CN113149118A - 一种脱硫废水蒸发塔 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种脱硫废水蒸发塔，包括塔体、储水箱和预处理装置，所述预处理装置与储水箱的入口连通，用于将脱硫废水净化后输送至储水箱中，所述塔体包括壳体以及在壳体内由上至下设置的喷淋层和浓缩池，所述喷淋层与储水箱的出口通过第一管路连通，所述浓缩池与储水箱的入口通过第二管路连通，在所述壳体上设有用于高温烟气流入的第一通道，所述第一通道位于喷淋层和浓缩池之间，在所述壳体的顶部设有用于烟气排出的第二通道，所述第二通道与第一通道连通。本发明能够减少蒸发塔所需的烟气量，降低蒸发塔造价成本，提高蒸发塔的蒸发能力。

Description

一种脱硫废水蒸发塔

技术领域

本发明涉及脱硫废水零排放技术领域，具体涉及高温烟气旁路蒸发技术的一种脱硫废水蒸发塔。

背景技术

脱硫废水零排放工艺，是一种针对火力发电厂产生的脱硫废水的特点，通过软化、MVR蒸发、结晶、浓缩和脱水等技术途径将高盐度脱硫废水完全转化为气体，进而实现废水零排放要求的废水处理工艺。

目前，高温烟气旁路蒸发技术主要流程为：从SCR脱硝后抽一股高温烟气进入旁路塔蒸发器，对脱硫废水进行加热蒸发；脱硫废水经过预处理后，通过废水泵及喷淋装置进入旁路塔蒸发器进行蒸发；脱硫废水蒸发后，水分进入烟气中，蒸发析出的粗盐颗粒落入旁路塔蒸发器底端被收集转运，细小盐分颗粒随烟气进入除尘器处理。

该技术存在如下问题：脱硫废水未经过预热直接进入旁路塔蒸发器，若要完成蒸发作业就需要消耗大量的烟气来提供热量。而在旁路塔蒸发器内增大烟气容量，势必需要增大旁路塔蒸发器的体积，从而增加了设备造价成本。此外，在冬季脱硫废水水温过低，会导致旁路塔蒸发器蒸发能力严重降低。

综上所述，急需一种脱硫废水蒸发塔以解决现有技术中存在的烟气消耗量大以及蒸发能力低的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种脱硫废水蒸发塔，具体技术方案如下：

一种脱硫废水蒸发塔，包括塔体、储水箱和预处理装置，所述预处理装置与储水箱的入口连通，用于将脱硫废水净化后输送至储水箱中，所述塔体包括壳体以及在壳体内由上至下设置的喷淋层和浓缩池，所述喷淋层与储水箱的出口通过第一管路连通，所述浓缩池与储水箱的入口通过第二管路连通，在所述壳体上设有用于高温烟气流入的第一通道，所述第一通道位于喷淋层和浓缩池之间，在所述壳体的顶部设有用于烟气排出的第二通道，所述第二通道与第一通道连通。

优选的，在所述壳体内还设有填料层，所述填料层位于喷淋层和浓缩池之间，所述第一通道位于填料层和浓缩池之间；

所述储水箱中设置蒸汽加热器。

优选的，所述的脱硫废水蒸发塔，还包括水泵，所述水泵设置在所述第一管路上，在所述水泵和第一管路上均设有保温层。

优选的，所述水泵的数量为两个，两个水泵并联设置在所述第一管路上。

优选的，所述预处理装置的位置高度高于储水箱的位置高度。

优选的，所述预处理装置包括沿脱硫废水流动方向依次设置的中和水箱、沉降水箱和絮凝过滤水箱，在所述中和水箱和沉降水箱之间、所述沉降水箱和絮凝过滤水箱之间均通过溢流结构分开，在所述絮凝过滤水箱中设有用于过滤絮凝体的过滤器。

优选的，所述溢流结构包括沿脱硫废水流动方向依次竖直且平行设置的一号隔板和二号隔板，所述一号隔板和二号隔板在水平方向上错位设置，所述一号隔板的底部与所述预处理装置的底部连接，而顶部与所述预处理装置的顶部留有过水间隙，所述二号隔板的顶部与所述预处理装置的顶部连接，而底部与所述预处理装置的底部留有过水间隙；

所述过滤器包括竖直设置的双层滤网结构，所述双层滤网结构的顶部与所述絮凝过滤水箱的顶部可拆卸连接，而底部与所述絮凝过滤水箱的底部可拆卸连接。

优选的，所述脱硫废水蒸发塔还包括分别设置在浓缩池、中和水箱、沉降水箱和絮凝过滤水箱中的搅拌器。

优选的，所述脱硫废水蒸发塔还包括设置在所述第二管路上的污泥脱水机，所述污泥脱水机的入口与浓缩池连通，而出口与储水箱的入口连通，在所述污泥脱水机的底部设有污泥排放口。

