CN109821279A - 石膏浆液浓缩分离*** - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及环保设备领域，公开了一种石膏浆液浓缩分离***，包括：预沉箱、石膏浆液输入装置、清液排放装置、预沉箱循环装置和浓缩浆液输出装置。石膏浆液输入装置用于向预沉箱输送石膏浆液。预沉箱用于容置石膏浆液。清液排放装置用于在石膏浆液输入装置向预沉箱输送完石膏浆液后，排放掉预沉箱内处于石膏浆液上层的清液。预沉箱循环装置用于在清液排放装置排放掉预沉箱内处于石膏浆液上层的清液后，对预沉箱内剩余的石膏浆液进行混合。浓缩浆液输出装置用于将预沉箱循环装置混合后的浆液从预沉箱中输出。本发明中的石膏浆液浓缩分离***，可以将输送至该***的石膏浆液进行浓缩分离，提升其品质再输出，使其能具备更好的使用条件。
Description
技术领域
本发明实施例涉及环保设备领域，特别涉及石膏浆液浓缩分离***领域。
背景技术
烟气脱硫(flue gas desulfurization,简称FGD)***采用石灰石湿法烟气脱硫技术，利用石灰石浆液在吸收塔内吸收烟气中的SO2，通过物理化学过程，生成以石膏为主的副产物。进入吸收塔的热烟气经过逆向喷淋浆液的冷却、洗涤，烟气中的SO2与石灰石浆液进行吸收反应生成亚硫酸氢根(HSO3﹣)。HSO3﹣被氧化风机鼓入的空气氧化为硫酸根(SO42-)，SO42-与浆液中的钙离子(Ca2+)反应生成硫酸钙(CaSO4)，CaSO4进一步结晶为石膏(CaSO4·2H2O)，烟气中的Cl、F和灰尘等大多数杂质也在吸收塔内被去除。吸收塔浆液浓度控制在13～20％，当吸收塔浆液浓度达20％，应排浆至脱水***，含有石膏、灰尘和杂质的吸收剂浆液的一部分被排入石膏脱水***，杂质则经废水旋流站的溢流经废水箱，通过废水泵送至废水处理***。当吸收塔浆液浓度低于13％，脱水***应停运。
在现有的FGD(烟气脱硫)***中设置有两级旋流站，由吸收塔中浓度为13～20％石膏浆液通过石膏排出泵输送至脱水***。浆液经石膏旋流站浓缩到浓度大约55％的底流自流到石膏脱水皮带机进行脱水，上溢浆液经废水旋流站给料箱送至废水旋流站。废水旋流站的溢流经废水箱再用废水泵送至废水处理***，底流进入滤液箱。滤液水箱内经浓缩分离的石膏浆液通过滤液水泵返回吸收塔。
发明人发现，由于输送至脱水***的吸收塔浆液浓度要求大于13％，现有FGD***中，当吸收塔内的石膏浆液浓度过低，则无法通过两级旋流站对石膏浆液进行浓缩分离。当烟气中的Cl、F和灰尘等杂质或石灰石中杂质大量富集，吸收塔内浆液品质恶化时；或者低负荷脱硫***水平衡破坏时，无法增加废水外排量。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种石膏浆液浓缩分离***，可以将输送至该***的石膏浆液进行浓缩分离，提升其品质再输出，使其能具备更好的使用条件。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种石膏浆液浓缩分离***，包括：预沉箱、石膏浆液输入装置、清液排放装置、预沉箱循环装置和浓缩浆液输出装置；所述石膏浆液输入装置用于向所述预沉箱输送石膏浆液；所述预沉箱用于容置石膏浆液；所述清液排放装置用于在所述石膏浆液输入装置向所述预沉箱输送完石膏浆液后，排放掉所述预沉箱内处于石膏浆液上层的清液；所述预沉箱循环装置用于在所述清液排放装置排放掉所述预沉箱内处于石膏浆液上层的清液后，对所述预沉箱内剩余的石膏浆液进行混合；所述浓缩浆液输出装置用于将所述预沉箱循环装置混合后的浆液从所述预沉箱中输出。
