向設置；濃漿循環池通過循環泵與濃漿噴淋層連接；熱煙氣進口與熱煙氣源連接，熱煙氣入口設置有急冷噴淋裝置，急冷噴淋裝置與廢水稀漿系統連接。
2.根據權利要求1所述的基于雙循環回路的脫硫廢水蒸發濃縮零排放系統，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，其設置于熱煙氣進口的頂部，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，分別設置于熱煙氣進口的兩側；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.根據權利要求1所述的基于雙循環回路的脫硫廢水蒸發濃縮零排放系統，其特征在于：稀漿噴淋層與脫硫廢水稀漿源連接；還包括稀漿外循環管路，其進口與分隔板的最低處連接，其出口與稀漿噴淋層連接；所述稀漿外循環管路上設置有稀漿循環箱和稀漿循環泵，稀漿循環箱的安裝位置低于分隔板的最低處，稀漿循環泵設置于稀漿循環箱的下游；所述稀漿外循環管路與所述急冷噴淋裝置連接。
4.根據權利要求3所述的基于雙循環回路的脫硫廢水蒸發濃縮零排放系統，其特征在于：導流帽為棱錐或圓錐形。
5.根據權利要求1所述的基于雙循環回路的脫硫廢水蒸發濃縮零排放系統，其特征在于：包括煙氣進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.根據權利要求1所述的基于雙循環回路的脫硫廢水蒸發濃縮零排放系統，其特征在于：還包括液固分離裝置，其與濃漿循環池連接。
7.一種基于雙循環回路的脫硫廢水蒸發濃縮零排放工藝，其特征在于：包括如下步驟：熱煙氣在蒸發濃縮塔入口處，受到廢水稀漿的急冷降溫后，進入噴淋濃縮塔內，對噴淋下來的脫硫濃漿循環液進行蒸發濃縮；初步降溫后熱煙氣與噴淋的濃漿循環液逆流換熱、傳質，使循環液持續蒸發濃縮，變成高濃度漿液；流經濃漿噴淋區的煙氣流經升氣帽進入稀漿噴淋區進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截面；分隔板上設置有若干個升氣帽；所述升氣帽包括煙氣通道殼體、導流帽和帽沿，其中，煙氣通道殼體上均勻開設升氣孔，所述導流帽為錐形，并覆蓋升氣孔，帽沿設置在導流帽的末端，豎向設置。
8.根據權利要求7所述的基于雙循環回路的脫硫廢水蒸發濃縮零排放工藝，其特征在于：熱煙氣在蒸發濃縮塔入口處的流速為8-20m/s。
9.根據權利要求8所述的基于雙循環回路的脫硫廢水蒸發濃縮零排放工藝，其特征在于：入口處的液氣比為1-3L/Nm3；經過初始降溫后的煙氣的溫度為90-110℃；煙氣在濃漿噴淋區的停留時間為0.5-1.0s。10.根據權利要求9所述的基于雙循環回路的脫硫廢水蒸發濃縮零排放工藝，其特征在于：流經濃漿噴淋區的煙氣流經升氣帽進行一級固體顆粒捕獲。
11.根據權利要求10所述的基于雙循環回路的脫硫廢水蒸發濃縮零排放工藝，其特征在于：從升氣帽中流出的煙氣流經稀漿噴淋區進行煙氣降溫和固體顆粒物的二級捕獲。
12.根據權利要求11所述的基于雙循環回路的脫硫廢水蒸發濃縮零排放工藝，其特征在于：煙氣在稀漿噴淋區的停留時間為0.5～1.0s。
13.根據權利要求7所述的基于雙循環回路的脫硫廢水蒸發濃縮零排放工藝，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。
發明內容
針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種基于雙循環回路的脫硫廢水蒸發濃縮零排放系統及工藝。
為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：
第一方面，本發明提供一種基于雙循環回路的脫硫廢水蒸發濃縮零排放系統，包括：塔體和熱煙氣源，其中，
塔體自下往上依次設置濃漿循環池、熱煙氣進口、濃漿噴淋層、分隔板和稀漿噴淋層；
分隔板上設置有若干個升氣帽；
濃漿循環池通過循環泵與濃漿噴淋層連接；
熱煙氣進口與熱煙氣源連接，熱煙氣入口設置有急冷噴淋裝置，急冷噴淋裝置與廢水稀漿系統連接。
第二方面，本發明提供一種基于雙循環回路的脫硫廢水蒸發濃縮零排放工藝，包括如下步驟：
熱煙氣在蒸發濃縮塔入口處，受到廢水稀漿的急冷降溫后，進入噴淋濃縮塔內，對噴淋下來的脫硫濃漿循環液進行蒸發濃縮；
初步降溫后熱煙氣與噴淋的濃漿循環液逆流換熱、傳質，使循環液持續蒸發濃縮，變成高濃度漿液；
流經濃漿噴淋區的煙氣流經升氣帽進入稀漿噴淋區，煙氣進一步降溫，而且帶上來的液珠和固體顆粒物將被稀漿噴淋區捕獲。
上述本發明的一種或多種實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，在入口處增設急冷噴淋裝置，此處采用稀漿噴淋，可以實現氣液的急速混合而降溫，使得原來在塔內才完成的氣液接觸的換熱過程，在塔入口即能大部分完成。通過該種設置方式，一方面可以使脫硫廢水稀漿快速蒸發濃縮。由于脫硫廢水稀漿的濃度較低，不會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，由于兩者的溫差減小，可以在較大程度上避免對脫硫廢水濃漿區造成局部急劇加熱，進而可以有效避免濃漿區的結垢堵塞。
蒸發濃縮塔基于雙循環回路，即：在濃漿噴淋層的上方，還設置有分隔板、升氣帽和稀漿噴淋層。稀漿噴淋層將對從下方來的煙氣中攜帶的液滴和干化顆粒物進行捕獲、分離，同時對煙氣進行降溫和進一步飽和，這樣保證了煙氣最后流經除霧器時，不造成除霧器的堵塞。
（發明人：劉述平;呂揚;管闖;孫德山;楊鳳嶺;呂和武;仇洪波;馮超;朱亮;于雷霆;馬現厚;畢冉;杜先營;馬松）