优选的，所述脱硫废水蒸发塔还包括支撑架，所述支撑架设置在所述壳体的外部，在所述壳体、污泥脱水机和储水箱的外壁面上分别设置保温层。

应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

本发明所述脱硫废水蒸发塔，脱硫废水通过储水箱、第一管路、喷淋层、浓缩池和第二管路在蒸发塔内与高温烟气对流完成循环蒸发作业，未被蒸发的杂质及部分水滴落入浓缩池内，最终浓缩成泥浆状由污泥脱水机排出塔外，而经污泥脱水机脱去的水流入储水箱，进入下一循环蒸发。废水进入蒸发塔前，先经过蒸汽预热，即减少了蒸发塔所需的烟气量，降低了蒸发塔造价成本，也解决了脱硫废水温度因季节波动的问题，提高了蒸发塔的蒸发能力。此外，在蒸发塔内设置了填料区，加大了蒸发效率。

本发明所述脱硫废水蒸发塔，在作业时，首先，通过预处理装置将脱硫废水净化；其次，通过储水箱与塔体结合使用完成对净化后脱硫废水的蒸发作业，蒸发步骤包括：1)开启蒸汽加热器，加热储水箱中净化后的脱硫废水至水温70-90℃，有利于加快脱硫废水在塔体中的蒸发过程；2)开启任一水泵，将加热后的脱硫废水通过第一管路输送至喷淋层，并经喷淋层形成水滴均匀喷洒在塔体内，喷洒出的水滴与第一通道流入的高温烟气形成对流，通过热交换实现大部分水滴被高温烟气蒸发，随后经第二通道排出；3)水滴经过填料层，在填料层表面形成水膜，加大与高温烟气的接触面积，进一步提高塔体内的换热效率，提高蒸发速度；4)大部分水滴经蒸发后排出塔体，剩余的杂质及部分水滴落入浓缩池内，而浓缩池内的液面因与高温烟气接触可实现液面处的水分被进一步蒸发排出塔体，浓缩池内未被蒸发的杂质和水滴通过第二管路流入污泥脱水机，脱水后的污泥经污泥排放口直接排出，而脱去的水流入储水箱，经蒸发步骤1)-3)进入下一循环蒸发。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例1中一种脱硫废水蒸发塔的结构示意图(塔体内的箭头表示烟气流向，预处理装置内的箭头表示水体流向)；

其中，1、塔体，1.1、壳体，1.2、喷淋层，1.3、填料层，1.4、浓缩池，1.5、第一通道，1.6、第二通道，2、储水箱，3、预处理装置，3.1、中和水箱，3.2、沉降水箱，3.3、絮凝过滤水箱，3.4、过滤器，4、第一管路，5、第二管路，6、水泵，7、搅拌器，8、污泥脱水机，9、蒸汽加热器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

参见图1，一种脱硫废水蒸发塔，包括塔体1、储水箱2和预处理装置3，所述预处理装置3与储水箱2的入口连通，用于将脱硫废水净化后输送至储水箱2中，所述塔体1包括壳体1.1以及在壳体1.1内由上至下设置的喷淋层1.2和浓缩池1.4，所述喷淋层1.2与储水箱2的出口通过第一管路4连通，所述浓缩池1.4与储水箱2的入口通过第二管路5连通，在所述壳体1.1上设有用于高温烟气(具体为脱硝后的高温烟气，温度达到300℃以上)流入的第一通道1.5，所述第一通道1.5位于喷淋层1.2和浓缩池1.4之间，在所述壳体1.1的顶部设有用于烟气排出的第二通道1.6，所述第二通道1.6与第一通道1.5连通。

在所述壳体1.1内还设有填料层1.3，所述填料层1.3位于喷淋层1.2和浓缩池1.4之间，所述第一通道1.5位于填料层1.3和浓缩池1.4之间；所述储水箱2中设置蒸汽加热器9。

所述脱硫废水蒸发塔，还包括水泵6，所述水泵6设置在所述第一管路4上，在所述水泵6和第一管路4上设置保温层(图中未示出)，减少散热损失。

所述水泵6的数量为两个，两个水泵6并联设置在所述第一管路4上，所述水泵6的数量及并联设置方式是基于一用一备方面的考虑，且便于检修作业。

所述预处理装置3的位置高度高于储水箱2的位置高度，即所述预处理装置3的底部高于储水箱2的顶部，使得所述预处理装置3的出水口高于储水箱2的进水口，便于净化后的脱硫废水在重力作用下流入储水箱2，经济节能。