本发明实施方式相对于现有技术而言，提供了一种具有预沉箱、石膏浆液输入装置、清液排放装置、预沉箱循环装置和浓缩浆液输出装置的石膏浆液浓缩分离***。其中，石膏浆液输入装置可以向预沉箱输送石膏浆液。预沉箱可以容置石膏浆液。清液排放装置可以在石膏浆液输入装置向预沉箱输送完石膏浆液后，排放掉预沉箱内处于石膏浆液上层的清液。预沉箱循环装置可以在清液排放装置排放掉预沉箱内处于石膏浆液上层的清液后，对预沉箱内剩余的石膏浆液进行混合。浓缩浆液输出装置可以将预沉箱循环装置混合后的浆液从预沉箱中输出。因而，石膏浆液浓缩分离***可以实现浓缩分离石膏浆液的目的，可以将浓度较低的石膏浆液转化成品质较高的石膏浆液，再进行输出，使石膏浆液能具备更好的使用条件。
另外，所述预沉箱上按照预设高度开设有N个排放口，所述N为大于或等于2的自然数；所述清液排放装置为引导石膏浆液上层的清液从各排放口排出的N条排放管路。该结构可以使石膏浆液上层的清液从不同高度的排放口排出，满足不同的排放需求。
另外，各排放管路共用一动力源，使排放管路正常运行的同时节约管路的成本。
另外，所述石膏浆液浓缩分离***还包括观察池，各条排放管路均具有一条将所述预沉箱内的石膏浆液输送至所述观察池内的支路。可以根据观察池观测到的排放出的石膏浆液上层的清液的浑浊程度来判断是否继续排放石膏浆液。
另外，所述N为3，且各排放口的高度间隔相同，结构相对简单，并且使各排放管路具有不同的排放高度。
另外，所述预沉箱循环装置包括：内管路、外管路、脉冲泵、脉冲喷嘴；所述外管路设置在所述预沉箱外；所述内管路设置在所述预沉箱内，分别与所述外管路和所述脉冲喷嘴连接；所述脉冲泵设置在所述外管路上，用于驱动所述预沉箱内的石膏浆液循环；所述脉冲喷嘴用于充分混合石膏浆液。该预沉箱循环装置使石膏浆液能够充分混合。
另外，所述脉冲喷嘴设置在所述预沉箱的底部，使石膏浆液的混合效果较好。
另外，所述脉冲喷嘴所在的高度位置位于所述脉冲泵所在的高度位置之下，使石膏浆液的混合效果较好。
另外，所述石膏浆液输入装置输送的石膏浆液来自烟气脱硫***的吸收塔，所述浓缩浆液输出装置输出石膏浆液至所述烟气脱硫***的吸收塔，可以解决烟气脱硫***的吸收塔石膏浆液浓度低的问题。
另外，所述预沉箱循环装置和所述浓缩浆液输出装置共用一个动力源，使预沉箱循环装置和浓缩浆液输出装置正常运行的情况下可以节约设备成本。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明第一实施方式中石膏浆液浓缩分离***的示意图；
图2是本发明第二实施方式中石膏浆液浓缩分离***的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种石膏浆液浓缩分离***，包括：预沉箱1、石膏浆液输入装置2、清液排放装置3、预沉箱循环装置4和浓缩浆液输出装置5。其中，石膏浆液输入装置2包括输入泵10和输入管道，用于从外界向预沉箱1内输送石膏浆液。预沉箱1用于容置石膏浆液。清液排放装置3用于在石膏浆液输入装置2向预沉箱1输送完石膏浆液后，排放掉预沉箱1内处于石膏浆液上层的清液。预沉箱循环装置4用于在清液排放装置3排放掉预沉箱1内处于石膏浆液上层的清液后，对预沉箱1内剩余的石膏浆液进行混合。浓缩浆液输出装置5用于将预沉箱循环装置4混合后的浆液从预沉箱1中输出。
具体地说，在预沉箱1上按照不同的高度开设有三个排放口，本实施方式中在预沉箱1的4米、5米和6米高度处分别开设排放口，各排放口的高度间隔相同，结构相对简单。清液排放装置3具体为引导石膏浆液上层的清液从三个排放口排出的三条排放管路，三条排放管路均设置阀门，可以使石膏浆液上层的清液从不同高度的排放口排出，满足不同的排放需求。当然，根据实际的应用情况，排放口的数量可以为其他大于或等于2的自然数。
