一种脱硫浓缩废水处理装置的制作方法

本发明涉及一种石灰石/石膏湿法脱硫的废水处理系统，尤其是涉及一种脱硫浓缩废水处理装置。

背景技术：

在石灰石/石膏湿法烟气脱硫（WFGD）工艺中，为保证脱硫系统的脱硫效率、石膏品质、防止设备腐蚀，在运行中需要从系统中排出一定量的废水。现有脱硫废水处理工艺一般采用三联箱（中和-絮凝-沉降-澄清等），主要降低废水的浊度、重金属和少量的硬度。随着环保要求日益严格，脱硫废水外排也将逐渐被限制，零排放将成为发展趋势。

当前脱硫废水零排放工艺主要分为三阶段，根据技术原理的不同可以归纳为预处理（软化）+浓缩减量（蒸发浓缩/膜浓缩）+晶体固化（蒸发结晶/烟气直接蒸发）。其中，第三阶段的烟气直接蒸发技术利用锅炉烟气热量进行蒸发结晶，具有明显的节能降耗优势而受到广泛关注。烟气直接蒸发技术可分为烟道内直接喷射和外置式蒸发装置两种工艺，前者受烟气温度影响较大，温度波动大会造成液滴蒸发不完全；后者受烟气与液滴接触时间、接触方式的影响较大，蒸发不完全会导致后端烟道和设备积灰、结垢和腐蚀等潜在风险。

技术实现要素：

本发明主要是针对上述问题，提供一种能够保证液滴在反应器内的停留时间充分、保证废水在蒸发装置内完全蒸干、使废水蒸发结晶能连续稳定运行的脱硫浓缩废水处理装置。

本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种脱硫浓缩废水处理装置，包括连通热烟气的烟气入口管和竖直连接管，烟气入口管的轴线呈水平状态，烟气入口管与竖直连接管通过转向烟道相连，转向烟道底部设置有灰斗，转向烟道靠近烟气入口管的轴线处倾斜设置有若干个间隔的导流板，竖直连接管上端连接有过渡管，过渡管上端连接有稳流管，稳流管通过扩散管与上方的蒸发装置本体相连，蒸发装置本体包括蒸发管和用于连接废水和压缩空气的喷嘴，喷嘴位于蒸发管下端中部；稳流管包括收缩段、喉口段和扩散段。320摄氏度以上的热烟气通过烟气入口管水平进入，并经过导流板，通过倾斜设置的导流板对水平进入的烟气导向，使烟气进入竖直连接管内，在这个过程中烟气内的灰尘进入转向烟管底部的灰斗内收集排出。进入竖直连接管内的烟气通过过渡管进入稳流管，利用稳流管对烟气稳压，烟气经过扩散管进入蒸发装置中。此时，废水和高压空气混合并且在喷嘴处形成雾化液滴，与向上流动的高温高速烟气剧烈混合，较小的液滴快速蒸干，少量未完全蒸发的较大液滴会和烟气中的粉尘碰撞，吸附在粉尘中，并随着粉尘向上运动继续蒸发。蒸发装置本体内粉尘颗粒和液滴呈流态化状态，较轻的颗粒被烟气携带，从烟气出口烟道离开蒸发装置本体，进入后续的除尘装置。较重的颗粒，例如吸附废水的颗粒和体积较大颗粒，在蒸发装置本体内呈流态化运动，有利于延长未完全蒸发废水的蒸发时间，保证废水的有效蒸发。较重的颗粒会与其他颗粒摩擦以及和蒸发装置本体壁面碰撞，体积变小，之后也会被烟气携带，从烟气出口烟道离开蒸发装置本体。在蒸发装置本体内，空塔流速一般设置为3.5～5.5 m/s。稳流管包括收缩段、喉口段和扩散段，各管段的口径变化，实现烟气的稳压增速，使得烟气以较高流速进入蒸发装置，与废水液滴充分混合蒸发。整个装置能够保证液滴在反应器内的停留时间、保证废水在蒸发装置内完全蒸干、使废水蒸发结晶能连续稳定运行。

作为优选，所述的竖直连接管断面呈矩形，过渡管的下端开口呈与竖直连接管相匹配的矩形，过渡管的上端呈圆形。竖直连接管断面呈矩形，过渡管的下端与竖直连接管匹配，过渡管的上端呈圆形，整个过渡管的管壁呈曲面，利用过渡管将矩形的口径转换成圆形的口径。

作为优选，所述的收缩段呈下大上小的圆台形，扩散段呈上大下小的圆台形，喉口段呈圆柱形，收缩段的母线夹角为50度-65度，扩散段的母线夹角为30度-45度。收缩段呈下大上小的圆台形，扩散段呈上大下小的圆台形，喉口段呈圆柱形，收缩段的母线夹角为50度-65度，扩散段的母线夹角为30度-45度，即收缩段的母线夹角大于扩散段的母线夹角，收缩段的开口口径大于扩算段的开口口径，喉口段两端的收缩段和扩散段口径相差5度-35度，利用这个倾斜差异能够更有效的对高温烟气稳压和增速。

作为优选，所述的扩散管呈上大下小的圆台形，扩散管的母线夹角为20度-45度。扩散管呈上大下小的圆台形，扩散管的母线夹角为20度-45度，经过稳流管的扩算段之后的烟气迅速进入扩散管内，进一步降低压力波动。