所述预处理装置3包括沿脱硫废水流动方向依次设置的中和水箱3.1、沉降水箱3.2和絮凝过滤水箱3.3，在所述中和水箱3.1和沉降水箱3.2之间、所述沉降水箱3.2和絮凝过滤水箱3.3之间均通过溢流结构分开，在所述絮凝过滤水箱3.3中设有用于过滤絮凝体的过滤器3.4。

每一所述溢流结构均包括沿脱硫废水流动方向依次竖直且平行设置的一号隔板和二号隔板，所述一号隔板和二号隔板在水平方向上错位设置，所述一号隔板的底部与所述预处理装置3的底部连接，而顶部与所述预处理装置3的顶部留有过水间隙，所述二号隔板的顶部与所述预处理装置3的顶部连接，而底部与所述预处理装置3的底部留有过水间隙，所述溢流结构的特殊结构能够通过控制两块隔板之间的位置关系，来调节脱硫废水在各个水箱之中的停留时间，从而留下废水与所加药物充分反应的时间。

所述过滤器3.4包括竖直设置的双层滤网结构，所述双层滤网结构的顶部与所述絮凝过滤水箱3.3的顶部可拆卸连接，而底部与所述絮凝过滤水箱3.3的底部可拆卸连接。所述双层滤网结构的设计，不仅能够充分过滤杂质，还能够在不停机条件下完成滤网清理作业，即当一层滤网抽出清理时，另一层滤网仍可以工作。

所述脱硫废水蒸发塔，还包括分别设置在浓缩池1.4、中和水箱3.1、沉降水箱3.2和絮凝过滤水箱3.3中的搅拌器7。在浓缩池1.4中的搅拌器7能够确保杂质和水滴在搅拌的作用下始终成混匀的运动状态，一方面避免杂质沉积在浓缩池1.4底而不能进入污泥脱水机(8)，另一方面能够促使浓缩池1.4内的液面流动，实现更多的液面水滴与高温烟气接触而被蒸发排出塔体1。在中和水箱3.1中的搅拌器7能够确保脱硫废水在搅拌的作用下能够被药剂石灰乳充分中和。在沉降水箱3.2中的搅拌器7能够确保一级净化后的脱硫废水在搅拌的作用下能够被有机硫化物TMT-15充分沉降。在絮凝过滤水箱3.3中的搅拌器7能够确保二级净化后的脱硫废水在搅拌的作用下能够被絮凝剂聚丙烯酰胺充分絮凝，并经过滤器3.4充分过滤。

所述脱硫废水蒸发塔，还包括设置在所述第二管路5上的污泥脱水机8，所述污泥脱水机8的入口与浓缩池1.4连通，而出口与储水箱2的入口连通，在所述污泥脱水机8的底部设有污泥排放口。

所述脱硫废水蒸发塔，还包括支撑架，所述支撑架(图中未示出)设置在所述壳体1.1的外部，用于加固壳体1.1，在所述壳体1.1、污泥脱水机8和储水箱2的外壁面上分别设置保温层(图中未示出)，减少散热损失。

实施例1中所述脱硫废水蒸发塔，其作业过程如下：

首先，通过预处理装置3将脱硫废水净化，净化步骤包括：1)一级净化，将脱硫废水输入中和水箱3.1中，通过加入药剂石灰乳调控脱硫废水的pH值至8.8-9.2之间，使大多数重金属离子生成难溶的氢氧化物沉淀；2)二级净化，一级净化后的脱硫废水经溢流结构溢入沉降水箱3.2中，通过加入有机硫化物TMT-15，使不能以氢氧化物形式沉淀的离子以硫化物形式沉淀下来；3)三级净化，二级净化后的脱硫废水经溢流结构溢入絮凝过滤水箱3.3中，通过加入絮凝剂聚丙烯酰胺使前面沉淀的氢氧化物和硫化物成团，并通过双层滤网结构过滤出去，过滤后的水在重力作用下流入储水箱2中。

