专利名称：提钒生产中焙烧烟气和沉钒废水的处理方法
技术领域：
本发明涉及提钒生产中焙烧烟气和沉钒废水的综合处理技术。
背景技术：
现有提钒业对焙烧烟气多采用直排或简易处理设施，只能捕集大颗粒粉尘，不能 有效吸收氯气、氯化氢、二氧化硫等有害气体，污染大，废气不能达标排放，而且沉钒废水无 法处理。
发明内容
为了解决现有提钒业对焙烧烟气多采用直排或简易处理设施，只能捕集大颗粒粉 尘，不能有效吸收氯气、氯化氢、二氧化硫等有害气体，污染大，废气不能达标排放，而且沉 钒废水无法处理的问题，本发明提出一种提钒生产中焙烧烟气和沉钒废水的处理方法。
本发明的技术方案为提钒生产中焙烧烟气和沉钒废水的处理方法，其特征在于 包括湿式除尘、碱法去氯、蒸发结晶、氨法脱硫4个步骤，这4个步骤利用复合净化塔来实 现，复合净化塔，包括出气烟筒、上塔体、气液分离器、螺旋导流板、下塔体、进气口、喷淋装 置、真空抽滤装置、碱液罐、沉钒废水罐组成，出气烟筒焊接在上塔体上；上塔体上部为圆锥 体，下部为圆柱体，圆锥体内铆接有气液分离器，圆柱体中下部焊接螺旋导流板；上塔体与 下塔体通过法兰连接；进气口焊接在下塔体的上部切线方向，下倾20。角；下塔体上部和 下塔体下部设一次喷淋装置，外接沉钒废水罐和碱液罐；上塔体中上部设二次喷淋装置，外 接真空抽滤装置，并连接沉钒废水罐；喷淋管与泵和储液罐之间用塑钢管热焊接，与塔体上 预留插口用玻璃管法兰固定；烟气从进气口逆时针切线进入净化塔下体，经各下倾20。的 螺旋导流板和内圈璧导流下旋切线旋转与下塔体内贮的由一级喷淋装置的沉钒废水接触； 由于风动力作用，塔内液体波浪形旋动，烟气与液体充分接触，烟气中的粗颗粒粉尘由于离 心作用及被液体浸润包裹迅速沿塔璧沉落入液内；烟气中的Cl2、 HC1、 S02有害气体水化并 与液内由碱液罐泵入的NaOH中和；出下塔体的烟气上升进入上塔体内，上塔体中部设置有 三层间断形螺旋导流板，气流仍作旋转上升，将导流板上的液流雾化，同时在一级喷淋的作 用下，未被捕捉的粉尘被收集。而且，由于雾化和喷淋作用，液体比表面积增大，与烟气接触 面积提高、接触时间延长，烟气中的有害气体进一步被中和、吸收形成盐并被液体带入下塔 体中；一级喷淋液以沉钒沉钒废水和NaOH的水溶液；继续上升的烟气在上塔体中上部与二 级喷淋装置喷入的雾化液体接触，其中含有的少量有害气体和塔内二次扬起的粉尘再次被 捕捉、吸收后经气液分离装置分离出大部分水分再由烟道外排；外排烟气中的Cl2、 HC1 、 S02 有害气体和粉尘完全控制到标准限值以内，实现达标排放。 本发明的原理为沉钒废水中主要是水和NH^1， NaOH能与M^Cl反应生成 NaCl+NH3. !120，氨水利于脱硫(S02+H20+xNH3 — xS03， x = 1. 2-1. 4)，同时，NaOH还能吸收部 分CO"中和、吸收后形成的盐类物质(主要是碳酸盐、硫酸盐和钠盐)在塔体下部放出，经 真空过滤后可返回到配料工序，过滤后洁净的水用于循环喷淋，也可返回到配料工序作配
3料补充水。烟气进口温度在200°C -295t:，可大量蒸发净化塔内沉钒废水，有效解决沉钒废
水处理问题。烟气中有害气体化学处理的主要反应式为 C12+H20 — HC10+HC1 Cl2+NaOH — NaC10+NaCl+H20 HCl+NaOH — NaCl+H20 S02+H20+xNH3 — (NH4) xH_HS03 NaOH+NH4Cl — NaCl+NH3. H20 NaOH+C02 — Na2C03+H20 (C02少量) NaOH+C02 — NaHC03 (C02过量) 根据以上原理，本发明立窑焙烧烟气达标排放；蒸发沉钒废水，使生产废水不外排； 滤渣回收利用。解决了现有提钒业对焙烧烟气多采用直排或简易处理设施，只能捕集大颗粒 粉尘，不能有效吸收氯气、氯化氢、二氧化硫等有害气体，污染大，废气不能达标排放，而且沉 钒废水无法处理的问题。使焙烧烟气捕集率98X以上，外排烟气中氯气浓度35.56mg/Nm 氯 化氢浓度21. 38mg/Nm 二氧化硫浓度302. 26mg/Nm3，粉尘浓度14. 95mg/Nm3。
