专利名称：用二氧化硫使工业废水脱碱的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用烟气中的二氧化硫使工业废水脱碱的设备。尤其适用于大中型燃煤火力发电厂利用烟气中的二氧化硫处理用于排灰的使循环冷却水，使其由碱性变成酸性或中性，防止在排灰管道中结垢。
在大部分大、中型的燃煤火力发电厂，煤在经过燃烧后生成的大量粉状煤灰是通过管道用生产中不再使用的循环冷却水加压将其冲出去的。在循环冷却水中，一般都含有相当数量的重碳酸盐类。由于重碳酸氢根的作用，循环冷却水都显示较强的碱性。而在粉状煤灰中，则含有约计5%的活性氧化钙。当循环冷却水在管道中与煤灰混合时，煤灰中的活性氧化钙就会与水发生反应生成可溶性氢氧化钙，然后氢氧化钙又与水中的重碳酸盐类发生反应生成碳酸钙和其他物质。当上述的反应进行到一定程度时，碳酸钙呈晶体析出，附着在排灰管的内壁上，形成坚硬的垢。生产实践中，这种垢严重地影响排灰系统的工作。一般的发电厂，每隔五个月左右就要用盐酸进行一次清垢。排灰管道一般在数公里甚至十几公里长，有的甚至数十公里长。因而需要大量的盐酸，造成巨大的浪费。仅此一项，一个中型发电厂每年就需花费50万元人民币。
在1974年由中国建筑工业出版社出版的《给水排水设计手册》第五册第509页上公开了一种叫做“泡沫吸收塔”的设备。其目的是利用烟气中的二氧化硫降低发电厂循环冷却水的碱度，防止在排水管道中结垢。其过程是使烟气中的二氧化硫与水发生反应生成亚硫酸，然后亚硫酸再与循环冷却水中的重碳酸盐类发生反应，生成可溶于水的物质，从而防止循环冷却水中的重碳酸盐类与煤灰中的活性氧化钙发生反应生成碳酸钙结垢。公知技术的泡沫吸收塔，主要包括塔体、筛板、降液管等结构。使用时，循环冷却水进入塔体后水平流过筛板，然后经过垂直安装的降液管流到第二层筛板上。再后又以同样的方式经过另一个降液管流到第二层筛板上。与此同时，含有二氧化硫的烟气在一定压力下自下而上穿过筛板上的孔眼进入筛板之上的水中，穿过水层以后，以同样的方式进入第二层筛板的孔眼。由于筛板孔眼的直径很小，只有2毫米左右，又由于烟气自下而上有一定压力，流经筛板上的循环冷却水并不从孔眼中往下流。由于以上的原因，公知技术有其缺点，烟气中的二氧化硫与需要处理的碱性水接触不充分，亚硫酸的生成很低，不足以改变被处理水的碱性;在烟气中的二氧化硫含量低于7g/Nm3时，该设备即起不到什么作用;由于筛板孔眼太小，很容易被烟气中的微粒堵塞，造成烟气无法穿过筛板，导致无法生成亚硫酸。由于上述缺点，该设备已无人继续使用。
本发明的目的是克服公知技术的缺点，在公知技术的基础上取消降液管，增加一个进水喷管，改变公知技术的二价方式，以大幅度提高用于排灰的循环冷却水对烟气中的二氧化硫的吸收率。
本发明的另一个目的是为其他领域中碱性工业废水的脱碱提供一种设备，利用烟气中的二氧化硫使其脱碱。
本发明的目的是通过以下措施达到的。本发明的用二氧化硫使工业废水脱碱的设备，包括塔体;进水口，该进水口位于塔体的上部;进烟口，该进烟口位于塔体的下部;筛板，该筛板可以是一个，也可以是数个，水平安装在进水口与进烟口之间的塔体上;筛板孔眼，分布在筛板上;出烟口，位于塔体的顶部;水封箱，位于塔体的底部;水封箱出口，位于水封箱的一侧;进水喷管，该进水喷管与进水口相连接，位于筛板的上方;上述的筛板孔眼的孔径在5至18毫米之间。
本发明的目的还可以通过以下措施达到。
所述的烟气出口的下方有一个烟水分离器;
所述的筛板孔眼的直径是10毫米;
所述的塔体的内壁上有一层既耐酸又耐碱的防腐材料。
所述的筛板有三个;
所述的最低一层的筛板的下方有一个水平放置的环形冷却水喷管;
所述的进烟口有二个;
所述的防腐材料是橡胶。
图1是本发明的纵剖图;
图2是本发明的侧视图;
图3是本发明的烟水分离器的俯视图;
图4是本发明的进水喷管的俯视图;
图5是本发明的筛板的俯视图。
