CN114229935B - 一种电解铝烟气余热浓缩脱硫废水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种电解铝烟气余热浓缩脱硫废水装置，包括脱硫废水浓缩***和与其连接的烟气降温管路；脱硫废水浓缩***设有第一预热器，脱硫废水浓缩***的进口端及冷凝水出口端分别与第一预热器的管壳程连接形成循环管路；脱硫废水浓缩***上设有蒸发浓缩单元和与蒸发浓缩单元连接的蒸汽循环管路，所述脱硫废水浓缩***的进口端及冷凝水出口端均与蒸发浓缩单元连接形成交叉的循环管路。本发明利用烟气余热为主要热源对脱硫废液进行浓缩，减少能源消耗；采用蒸发技术对脱硫废水进行蒸发和冷凝，可回收废水中大部分的水，同时浓缩后的废水可进一步进行盐分的回收；并且，采用蒸汽压缩蒸发工艺替代多效蒸发工艺可减少设备占地面积，降低投资。
Description
技术领域
本发明涉及脱硫废水处理领域，尤其涉及一种电解铝烟气余热浓缩脱硫废水装置。
背景技术
铝工业是国民经济重要行业，电解铝生产过程中会产生大量含二氧化硫的烟气，对环境造成污染。目前二氧化硫的脱除主要采用石灰半干法和石灰石-石膏湿法工艺。其中，湿法脱硫具有净化效率高的优点。
但是湿法脱硫***运行过程中脱硫废水中氯离子等浓度会不断富集升高，当浓度过高时会加速对设备的腐蚀并影响脱硫***的正常运行，因此湿法脱硫***需要外排一定量的废水，保证***中氯离子等成分维持在一定浓度范围。正常情况下外排废水中氯离子浓度一般控制在20g/L以内，浓度较低，外排废水量相对较大。
发明内容
针对上述的技术问题，本发明提出一种电解铝烟气余热浓缩脱硫废水装置，以解决现有技术中的脱硫装置产生的外排废水量较大的问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种电解铝烟气余热浓缩脱硫废水装置，包括脱硫废水浓缩***，脱硫废水浓缩***上连接有烟气降温管路；所述脱硫废水浓缩***设有第一预热器，脱硫废水浓缩***的进口端及冷凝水出口端分别与第一预热器的管壳程连接形成循环管路；脱硫废水浓缩***上设有蒸发浓缩单元和与蒸发浓缩单元连接的蒸汽循环管路，所述脱硫废水浓缩***的进口端及冷凝水出口端均与蒸发浓缩单元连接形成交叉的循环管路。
优选地，所述蒸发浓缩单元包括蒸发器加热室、蒸发器分离室和强制循环泵，强制循环泵、蒸发器加热室的管程和蒸发器分离室依次连接形成循环管路。
优选地，所述第一预热器的管壳程分别与蒸发器加热室的管壳程连接形成交叉的循环管路以使热量循环利用。
优选地，所述脱硫废水浓缩***设有压缩机，蒸发器分离室的蒸汽出口与压缩机连接，压缩机的出口端与蒸发器加热室壳程进口连接。
优选地，所述蒸发器分离室分别连接有出料泵和真空泵。
优选地，所述脱硫废水浓缩***设有第二预热器，所述蒸发器加热室壳程出口和烟气降温管路分别与第二预热器的管壳程连接。
优选地，所述烟气降温管路连接有烟气净化***以使降温后的电解铝烟气进入烟气净化***净化。
优选地，所述脱硫废水浓缩***设有设有水罐和冷凝水泵，蒸发器加热室壳程出口与水罐、冷凝水泵和与第二预热器的管程依次连接。
优选地，所述第二预热器的管程与第一预热器的壳程连接，所述第一预热器的管程与蒸发浓缩单元连接以使脱硫废水通过第一预热器换热后进入蒸发浓缩单元。
本发明的有益效果：本发明通过利用烟气余热为主要热源对脱硫废液进行浓缩替代传统的蒸汽加热，减少能源消耗；采用蒸发技术对脱硫废水进行蒸发和冷凝，可回收废水中大部分的水，同时浓缩后的废水可进一步进行盐分的回收；并且，采用蒸汽压缩蒸发工艺替代多效蒸发工艺可减少设备占地面积，降低投资。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
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在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的实施例所述的一种电解铝烟气余热浓缩脱硫废水装置，包括脱硫废水浓缩***，脱硫废水浓缩***上连接有烟气降温管路，通过脱硫废水浓缩***产生的冷凝水回收电解铝高温烟气中的热量，降低了烟气温度，有利于降低烟气净化时的运行阻力，进而降低电耗；所述脱硫废水浓缩***设有第一预热器1，脱硫废水浓缩***的进口端和冷凝水出口端分别与第一预热器1的管壳程连接形成循环管路；具体地，所述第一预热器1的管程与蒸发浓缩单元连接以使脱硫废水通过第一预热器1换热后进入蒸发浓缩单元；脱硫废水从第一预热器1的管程进入脱硫废水浓缩***，通过脱硫废水浓缩***的工作后产生高温冷凝水，在第一预热器1处与脱硫废水产生热交换以使热量循环利用，降低能耗；所述脱硫废水浓缩***上设有蒸发浓缩单元和与蒸发浓缩单元连接的蒸汽循环管路，即蒸发浓缩单元产生的蒸汽经过处理后再回到蒸发浓缩单元利用，所述脱硫废水浓缩***的进口端和冷凝水出口端均与蒸发浓缩单元连接形成交叉的循环管路。通过蒸发技术对脱硫废水进行蒸发和冷凝，可回收废水中大部分的水，同时浓缩后的废水可进一步进行盐分的回收。
