CN204324929U - 一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发***，包括原料罐、进料泵、预热器、换热器、结晶分离器、压缩机；所述的原料罐连接进料泵，进料泵连接预热器的进液口，预热器的出液口连接换热器的进液口，换热器通过强制循环泵与结晶分离器的进液口连接，结晶分离器的排气口通过蒸汽管道与压缩机的进气口连接，压缩机的排气口与换热器壳层的进气口连接。将烟气脱硫脱硝后的废液作为原料，经预热、强制循环加热、浓缩结晶后回收利用。该工艺特别适合处理烟气脱硫脱硝后的废液，达到变废为宝的目的，节约了蒸汽的消耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气净化技术领域，具体涉及一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发***。
背景技术
近年来随着空气污染的越来越严重，人们对烟气特别是燃煤烟气的治理提出了更高的要求；国家环境保护部2011年7月29日发布了新的《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223－2011），对烟气的烟尘、二氧化硫、氮氧化物提出了新的排放限值。目前，烟气脱硫的有效方式为氨法、钠法等湿法烟气脱硫。以上的脱硫方法都要产生一定浓度的含硫酸盐、硝酸盐的废液。具有含盐量高、偏酸性等特性，采用普通方法处理时出水水质难于达到排放标准，针对烟气净化废水的新型处理技术的开发显得尤为重要。尤其对于环保要求较高的地区，往往要求高含盐废水“零排放”，这就对高含盐废水处理技术提出了更高的要求。需对其进行处理，同时回收有用物质，避免浪费。传统的处理方法是采用多效蒸发，造成能耗较高。
201110155630.2，名称为“脱硫后的硫酸铵/硫酸镁回收技术”的发明专利，工艺流程为：原料→原料泵→预热器→一效蒸发器→二效蒸发器→三效蒸发器→冷凝器→液封槽→排出；固料部分工艺流程：三效蒸发器→出料泵→结晶器→离心机→干燥机→料仓→包装机。该专利的蒸发器某一效的二次蒸汽不能直接作为本效热源，只能作为次效或次几效的热源。如作为本效热源必须额外给其能量，使其温度(压力)提高。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发***。将烟气脱硫脱硝后的含铵废液作为原料，经预热、强制循环加热、浓缩结晶后回收利用。该工艺特别适合处理烟气脱硫脱硝后的含铵废液，达到变废为宝的目的，节约了蒸汽的消耗；同时，蒸馏出来的水可循环至脱硫脱硝工段作为补水使用，节约用水。
为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发***，其特征在于：包括原料罐、进料泵、预热器、换热器、结晶分离器、压缩机；所述的原料罐连接进料泵，进料泵连接预热器的进液口，预热器的出液口连接换热器的进液口，换热器通过强制循环泵与结晶分离器的进液口连接，结晶分离器的排气口通过蒸汽管道与压缩机的进气口连接，压缩机的排气口与换热器壳层的进气口连接。
烟气经湿法净化后得到的含铵废液经絮凝后得到原料液，将原料罐中的原料液泵入预热器，经预热后的原料液进入换热器，在换热器的管程中被壳程蒸汽加热温度升高，原料液在强制循环泵的推动下进入结晶分离器，结晶分离器内压力降低，原料液产生闪蒸，闪蒸产生的二次蒸汽在结晶分离器中上升从蒸汽管道排出，原料液产生过饱和使晶核成长，当晶核成长到较大晶体时沉降到结晶分离器底部；所述的二次蒸汽经压缩机压缩后作为热源进入换热器的壳程。
本实用新型所述的湿法净化是指湿法脱硫或者脱硝。
本实用新型所述的预热器分为一级预热器和二级预热器，有效利用锅炉余热及蒸汽冷凝水余热。
本实用新型所述的压缩机为离心压缩机，离心压缩机的结构紧凑，尺寸小，重量轻；排气连续、均匀，不需要中间罐等装置；振动小，易损件少，不需要庞大而笨重的基础件；除轴承外，机器内部不需润滑，省油，且不污染被压缩的气体；转速高；维修量小，调节方便。
优选地，所述的离心压缩机为多台串联，压缩机串联能够得到更高的压头。
优选地，所述的离心压缩机为三级串联，压缩机电机配160Kw，提高二次蒸汽温度，作为热源重新返回换热器强制循环蒸发。
优选地，所述换热器的冷凝液出液口和二级预热器的冷凝液出液口连接储液罐进液口，储液罐的出液口连接一级预热器壳层的进液口。将换热器和二级预热器的冷凝液作为一级预热器的热源，节约能源。
所述的一级预热器的冷凝液出液口连接回到烟气净化工段作为补水使用实现了零排放。