以下对照附图进一步说明如何实施本发明。附图1、2、3、4为本发明的一个实施例。1为塔体，该塔体最好做成园柱形。2为进水口，需要处理的工业废水由此口进入塔内。3为进烟口，含有二氧化硫的烟气由此进入塔内。4为筛板，该筛板的数量可多可少，以三个或四个为最好。不论有几个，都应水平安装塔体上。5为筛板孔眼，以做成园形最好，其直径的管围是5毫米至18毫米。6为烟气出口，进入塔体的烟气穿过筛板上的孔眼后，再经过烟水分离器排出塔体。7为水封箱，用于容纳脱碱之后的工业废水，水封箱的另一个作用是封闭从进烟口3进入塔体的烟气从塔体1的下部排出，而迫使其往上走。8为水封箱出口，水封箱内的水达到一定量后，水即从该出口排出。9为进水喷管，水平放置在塔体1的上端，从进水口2来的工业废水在一定压力下经该喷管均匀地喷到筛板4上。在实施本发明时，筛板孔眼5的直径最佳尺寸是10毫米。10为烟水分离器，它的形状象个漏斗，烟气在排出塔体1之前必须也经过该烟水分离器，烟气在自上往下翻时，烟气中的微小酸性水珠即被分离出来，避免被烟气带出塔体。11为防腐材料，最好是用耐碱耐酸的橡胶，也可用其他防腐蚀材料。12为环形冷却水喷管，它的位置在最低一层的筛板4下面，它的作用是向塔体内壁上不断地喷射冷却水，以防止由于烟气的温度太高烧坏塔体内壁的橡胶材料。
与公知技术相比，本发明具有以下优点(1)二氧化硫的吸收率大幅度提高，对含二氧化硫比例低的烟气适用性强。公知技术的设备，当烟气中的含硫量低于7g/Nm3时即无法使用，而本发明的设备，烟气中的含硫量只要在2g/Nm3以上即可使用。由于本发明增加了进水喷管，同时也由于筛板孔眼比公知技术增大了数倍，工业废水吸收二氧化硫的方式改变了。本发明工作时，需要处理的工业废水进入塔体后由进水喷管均匀地喷洒在最高一层筛板上，然后通过筛板孔眼淋到下面的几层筛板上。而烟气在进入塔体后先穿过最低一层的筛板孔眼往上升。实际上，工业废水的淋下和烟气的上升是循环交替进行的。当烟气的气压小于筛板上的水压时，工业废水淋下;反之，当烟气的气压大于筛板上的水压时，烟气克服水压往上升。在这种交替的工业废水淋下和烟气上升的过程中，烟气中的二氧化硫与水充分接触，从而使二者发生剧烈反应。经过专门测定，当输入的烟气中的二氧化硫的含量为3.4g/Nm3，工业废水的淋水密度为60T/m2·h，烟气的流速为3m/s时，烟气中的二氧化硫有95%被工业废水吸收，生成亚硫酸。经过处理后的工业废水的显酸度为14-15mmol/L，PH值为2-3。一个中型燃煤火力发电厂，采用了四台本发明的设备，处理用于排灰的循环冷却水，经过了七个月的试运转，证明在排灰管道中几乎无任何结垢。
(2)筛板孔眼不会发生堵塞。公知技术的筛板孔眼直径只有2毫米左右，使用中很容易被烟气中的微粒堵塞，从而导致设备无法工作。本发明的筛板孔眼比公知技术大出几倍，工业废水有规律地从孔眼中淋下，因而不会造成孔眼堵塞。
在利用本发明处理其他领域中的碱性废水时，或者并不要求被处理的碱性工业废水变成酸性水时，调整进烟量即可。其工业原理是利用水与二氧化硫反应生成的亚硫酸与工业废水中的碱性物质发生反应，消除工业废水中的碱性。
权利要求
1.一种用二氧化硫使工业废水脱碱的设备，包括塔体1，进水口2，该进水口位于塔体1的上部；进烟口3，该进烟口位于塔体1的下部，筛板4，该筛板可以是一个，也可以是数个，水平安装在进水口2与进烟口3之间的塔体1上，筛板孔眼5，分布在筛板4上，出烟口6，位于塔体1的顶部，水封箱7，位于塔体1的底部，水封箱出口8，位于水封箱7的一侧，其特征在于，它还包括在筛板4的上方有一个进水喷管9，该进水喷管与进水口2相连接，所述的筛板孔眼5的孔径在5至18毫米之间。
2.根据权利要求1所述的用二氧化硫使工业废水脱碱的设备，其特征在于，所述的烟气出口的下方有一个烟水分离器10。
3.根据权利要求1所述的用二氧化硫使工业废水脱碱的设备，其特征在于，所述的筛板孔眼5的直径是10毫米。
4.根据权利要求1所述的用二氧化硫使工业废水脱碱的设备，其特征在于，所述的塔体1的内壁上有一层即耐酸又耐碱的防腐材料11。
5.根据权利要求1所述的用二氧化硫使工业废水脱碱的设备，其特征在于，所述的筛板4有三个。
6.根据权利要求1所述的用二氧化硫使工业废水脱碱的设备，其特征在于，所述的最低一层的筛板4的下方有一个水平放置的环形冷却水喷管12。
7.根据权利要求1所述的用二氧化硫使工业废水脱碱的设备，其特征在于，所述的进烟口3有二个。
8.根据权利要求4所述的用二氧化硫使工业废水脱碱的设备，其特征在于，所述的防腐材料11是橡胶。
全文摘要
本发明公开了一种用二氧化硫使工业废水脱碱的设备，尤其适用于大中型火力发电厂利用烟气中的二氧化硫使循环冷却水脱去碳酸盐碱度，防止在排灰管道中结垢。它主要包括了塔体、喷水管、筛板、烟水分离器、冷却水喷管、水封箱。本发明也能适用于一般工业废水的脱碱。
文档编号C02F1/66GK1066833SQ92106460
公开日1992年12月9日 申请日期1992年4月4日 优先权日1992年4月4日
发明者毕德江, 胡廷谦, 王栋坤 申请人:淄博市周村水处理设备厂