值得一提的是，三个排放管路共用一动力源6，即一台排出泵，使排放管路正常运行的同时节约管路的成本。另外，石膏浆液浓缩分离***还包括观察池7，三条排放管路均具有一条将预沉箱1内的石膏浆液输送至观察池7内的支路，各条支路上均需设置阀门，这样可以根据观察池7观测到的排放出的石膏浆液上层的清液的浑浊程度来判断是否继续排放石膏浆液。
预沉箱循环装置4包括：内管路、外管路、脉冲泵8、脉冲喷嘴9。其中，外管路设置在预沉箱1外，设置有阀门；内管路设置在预沉箱1内，分别与外管路和脉冲喷嘴9连接；脉冲泵8设置在外管路上，用于驱动预沉箱1内的石膏浆液循环；脉冲喷嘴9用于充分混合石膏浆液。
这里需要说明的是，脉冲喷嘴9设置在预沉箱1的底部，可以使石膏浆液能够充分混合，混合效果较好。脉冲喷嘴9所在的高度位置位于脉冲泵8所在的高度位置之下，脉冲泵8可以将预沉箱1底部的石膏浆液重新循环至预沉箱1顶部，因此，石膏浆液的混合效果较好，该预沉箱循环装置4可以使石膏浆液充分混合。
还需要说明的是，此实施方式中，预沉箱循环装置4和浓缩浆液输出装置5共用一个动力源，此动力源即脉冲泵8，浓缩浆液输出装置5上还设置有一个阀门，该阀门用于控制浓缩浆液输出装置5。这样在预沉箱循环装置4和浓缩浆液输出装置5正常运行的情况下，还可以节约设备成本。
石膏浆液通过石膏浆液输入装置2输入预沉箱1后，由于重力的作用，石膏浆液中的石膏颗粒等固体缓慢沉降在预沉箱1的底部，预沉箱1的上部为清澈的溶液，石膏浆液通过重力作用在预沉箱1内完成浓缩分离。在一段时间后由上至下依次打开排放管路支路上的阀门，并在观察池7中观察石膏浆液上层的清液的浑浊程度。先打开预沉箱1的6米高度处排放管路支路上的阀门，若发现观察池7中浆液浑浊则关闭排放管路支路上的阀门，待一段时间后再次执行以上操作直至观察池7浆液清澈后，打开6米高度处排放管路的阀门，并启动动力源6将石膏浆液上层的清液送至废水箱。类似操作直到最底部预沉箱1的4米高度处排放管路排放完毕，关闭预沉箱1的4米高度处的排放管路的阀门。启动脉冲泵8，打开预沉箱循环装置4外管路的阀门，并保持浓缩浆液输出装置5的阀门处于关闭状态，通过脉冲喷嘴9喷出的浆液脉冲效果将预沉箱1内的剩余清液和石膏颗粒彻底混合成石膏浆液。一段时间后打开浓缩浆液输出装置5的阀门将预沉箱1内的石膏浆液通过浓缩浆液输出装置5输出。
本实施方式相对于现有技术而言，提供了一种具有预沉箱1、石膏浆液输入装置2、清液排放装置3、预沉箱循环装置4和浓缩浆液输出装置5的石膏浆液浓缩分离***。其中，石膏浆液输入装置2可以向预沉箱1输送石膏浆液。预沉箱1可以容置石膏浆液。清液排放装置3可以在石膏浆液输入装置2向预沉箱1输送完石膏浆液后，排放掉预沉箱1内处于石膏浆液上层的清液。预沉箱循环装置4可以在清液排放装置3排放掉预沉箱1内处于石膏浆液上层的清液后，对预沉箱1内剩余的石膏浆液进行混合。浓缩浆液输出装置5可以将预沉箱循环装置4混合后的浆液从预沉箱1中输出。因而，石膏浆液浓缩分离***可以实现浓缩分离石膏浆液的目的，可以将浓度较低的石膏浆液转化成品质较高的石膏浆液，再进行输出，使石膏浆液能具备更好的使用条件。
本发明的第二实施方式涉及一种石膏浆液浓缩分离***，第二实施方式在第一实施方式的石膏浆液浓缩分离***上做了进一步改进，主要改进之处在于：在第二实施方式中，如图2所示，石膏浆液输入装置2输送的石膏浆液来自烟气脱硫***的吸收塔11，浓缩浆液输出装置5输出石膏浆液至烟气脱硫***的吸收塔11，可以解决烟气脱硫***的吸收塔11石膏浆液浓度低的问题。