图1为本发明中复合净化塔的结构示意图。
具体实施例方式
提钒生产中焙烧烟气和沉钒废水的处理方法，包括湿式除尘、碱法去氯、蒸发结 晶、氨法脱硫4个步骤，这4个步骤利用复合净化塔(如图1)来实现，复合净化塔，包括出 气烟筒1、上塔体2、气液分离器3、螺旋导流板4、下塔体5、进气口 6、喷淋装置7和12、真空 抽滤装置8、碱液罐9、沉钒废水罐10组成，其特征在于出气烟筒1焊接在上塔体上2 ;上 塔体2上部为圆锥体，下部为圆柱体，圆锥体内铆接有气液分离器3，圆柱体中下部焊接螺 旋导流板4 ;上塔体2与下塔体5通过法兰11连接；进气口 6焊接在下塔体5的上部切线 方向，下倾20。角；下塔体5上部和下塔体2下部设一次喷淋装置7，外接沉钒废水罐10和 碱液罐9 ;上塔体2中上部设二次喷淋装置12，外接真空抽滤装置8，并连接沉钒废水罐10 ; 喷淋管13和储液罐14之间用塑钢管15热焊接，与塔体上预留插口通过玻璃钢法兰16固 定。烟气从进气口 6逆时针切线进入净化塔下体5，经各下倾20。的螺旋导流板4和内圈 壁导流下旋切线旋转与下塔体5内贮的由一级喷淋装置7泵人的沉钒废水接触。由于风动 力作用，塔内液体波浪形旋动，烟气与液体充分接触，烟气中的粗颗粒粉尘由于离心作用及 被液体浸润包裹迅速沿塔壁沉落入液内。烟气中的C12、HC1、 S02有害气体水化并与液内由 碱液罐9泵入的NaOH碱性物质中和。出下塔体的烟气上升进入上塔体内，上塔体中部设置 有三层间断形螺旋导流板4，气流仍作旋转上升，将导流板上的液流雾化，同时在一级喷淋 装置7的作用下，未被捕捉的粉尘被收集。而且，由于雾化和喷淋作用，液体比表面积增大， 与烟气接触面积提高、接触时间延长，烟气中的有害气体进一步被中和、吸收形成盐并被液 体带入下塔体中。 一级喷淋液以沉钒废水和NaOH溶液为主。继续上升的烟气在上塔体中 上部与二级喷淋装置12喷入的雾化液体接触，其中含有的少量有害气体和塔内二次扬起 的粉尘再次被捕捉、吸收后经气液分离装置分离出大部分水分再由烟道外排。外排烟气中的ClyHCl、 S02有害气体和粉尘完全控制到标准限值以内，实现达标排放。；烟气从进气口 逆时针切线进入净化塔下体，经各下倾20°的螺旋导流板和内圈璧导流下旋切线旋转与下 塔体内贮的由一级喷淋装置的沉钒废水接触；由于风动力作用，塔内液体波浪形旋动，烟气 与液体充分接触，烟气中的粗颗粒粉尘由于离心作用及被液体浸润包裹迅速沿塔璧沉落入 液内；烟气中的Cl2、 HCl、 S02有害气体水化并与液内由碱液罐泵入的NaOH中和；出下塔体 的烟气上升进入上塔体内，上塔体中部设置有三层间断形螺旋导流板，气流仍作旋转上升， 将导流板上的液流雾化，同时在一级喷淋的作用下，未被捕捉的粉尘被收集。而且，由于雾 化和喷淋作用，液体比表面积增大，与烟气接触面积提高、接触时间延长，烟气中的有害气 体进一步被中和、吸收形成盐并被液体带入下塔体中；一级喷淋液以沉钒沉钒废水和NaOH 的水溶液；继续上升的烟气在上塔体中上部与二级喷淋装置喷入的雾化液体接触，其中含 有的少量有害气体和塔内二次扬起的粉尘再次被捕捉、吸收后经气液分离装置分离出大部 分水分再由烟道外排；外排烟气中的Cl2、 HCl、 S02有害气体和粉尘完全控制到标准限值以 内，实现达标排放。 本发明的原理为沉钒废水中主要是水和NH^1， NaOH能与M^Cl反应生成
NaCl+NH3. !120，氨水利于脱硫(S02+H20+xNH3 — xS03， x = 1. 2-1. 4)，同时，NaOH还能吸收部