本实用新型的有益效果在于：
1、为了适应烟气净化废液的结晶蒸发过程，本实用新型采用强制循环蒸发***。物料在换热器的管程中被壳程蒸汽加热温度升高，在强制循环泵的推动下进入结晶分离器后压力降低产生闪蒸，产生的二次蒸汽从蒸汽管路排出，物料产生过饱和结晶沉降，强制循环蒸发产生的二次蒸汽经过压缩机压缩后作为换热器的热源。节约了蒸汽的消耗，每年节约生蒸汽7000t左右，实现了节能。同时减少50%以上的占地面积。
2、本实用新型的二级预热器与换热器的冷凝液作为一级预热器的热源，同时，一级预热器的冷凝液回到烟气净化工段作为补水使用，节约用水的同时，实现了零排放。
3、由于物料含有大量酸根离子（Cl-，NO3-），故采用强制循环蒸发结晶工艺，可有效避免结晶堵管，设备材料以及与物料接触部分的管道选用TA2材料，保证设备使用寿命。
4、本实用新型采用离心压缩机作为热泵，工作时它本身消耗很少一部分电能，却能从二次蒸汽中提取4-7倍于电能，提升温度进行利用。压缩离心机本身结构紧凑，尺寸小，重量轻；排气连续、均匀，不需要中间罐等装置；振动小，易损件少，不需要庞大而笨重的基础件；除轴承外，机器内部不需润滑，省油，且不污染被压缩的气体；转速高；维修量小，调节方便。
附图说明
图1为本实用新型的烟气净化副产物的热泵蒸发***结构图。
图2为实施例6-7的烟气净化副产物的热泵蒸发***结构图。
图中标记为：1、原料罐，2、进料泵，3、预热器，4、换热器，5、结晶分离器，6、压缩机，7、一级预热器，8、二级预热器，9、储液罐。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型的实质性内容作进一步详细的描述。
实施例1
一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发***，其特征在于：包括原料罐1、进料泵2、预热器3、换热器4、结晶分离器5、压缩机6；所述的原料罐1连接进料泵2，进料泵3连接预热器3的进液口，预热器3的出液口连接换热器4的进液口，换热器4通过强制循环泵与结晶分离器5的进液口连接，结晶分离器5的排气口通过蒸汽管道与压缩机6的进气口连接，压缩机6的排气口与换热器4壳层的进气口连接。
实施例2
一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发***，其特征在于：包括原料罐1、进料泵2、预热器3、换热器4、结晶分离器5、压缩机6；所述的原料罐1连接进料泵2，进料泵3连接预热器3的进液口，预热器3的出液口连接换热器4的进液口，换热器4通过强制循环泵与结晶分离器5的进液口连接，结晶分离器5的排气口通过蒸汽管道与压缩机6的进气口连接，压缩机6的排气口与换热器4壳层的进气口连接。
所述的预热器3分为一级预热器7和二级预热器8。
实施例3
一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发***，其特征在于：包括原料罐1、进料泵2、预热器3、换热器4、结晶分离器5、压缩机6；所述的原料罐1连接进料泵2，进料泵3连接预热器3的进液口，预热器3的出液口连接换热器4的进液口，换热器4通过强制循环泵与结晶分离器5的进液口连接，结晶分离器5的排气口通过蒸汽管道与压缩机6的进气口连接，压缩机6的排气口与换热器4壳层的进气口连接。
所述的预热器3分为一级预热器7和二级预热器8。
所述的压缩机6为离心压缩机。
实施例4
一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发***，其特征在于：包括原料罐1、进料泵2、预热器3、换热器4、结晶分离器5、压缩机6；所述的原料罐1连接进料泵2，进料泵3连接预热器3的进液口，预热器3的出液口连接换热器4的进液口，换热器4通过强制循环泵与结晶分离器5的进液口连接，结晶分离器5的排气口通过蒸汽管道与压缩机6的进气口连接，压缩机6的排气口与换热器4壳层的进气口连接。
所述的预热器3分为一级预热器7和二级预热器8。
所述的压缩机6为离心压缩机。
所述的离心压缩机为多台串联。
实施例5
一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发***，其特征在于：包括原料罐1、进料泵2、预热器3、换热器4、结晶分离器5、压缩机6；所述的原料罐1连接进料泵2，进料泵3连接预热器3的进液口，预热器3的出液口连接换热器4的进液口，换热器4通过强制循环泵与结晶分离器5的进液口连接，结晶分离器5的排气口通过蒸汽管道与压缩机6的进气口连接，压缩机6的排气口与换热器4壳层的进气口连接。
