专利名称：喷雾浓缩燃烧处理酒精稀废液的方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高浓度工业污水的处理，特别是酒精废液的处理方法及设备。
糖蜜酒精废液是用糖厂制糖副产品糖蜜经发酵，发酵液在蒸馏塔蒸馏出酒精后排放的废醪液。它的排放量大，相当于酒精产量的13倍以上，是制糖工业最严重的排污源，其化学耗氧量(COD)达10万mg/L以上，生化耗氧量(BOD)在3000PPM以上，且颜色深，酸度高，容易发臭，一个日产20吨的酒精工厂排出的酒精废液相当于一个50万人口城市生活污水排放的程度，目前我国还有近一半到1/3的糖厂的酒精废液未经处理或稍经处理即排放环境中，造成了极大的污染危害。围绕着环境保护这一关系到人民生活切身利益问题，近年来糖厂、酒精厂的技术人员和许多环保工作者一直竭尽全力，寻找一种成本低，效果好的酒精废液处理方法。
酒精废液的处理有氧化糖法、浓缩法、燃烧法、混合冲灰法，但这些方法分别存在时间长、能耗高、占地多、投资大等问题，目前真正能推广的极少。本申请人于1999年4月向中国专利局申请了《酒精废液处理新方法及设备》(99104578.5)，它是将酒精蒸馏塔排出的稀废液稍经沉淀后通入与特制燃烧炉合为一体的喷雾蒸发器中喷成雾状，在高温烟气中燃烧或浓缩、变成粉末，烟气再经除尘后从烟囱排出。该方法和设备解决了以往技术不能一次直接处理稀废液的缺点，具有占地少，投资省，操作简单，达到酒精废液基本处理完的效果，但缺点是酒精废液中的热值还不能充分利用完全。
本发明的目的是提供一种处理酒精废液效果好、设备简单、热能利用充分的方法及实现该方法的设备。
本发明是这样实现的，从酒精蒸馏塔排出的浓度为10-12°BX的热稀酒精废液(因为酒精刚蒸馏，排出的废液温度约为70-90℃左右)，喷入燃烧炉热烟气出口的特制的2-4级喷雾蒸发器中，与热烟气充分接触，酒精废液被浓缩成50-80°BX的浓缩液或者干燥成粉末，再将此浓缩成50-80°BX的浓缩液或者干燥成粉末，再将此浓缩液与喷入燃烧炉内与被补充的燃料如蔗渣或粉煤、甘蔗滤泥等一起燃烧，燃烧所产生的热烟气再供给2-4级蒸发器，对稀液进行蒸发浓缩，如此循环，尾气经除尘器和通过预热锅炉回收部分热能，最后由引风机引出至烟囱。
实现本发明的设备包括燃烧炉、喷雾蒸发器，除尘器，引风机和烟囱，其特点是喷雾蒸发器为2-4级，它为独立的几个分容器或者与燃烧炉合为一体的几个喷雾室，独立的喷雾蒸发器为圆柱体或球体容器，每个容器设有烟气进出口管，内部装有一组至几组喷头，在容器内热烟气与喷成雾状的酒精废液逆流或顺流接触，水份得以气化，容器底都得到浓缩液或干粉排出；与燃烧炉合为一体的喷雾蒸发器是利用燃烧炉的烟气通道做成，即第一级喷雾蒸发器紧贴炉膛，中间砌有一道挡火墙，顶部有烟气出口，第二级与第一级相贴，中间有隔板，下部有烟气口，以后后一级与前一级相贴，顶部有烟气出口，炉膛上方和各级蒸发器中均装有喷头，喷头可以是单流体喷头或空气一液体双流体喷头。两种形式的喷雾蒸发器底部均有排放浓缩液或干粉的出口，该出口可接出管道通到炉膛上方的喷头。
为回收热量，在喷雾蒸发之后可以接除尘器，也可接废热锅炉，废热锅炉为列管换热器或螺旋换热器，其作用是将温度还比较高的热烟气再充分利用，产生水蒸汽或热水，供生产使用，为了使排出烟囱出口少烟尘，在喷雾蒸发器之后设有干式除尘器，引风机前设有湿式除尘器。
以下结合附图描述本发明的酒精废液的处理方法及设备
图1是喷雾蒸发器为独立分容器的喷雾浓缩燃烧处理酒精稀废液的工艺流程及设备结构简图；图2是喷雾蒸发器与燃烧炉合为一体的喷雾浓缩燃烧处理酒精稀废液的工艺流程及设备结构简图。
从图1中看到，从燃烧炉2上部的烟气出口经过三个球形喷雾蒸发器3、4、和5，从贮槽1送来的热稀废液通到球形蒸发器内用喷头11喷下使之与热烟气接触浓缩成浓液，温度高或喷液量少时会变成粉末，吸收了水蒸汽的烟气继续通到干式除尘器6再到达废热锅炉，交换出热量，用湿式除尘器8除去灰尘，最后由引风机9引至烟囱排出大气。