分CO"中和、吸收后形成的盐类物质(主要是碳酸盐、硫酸盐和钠盐)在塔体下部放出，经
真空过滤后可返回到配料工序，过滤后洁净的水用于循环喷淋，也可返回到配料工序作配
料补充水。烟气进口温度在20(TC -295t:，可大量蒸发净化塔内沉钒废水，有效解决沉钒废
水处理问题。烟气中有害气体化学处理的主要反应式为 C12+H20 — HC10+HC1 Cl2+NaOH — NaC10+NaCl+H20 HCl+NaOH — NaCl+H20 S02+H20+xNH3 — (NH4) xH_HS03 NaOH+NH4Cl — NaCl+NH3. H20 NaOH+C02 — Na2C03+H20 (C02少量) NaOH+C02 — NaHC03 (C02过量) 根据以上原理，本发明立窑焙烧烟气达标排放；蒸发沉钒废水，使生产废水不外排； 滤渣回收利用。解决了现有提钒业对焙烧烟气多采用直排或简易处理设施，只能捕集大颗粒 粉尘，不能有效吸收氯气、氯化氢、二氧化硫等有害气体，污染大，废气不能达标排放，而且沉 钒废水无法处理的问题。使焙烧烟气捕集率98X以上，外排烟气中氯气浓度35.56mg/Nm 氯 化氢浓度21. 38mg/Nm 二氧化硫浓度302. 26mg/Nm3，粉尘浓度14. 95mg/Nm3。
权利要求
提钒生产中焙烧烟气和沉钒废水的处理方法，其特征在于包括湿式除尘、碱法去氯、蒸发结晶、氨法脱硫4个步骤，这4个步骤利用复合净化塔来实现，复合净化塔，包括出气烟筒、上塔体、气液分离器、螺旋导流板、下塔体、进气口、喷淋装置、真空抽滤装置、碱液罐、沉钒废水罐组成，出气烟筒焊接在上塔体上；上塔体上部为圆锥体，下部为圆柱体，圆锥体内铆接有气液分离器，圆柱体中下部焊接螺旋导流板；上塔体与下塔体通过法兰连接；进气口焊接在下塔体的上部切线方向，下倾20°角；下塔体上部和下塔体下部设一次喷淋装置，外接沉钒废水罐和碱液罐；上塔体中上部设二次喷淋装置，外接真空抽滤装置，并连接沉钒废水罐；喷淋管与泵和储液罐之间用塑钢管热焊接，与塔体上预留插口用玻璃管法兰固定；烟气从进气口逆时针切线进入净化塔下体，经各下倾20°的螺旋导流板和内圈璧导流下旋切线旋转与下塔体内贮的由一级喷淋装置的沉钒废水接触；由于风动力作用，塔内液体波浪形旋动，烟气与液体充分接触，烟气中的粗颗粒粉尘由于离心作用及被液体浸润包裹迅速沿塔璧沉落入液内；烟气中的Cl2、HCl、SO2有害气体水化并与液内由碱液罐泵入的NaOH中和；出下塔体的烟气上升进入上塔体内，上塔体中部设置有三层间断形螺旋导流板，气流仍作旋转上升，将导流板上的液流雾化，同时在一级喷淋的作用下，未被捕捉的粉尘被收集。而且，由于雾化和喷淋作用，液体比表面积增大，与烟气接触面积提高、接触时间延长，烟气中的有害气体进一步被中和、吸收形成盐并被液体带入下塔体中；一级喷淋液以沉钒沉钒废水和NaOH的水溶液；继续上升的烟气在上塔体中上部与二级喷淋装置喷入的雾化液体接触，其中含有的少量有害气体和塔内二次扬起的粉尘再次被捕捉、吸收后经气液分离装置分离出大部分水分再由烟道外排。
全文摘要
本发明提出了一种提钒生产中焙烧烟气和沉钒废水的处理方法，包括湿式除尘、碱法去氯、蒸发结晶、氨法脱硫4个步骤，这4个步骤利用复合净化塔来实现，解决了现有提钒业对焙烧烟气多采用直排或简易处理设施，只能捕集大颗粒粉尘，不能有效吸收氯气、氯化氢、二氧化硫等有害气体，污染大，废气不能达标排放，而且沉钒废水无法处理的问题。
文档编号B01D53/78GK101716457SQ20091027347
公开日2010年6月2日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者张九林, 徐德亭 申请人:湖北郧西隆昌钒业有限公司