具体地说，石膏浆液输入装置2输送的石膏浆液来自烟气脱硫***的吸收塔11，吸收塔中的石膏浆液进入预沉箱1中进行预沉淀，石膏浆液在预沉箱1中由于重力的作用，石膏浆液中的石膏颗粒等固体缓慢沉降在预沉箱1的底部，预沉箱1的上部为清澈的溶液，石膏浆液通过重力作用在预沉箱1内完成浓缩分离。在一段时间后由上至下依次打开排放管路支路上的阀门，并在观察池7中观察石膏浆液上层的清液的浑浊程度。先打开预沉箱1的6米高度处排放管路支路上的阀门，若发现观察池7中浆液浑浊则关闭排放管路支路上的阀门，待一段时间后再次执行以上操作直至观察池7浆液清澈后，打开6米高度处排放管路的阀门，并启动动力源6将石膏浆液上层的清液送至废水箱。类似操作直到最底部预沉箱1的4米高度处排放管路排放完毕，关闭预沉箱1的4米高度处的排放管路的阀门。启动脉冲泵8，打开预沉箱循环装置4外管路的阀门，并保持浓缩浆液输出装置5的阀门处于关闭状态，通过脉冲喷嘴9喷出的浆液脉冲效果将预沉箱1内的剩余清液和石膏颗粒彻底混合成石膏浆液。一段时间后打开浓缩浆液输出装置5的阀门将预沉箱1内的石膏浆液返回吸收塔11充当吸收塔11内石膏晶种。
本实施方式中，吸收塔11内石膏浆液在低密度时也可以通过石膏浆液浓缩分离***进行浓缩分离，而后通过脱硫废水处理***来维持吸收塔11内浆液的物质平衡，保证吸收塔11浆液品质。预沉箱1内的石膏浆液返回吸收塔11后可以充当吸收塔11内石膏晶种，提高了石膏的质量。通过石膏浆液浓缩分离***分离出的石膏浆液上层的清液含固量很低，在进入废水处理***后大大减少了废水处理药品的消耗量，且经过处理的废水水质清澈，悬浮物较少，可以直接作为厂区内煤场的喷淋用水使用。
以上各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种石膏浆液浓缩分离***，其特征在于，包括：预沉箱、石膏浆液输入装置、清液排放装置、预沉箱循环装置和浓缩浆液输出装置；
所述石膏浆液输入装置用于向所述预沉箱输送石膏浆液；
所述预沉箱用于容置石膏浆液；
所述清液排放装置用于在所述石膏浆液输入装置向所述预沉箱输送完石膏浆液后，排放掉所述预沉箱内处于石膏浆液上层的清液；
所述预沉箱循环装置用于在所述清液排放装置排放掉所述预沉箱内处于石膏浆液上层的清液后，对所述预沉箱内剩余的石膏浆液进行混合；
所述浓缩浆液输出装置用于将所述预沉箱循环装置混合后的浆液从所述预沉箱中输出。
2.根据权利要求1所述的石膏浆液浓缩分离***，其特征在于，所述预沉箱上按照预设高度开设有N个排放口，所述N为大于或等于2的自然数；所述清液排放装置为引导石膏浆液上层的清液从各排放口排出的N条排放管路。
3.根据权利要求2所述的石膏浆液浓缩分离***，其特征在于，各排放管路共用一动力源。
4.根据权利要求2所述的石膏浆液浓缩分离***，其特征在于，所述石膏浆液浓缩分离***还包括观察池，各条排放管路均具有一条将所述预沉箱内的石膏浆液输送至所述观察池内的支路。
5.根据权利要求2所述的石膏浆液浓缩分离***，其特征在于，所述N为3，且各排放口的高度间隔相同。
6.根据权利要求1所述的石膏浆液浓缩分离***，其特征在于，所述预沉箱循环装置包括：内管路、外管路、脉冲泵、脉冲喷嘴；
所述外管路设置在所述预沉箱外；
所述内管路设置在所述预沉箱内，分别与所述外管路和所述脉冲喷嘴连接；
所述脉冲泵设置在所述外管路上，用于驱动所述预沉箱内的石膏浆液循环；
所述脉冲喷嘴用于充分混合石膏浆液。
7.根据权利要求6所述的石膏浆液浓缩分离***，其特征在于，所述脉冲喷嘴设置在所述预沉箱的底部。
8.根据权利要求6所述的石膏浆液浓缩分离***，其特征在于，所述脉冲喷嘴所在的高度位置位于所述脉冲泵所在的高度位置之下。
9.根据权利要求1所述的石膏浆液浓缩分离***，其特征在于，所述石膏浆液输入装置输送的石膏浆液来自烟气脱硫***的吸收塔，所述浓缩浆液输出装置输出石膏浆液至所述烟气脱硫***的吸收塔。
10.根据权利要求1所述的石膏浆液浓缩分离***，其特征在于，所述预沉箱循环装置和所述浓缩浆液输出装置共用一个动力源。
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