从图2中看到，蒸发器与燃烧炉2合为一体，喷雾蒸发器利用燃烧炉的烟气通道做成，燃烧炉2内设有热反射板13和测温传感器12，第一级烟气通道为喷雾浓缩蒸发室3，它与燃烧炉炉膛14之间有隔火墙，烟气出口在顶部，第二级烟气通道为喷雾浓缩蒸发室4，它与蒸发室3之间有隔板，烟气从蒸发室3的下部进入；再从蒸发室4上部通出往除尘器8，从酒精蒸馏塔来的热的酒精稀废液在贮槽1的下部分别用管道和阀门15通到装在燃烧炉2和蒸发器3和蒸发器4的喷头11，燃烧炉2内的喷液量较少，主要是使液体喷出燃烧，而蒸发器3和蒸发器4内的喷液量较多，喷出的稀液量大时，底部排出的是浓缩液，喷量少量则可能变成粉末，排出的浓缩液或粉末可以与燃煤，甘蔗渣等燃料混合放进燃烧炉中燃烧，从除尘器8出口的烟气经引风机9后也送往烟囱9。
设备的连接方式为燃烧炉后的热烟气通到2-4级喷雾蒸发器，酒精稀废液经废液贮槽后接到每级喷雾蒸发器的喷头上，最后一级喷雾蒸发器出口接干式除尘器(可用旋风除尘器)，干式除尘器后接废热锅炉，废热锅炉可接湿式除尘器(例如用水膜除尘器)，湿式除尘器后接到引风机，最后通往烟囱。从喷雾蒸发器底部排出的浓废液通到燃烧炉燃烧。
本发明的工艺条件是酒精稀液浓度为10～12°BX。从喷雾蒸发器底部的浓废液应≥50°BX，第一级可能为20-50°BX，后几级可控制浓度在50°-80°BX以上，燃烧炉温度为800-1200℃，废热锅炉进口烟气温度为180℃以下，出口为120℃以下，湿式除尘器出口引风机进口烟气温度≤80℃。
本发明与现有技术相比，突出的实质性特点和显著的进步是1.酒精稀废液不再需要预先的蒸发罐浓缩，大大节省了蒸汽能耗，浓度为10-12°BX的稀废液一步喷雾浓缩燃烧减少了设备，整套设备的造价只是先浓缩后处理设备的1/2，适合中小型糖厂和酒精厂对废液的处理。
2.酒精废液处理成本低，效果好，可利用劣质煤或糖厂的甘蔗渣或滤泥，和浓缩酒精废液作燃料，这样既处理了污染源，又使运行成本大大降低。
3.操作简单，由于设备简化，所以动力、能源大为降低，操作人员也大为减少，提高企业工作效益和经济效益。
4.整套设备为独立系统，不对糖厂正常生产的锅炉、烟道、蒸汽产生任何影响，不需额外蒸汽，附加的废热锅炉还使废热热能得到利用。
5.实现了酒精废液无排放，保护了环境，解决了酒精厂长期以来困扰的废液污染难题。
权利要求
1.一种喷雾浓缩燃烧处理酒精废液的方法，包括用热烟道气与喷成雾状的酒精废液接触、烟气的除尘和排放，其特征在于从酒精蒸馏塔排出的浓度为10-12°BX的热稀酒精废液喷入燃烧炉热烟气出口的特制2-4级喷雾蒸发器中，与热烟气充分接触，将酒精废液浓缩干燥为50-80°BX的浓缩液或干粉，浓缩液喷入燃烧炉内燃烧或与燃煤、甘蔗渣混合放入燃烧炉燃烧，热烟气经除尘或经废热锅炉回收热量，由引风机引出至烟囱。
2.根据权利要求1所述的喷雾浓缩燃烧处理酒精废液的方法，其特征在于第一第二级喷雾蒸发器底部控制的浓度为20-50°BX浓缩液或粉末，后几级喷雾蒸发器底部控制的浓度50-80°BX，废热锅炉进口烟气温度为180℃以下，出口为120℃以下，引风机进口烟气温度≤80℃。
3.一种如权利要求1所述的喷雾浓缩燃烧处理酒精废液方法采用的设备，包括燃烧炉、喷雾蒸发器、除尘器、引风机和烟囱，其特征在于喷雾蒸发器为2-4级，它为独立的几个分容器或者与燃烧炉合为一体的几个喷雾室，每个喷雾蒸发器设有烟气进出口，内部装有一组至几组喷头，稀酒精废液接至喷头喷出与热烟气接触，蒸发器底部有浓缩液或干粉排出口，燃烧炉出口接喷雾蒸发器，喷雾蒸发器出口接除尘器或废热锅炉，然后由引风机接出至烟囱。
4.根据权利要求3所述的喷雾浓缩燃烧处理稀酒精废液的设备，其特征在于独立分容器的喷雾蒸发器为圆柱体或球体容器，每个容器设有烟气进出口，容器内装有喷头。
5.根据权利要求3所述的喷雾浓缩燃烧处理稀酒精废液的设备，其特征在于与燃烧炉合为一体的喷雾蒸发器的第一级喷雾蒸发器紧贴炉膛，中间砌有一道挡火墙，顶部有烟气出口，后一级与前一级紧贴，中间有隔板，下部有烟气口，喷雾蒸发器内装有喷头，底部有排放浓缩液或干粉的出口，浓缩液还可通过管道接至燃烧炉炉膛上方的喷头。
全文摘要
本发明是一种酒精废液处理的方法及设备,它是将从酒精蒸馏塔引出的稀废液送进燃烧炉出口的多级喷雾蒸发器中,与热烟气接触,将酒精废液浓缩干燥,浓缩液直接喷入炉内或与煤或蔗渣、滤泥混合放入燃烧炉燃烧,热烟气经除尘和回收热量后从烟囱排放,本方法设备简单,热能利用充分,能全部处理蒸馏塔排出的酒精废液,避免排放导致的环境污染。
文档编号C02F11/06GK1261060SQ99123078
公开日2000年7月26日 申请日期1999年11月18日 优先权日1999年4月23日
发明者黄华 申请人:黄华