作为优选，所述的导流板由上至下长度依次增大。导流板由上至下长度依次增大，利用尺寸渐变的导流板增大导流效果。

因此，本发明的一种脱硫浓缩废水处理装置具备下述优点：蒸发装置本体内粉尘颗粒和液滴呈流态化状态，较轻的颗粒被烟气携带，从烟气出口烟道离开蒸发装置本体，进入后续的除尘装置。较重的颗粒，例如吸附废水的颗粒和体积较大颗粒，在蒸发装置本体内呈流态化运动，有利于延长未完全蒸发废水的蒸发时间，保证废水的有效蒸发。较重的颗粒会与其他颗粒摩擦以及和蒸发装置本体壁面碰撞，体积变小，之后也会被烟气携带，从烟气出口烟道离开蒸发装置本体。在蒸发装置本体内，空塔流速一般设置为3.5～5.5 m/s。稳流管包括收缩段、喉口段和扩散段，各管段的口径变化，实现烟气的稳压增速，使得烟气以较高流速进入蒸发装置，与废水液滴充分混合蒸发。整个装置能够保证液滴在反应器内的停留时间、保证废水在蒸发装置内完全蒸干、使废水蒸发结晶能连续稳定运行。

附图说明

附图1是本发明在实施例1中的一种结构示意图；

附图2是本发明中稳流管在实施例1中的剖视图。

图示说明：1-烟气入口管，2-转向烟道，3-竖直连接管，4-灰斗，5-导流板，6-过渡管，7-稳流管，8-收缩段，9-喉口段，10-扩散段，11-扩散管，12-蒸发管，13-喷嘴，14-收缩段的母线夹角，15-扩散段的母线夹角，16-烟气出口烟道。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：如图1、2所示，一种脱硫浓缩废水处理装置，包括连通热烟气的烟气入口管1和竖直连接管3，烟气入口管的轴线呈水平状态，烟气入口管与竖直连接管通过转向烟道2相连，转向烟道底部设置有灰斗4，转向烟道靠近烟气入口管的轴线处倾斜设置有若干个间隔的导流板5，竖直连接管上端连接有过渡管6，过渡管上端连接有稳流管7，稳流管通过扩散管11与上方的蒸发装置本体相连，蒸发装置本体包括蒸发管12和用于连接废水和压缩空气的喷嘴13，喷嘴位于蒸发管下端中部；稳流管包括收缩段8、喉口段9和扩散段10。竖直连接管断面呈矩形，过渡管的下端开口呈与竖直连接管相匹配的矩形，过渡管的上端呈圆形。收缩段呈下大上小的圆台形，扩散段呈上大下小的圆台形，喉口段呈圆柱形，收缩段的母线夹角14为55度，扩散段的母线夹角15为40度。扩散管呈上大下小的圆台形，扩散管的母线夹角为42度。导流板由上至下长度依次增大。蒸发装置本体上端连接有烟气出口烟道16。

320摄氏度以上的热烟气通过烟气入口管水平进入，并经过导流板，通过倾斜设置的导流板对水平进入的烟气导向，使烟气进入竖直连接管内，在这个过程中烟气内的灰尘进入转向烟管底部的灰斗内收集排出。进入竖直连接管内的烟气通过过渡管进入稳流管，利用稳流管对烟气稳压，烟气经过扩散管进入蒸发装置中。此时，废水和高压空气混合并且在喷嘴处形成雾化的液滴，与向上流动的高温高速烟气剧烈混合，较小的液滴快速蒸干，少量未完全蒸发的较大液滴会和烟气中的粉尘碰撞，吸附在粉尘中，并随着粉尘向上运动继续蒸发。蒸发装置本体内粉尘颗粒和液滴呈流态化状态，较轻的颗粒被烟气携带，从烟气出口烟道离开蒸发装置本体，进入后续的除尘装置。较重的颗粒，例如吸附废水的颗粒和体积较大颗粒，在蒸发装置本体内呈流态化运动，有利于延长未完全蒸发废水的蒸发时间，保证废水的有效蒸发。较重的颗粒会与其他颗粒摩擦以及和蒸发装置本体壁面碰撞，体积变小，之后也会被烟气携带，从烟气出口烟道离开蒸发装置本体。在蒸发装置本体内，空塔流速一般设置为3.5～5.5 m/s。稳流管包括收缩段、喉口段和扩散段，各管段的口径变化，实现烟气的稳压增速，使得烟气以较高流速进入蒸发装置，与废水液滴充分混合蒸发。整个装置能够保证液滴在反应器内的停留时间、保证废水在蒸发装置内完全蒸干、使废水蒸发结晶能连续稳定运行。竖直连接管断面呈矩形，过渡管的下端与竖直连接管匹配，过渡管的上端呈圆形，整个过渡管的管壁呈曲面，利用过渡管将矩形的口径转换成圆形的口径。收缩段呈下大上小的圆台形，扩散段呈上大下小的圆台形，喉口段呈圆柱形，收缩段的母线夹角为50度-65度，扩散段的母线夹角为30度-45度，即收缩段的母线夹角大于扩散段的母线夹角，收缩段的开口口径大于扩算段的开口口径，喉口段两端的收缩段和扩散段口径相差5度-35度，利用这个倾斜差异能够更有效的对高温烟气稳压和增速。扩散管呈上大下小的圆台形，扩散管的母线夹角为20度-45度，经过稳流管的扩算段之后的烟气迅速进入扩散管内，进一步降低压力波动。导流板由上至下长度依次增大，利用尺寸渐变的导流板增大导流效果。

应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。