所述的预热器3分为一级预热器7和二级预热器8。
所述的压缩机6为离心压缩机。
所述的离心压缩机为多台串联。
所述的离心压缩机为三级串联，压缩机电机配160Kw。
实施例6
一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发***，其特征在于：包括原料罐1、进料泵2、预热器3、换热器4、结晶分离器5、压缩机6；所述的原料罐1连接进料泵2，进料泵3连接预热器3的进液口，预热器3的出液口连接换热器4的进液口，换热器4通过强制循环泵与结晶分离器5的进液口连接，结晶分离器5的排气口通过蒸汽管道与压缩机6的进气口连接，压缩机6的排气口与换热器4壳层的进气口连接。
所述的预热器3分为一级预热器7和二级预热器8。
所述的压缩机6为离心压缩机。
所述的离心压缩机为多台串联。
所述的离心压缩机为三级串联，压缩机电机配160Kw。
所述换热器4的冷凝液出液口和二级预热器8的冷凝液出液口连接储液罐9，储液罐9的出液口连接一级预热器7壳层的进液口。
实施例7
一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发***，其特征在于：包括原料罐1、进料泵2、预热器3、换热器4、结晶分离器5、压缩机6；所述的原料罐1连接进料泵2，进料泵3连接预热器3的进液口，预热器3的出液口连接换热器4的进液口，换热器4通过强制循环泵与结晶分离器5的进液口连接，结晶分离器5的排气口通过蒸汽管道与压缩机6的进气口连接，压缩机6的排气口与换热器4壳层的进气口连接。
所述的预热器3分为一级预热器7和二级预热器8。
所述的压缩机6为离心压缩机。
所述的离心压缩机为多台串联。
所述的离心压缩机为三级串联，压缩机电机配160Kw。
所述换热器4的冷凝液出液口和二级预热器8的冷凝液出液口连接储液罐9，储液罐9的出液口连接一级预热器7壳层的进液口。
所述的设备材料以及与物料接触部分的管道选用TA2材料。
Claims (7)
1.一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发***，其特征在于：包括原料罐（1）、进料泵（2）、预热器（3）、换热器（4）、结晶分离器（5）、压缩机（6）；所述的原料罐（1）连接进料泵（2），进料泵（3）连接预热器（3）的进液口，预热器（3）的出液口连接换热器（4）的进液口，换热器（4）通过强制循环泵与结晶分离器（5）的进液口连接，结晶分离器（5）的排气口通过蒸汽管道与压缩机（6）的进气口连接，压缩机（6）的排气口与换热器（4）壳层的进气口连接。
2.根据权利要求1所述的一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发***，其特征在于：所述的预热器（3）分为一级预热器（7）和二级预热器（8）。
3.根据权利要求1所述的一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发***，其特征在于：所述的压缩机（6）为离心压缩机。
4.根据权利要求3所述的一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发***，其特征在于：所述的离心压缩机为多台串联。
5. 根据权利要求4所述的一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发***，其特征在于：所述的离心压缩机为三级串联，压缩机电机配160Kw。
6.根据权利要求2所述的一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发***，其特征在于：所述换热器（4）的冷凝液出液口和二级预热器（8）的冷凝液出液口连接储液罐（9），储液罐（9）的出液口连接一级预热器（7）壳层的进液口。
7. 根据权利要求1-6中任一种烟气净化中含铵溶液的热泵蒸发***，其特征在于：所述的设备材料以及与物料接触部分的管道选用TA2材料。
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| CN109966766A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-07-05 | 南京航空航天大学 | 结合热泵节能高效蒸发结晶及空气除湿***及方法 |
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