优选地，所述蒸发浓缩单元包括蒸发器加热室6、蒸发器分离室7和强制循环泵9，强制循环泵9、蒸发器加热室6的管程和蒸发器分离室7依次连接形成循环管路。所述第一预热器1的管壳程分别与蒸发器加热室6的管壳程连接形成交叉的循环管路。通过第一预热器1换热后的脱硫废水进入蒸发强制循环泵9的入口管道，在强制循环泵9的作用下，脱硫废水在蒸发器加热室6内被压缩处理过的二次蒸汽加热，然后进入蒸发器分离室7内进行蒸发浓缩，浓缩后的脱硫废水产生二次蒸汽进行循环使用。
优选地，所述脱硫废水浓缩***设有压缩机8，蒸发器分离室7的蒸汽出口与压缩机8连接，压缩机8的出口端与蒸发器加热室6壳程进口连接，通过压缩机8对二次蒸汽进行压缩增压后进入蒸发器加热室6内加热脱硫废水，便于脱硫废水的蒸发分离。
优选地，所述蒸发器分离室7分别连接有出料泵10和真空泵11。通过出料泵10 将浓缩后的脱硫废水外送。通过真空泵11排出蒸发器分离室7内部的不凝性气体。
优选地，所述脱硫废水浓缩***设有第二预热器2，所述蒸发器加热室6壳程出口与第二预热器2的管程进口连接，使得蒸发器分离室7的二次蒸汽加热脱硫废水产生的冷凝水进入第二预热器2换热后产生高温冷凝水；所述第二预热器2的管程出口与第一预热器1的壳程连接，通过第一预热器1回收了高温冷凝水的热量，冷凝水降温后便于回收利用。烟气降温管路与第二预热器2的壳程连接，高温烟气进入第二预热器2的壳程对上述冷凝水加热，利用高温烟气的热量对脱硫废液进行浓缩替代传统的蒸汽加热，减少能源消耗。
优选地，所述烟气降温管路连接有烟气净化***3以使降温后的电解铝烟气进入烟气净化***3净化。
优选地，所述脱硫废水浓缩***设有水罐5和冷凝水泵4，蒸发器加热室6壳程出口与水罐5、冷凝水泵4和与第二预热器2的管程依次连接，以使经过蒸发器加热室6换热后的冷水液得到暂存，并便于输送。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (8)
1.一种电解铝烟气余热浓缩脱硫废水装置，其特征在于，包括脱硫废水浓缩***，脱硫废水浓缩***上连接有烟气降温管路；所述脱硫废水浓缩***设有第一预热器（1），脱硫废水浓缩***的进口端及冷凝水出口端分别与第一预热器（1）的管壳程连接形成循环管路；所述脱硫废水浓缩***上设有蒸发浓缩单元和与蒸发浓缩单元连接的蒸汽循环管路，且所述脱硫废水浓缩***的进口端及冷凝水出口端均与蒸发浓缩单元连接形成交叉的循环管路；
所述第一预热器（1）的管程与蒸发浓缩单元连接以使脱硫废水通过第一预热器（1）换热后进入蒸发浓缩单元；所述脱硫废水浓缩***设有第二预热器（2）；所述第二预热器（2）的管程出口与第一预热器（1）的壳程连接。
2.根据权利要求1所述的电解铝烟气余热浓缩脱硫废水装置，其特征在于，所述蒸发浓缩单元包括蒸发器加热室（6）、蒸发器分离室（7）和强制循环泵（9），强制循环泵（9）、蒸发器加热室（6）的管程和蒸发器分离室（7）依次连接形成循环管路。
3.根据权利要求2所述的电解铝烟气余热浓缩脱硫废水装置，其特征在于，所述第一预热器（1）的管壳程分别与蒸发器加热室（6）的管壳程连接形成交叉的循环管路以使热量循环利用。
4.根据权利要求2或3所述的电解铝烟气余热浓缩脱硫废水装置，其特征在于，所述脱硫废水浓缩***设有压缩机（8），蒸发器分离室（7）的蒸汽出口与压缩机（8）连接，压缩机（8）的出口端与蒸发器加热室（6）壳程进口连接。
5.根据权利要求4所述的电解铝烟气余热浓缩脱硫废水装置，其特征在于，所述蒸发器分离室（7）分别连接有出料泵（10）和真空泵（11）。
6.根据权利要求2或3或5所述的电解铝烟气余热浓缩脱硫废水装置，其特征在于，蒸发器加热室（6）壳程和烟气降温管路分别与第二预热器（2）的管壳程连接。
7.根据权利要求6所述的电解铝烟气余热浓缩脱硫废水装置，其特征在于，所述烟气降温管路连接有烟气净化***（3）以使降温后的电解铝烟气进入烟气净化***（3）净化。
8.根据权利要求6所述的电解铝烟气余热浓缩脱硫废水装置，其特征在于，所述脱硫废水浓缩***设有设有水罐（5）和冷凝水泵（4），蒸发器加热室（6）壳程出口与水罐（5）、冷凝水泵（4）和与第二预热器（2）的管程依次连接。
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