其次，通过储水箱2与塔体1结合使用完成对净化后脱硫废水的蒸发作业，蒸发步骤包括：1)开启蒸汽加热器9，加热储水箱2中净化后的脱硫废水至水温70-90℃，有利于加快脱硫废水在塔体1中的蒸发过程；2)开启任一水泵6，将加热后的脱硫废水通过第一管路4输送至喷淋层1.2，并经喷淋层1.2形成水滴均匀喷洒在塔体1内，喷洒出的水滴与第一通道1.5流入的高温烟气形成对流，通过热交换实现大部分水滴被高温烟气蒸发，随后经第二通道1.6排出；3)水滴经过填料层1.3，在填料层1.3表面形成水膜，加大与高温烟气的接触面积，进一步提高塔体1内的换热效率，提高蒸发速度；4)大部分水滴经蒸发后排出塔体1，剩余的杂质及部分水滴落入浓缩池1.4内，而浓缩池1.4内的液面因与高温烟气接触可实现液面处的水分被进一步蒸发排出塔体1，浓缩池1.4内未被蒸发的杂质和水滴通过第二管路5流入污泥脱水机8，脱水后的污泥经污泥排放口直接排出，而脱去的水流入储水箱2，经蒸发步骤1)-3)进入下一循环蒸发。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种脱硫废水蒸发塔，其特征在于，包括塔体(1)、储水箱(2)和预处理装置(3)，所述预处理装置(3)与储水箱(2)的入口连通，用于将脱硫废水净化后输送至储水箱(2)中，所述塔体(1)包括壳体(1.1)以及在壳体(1.1)内由上至下设置的喷淋层(1.2)和浓缩池(1.4)，所述喷淋层(1.2)与储水箱(2)的出口通过第一管路(4)连通，所述浓缩池(1.4)与储水箱(2)的入口通过第二管路(5)连通，在所述壳体(1.1)上设有用于高温烟气流入的第一通道(1.5)，所述第一通道(1.5)位于喷淋层(1.2)和浓缩池(1.4)之间，在所述壳体(1.1)的顶部设有用于烟气排出的第二通道(1.6)，所述第二通道(1.6)与第一通道(1.5)连通。

2.根据权利要求1所述的脱硫废水蒸发塔，其特征在于，在所述壳体(1.1)内还设有填料层(1.3)，所述填料层(1.3)位于喷淋层(1.2)和浓缩池(1.4)之间，所述第一通道(1.5)位于填料层(1.3)和浓缩池(1.4)之间；

所述储水箱(2)中设置蒸汽加热器(9)。

3.根据权利要求1所述的脱硫废水蒸发塔，其特征在于，还包括水泵(6)，所述水泵(6)设置在所述第一管路(4)上，在所述水泵(6)和第一管路(4)上均设有保温层。

4.根据权利要求3所述的脱硫废水蒸发塔，其特征在于，所述水泵(6)的数量为两个，两个水泵(6)并联设置在所述第一管路(4)上。

5.根据权利要求1所述的脱硫废水蒸发塔，其特征在于，所述预处理装置(3)的位置高度高于储水箱(2)的位置高度。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的脱硫废水蒸发塔，其特征在于，所述预处理装置(3)包括沿脱硫废水流动方向依次设置的中和水箱(3.1)、沉降水箱(3.2)和絮凝过滤水箱(3.3)，在所述中和水箱(3.1)和沉降水箱(3.2)之间、所述沉降水箱(3.2)和絮凝过滤水箱(3.3)之间均通过溢流结构分开，在所述絮凝过滤水箱(3.3)中设有用于过滤絮凝体的过滤器(3.4)。

7.根据权利要求6所述的脱硫废水蒸发塔，其特征在于，所述溢流结构包括沿脱硫废水流动方向依次竖直且平行设置的一号隔板和二号隔板，所述一号隔板和二号隔板在水平方向上错位设置，所述一号隔板的底部与所述预处理装置(3)的底部连接，而顶部与所述预处理装置(3)的顶部留有过水间隙，所述二号隔板的顶部与所述预处理装置(3)的顶部连接，而底部与所述预处理装置(3)的底部留有过水间隙；

所述过滤器(3.4)包括竖直设置的双层滤网结构，所述双层滤网结构的顶部与所述絮凝过滤水箱(3.3)的顶部可拆卸连接，而底部与所述絮凝过滤水箱(3.3)的底部可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的脱硫废水蒸发塔，其特征在于，还包括分别设置在浓缩池(1.4)、中和水箱(3.1)、沉降水箱(3.2)和絮凝过滤水箱(3.3)中的搅拌器(7)。

9.根据权利要求8所述的脱硫废水蒸发塔，其特征在于，还包括设置在所述第二管路(5)上的污泥脱水机(8)，所述污泥脱水机(8)的入口与浓缩池(1.4)连通，而出口与储水箱(2)的入口连通，在所述污泥脱水机(8)的底部设有污泥排放口。

10.根据权利要求9所述的脱硫废水蒸发塔，其特征在于，还包括支撑架，所述支撑架设置在所述壳体(1.1)的外部，在所述壳体(1.1)、污泥脱水机(8)和储水箱(2)的外壁面上分别设置保温层。

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