一种烟气脱硫零排放资源处理系统及方法_2

文档序号:9697888阅读:来源:国知局
管路上增设射流系统;b、在脱硫塔循环槽及氧化槽内增设高效曝气设备;C、在氧化槽添加新型催化剂;d、在滤液槽增设脱硫废水的回流系统。该些措施强化系统副产物亚硫酸镁向硫酸镁的转化,并在脱硫废水循环利用过程中实现硫酸镁浓度的大幅提升。
[0038](3)在滤液槽处设置回流系统,使得脱硫过程中收集的灰尘和杂质等得以持续地从系统内排出,并不会随滤液循环利用过程而富集,大大降低了管路及喷嘴等部件堵塞的几率。从滤液槽将符合浓度要求的废水排出,既能保证外排废水中硫酸镁的浓度稳定,又能充分利用现有的除渣设施,保证外排废水中硫酸镁的纯度,同时还不会对脱硫塔循环槽内的液位正常波动产生影响。
[0039](4)工艺流程中除了第一级脱水产生的灰渣泥饼外,所有产物可做到循环使用,实现了脱硫废水零排放及副产物高效资源化,另外,由于滤液的循环利用,脱硫系统工艺耗水量大幅下降,避免了环境污染及资源浪费。
【附图说明】
[0040]图1为本发明提供的烟气脱硫零排放资源处理系统结构图;
[0041 ]图2为本发明提供的烟气脱硫零排放资源处理方法流程图。
【具体实施方式】
[0042]为更好地说明本发明,兹以一优选实施例,并配合附图对本发明作详细说明,具体如下:
[0043]如图1所示,本发明提供的烟气脱硫零排放资源处理系统,包括:
[0044]脱硫塔6,脱硫塔6用于储存氢氧化镁浆液,并循环氢氧化镁浆液使其与含硫烟气发生反应得到脱硫废水及脱硫烟气,其中,脱硫烟气直接排放;
[0045]氧化槽13,氧化槽13用于获取上述脱硫废水,以使脱硫废水在催化剂的催化作用下反应得到废水处理液,催化剂提高亚硫酸镁的转化效率;
[0046]第一脱水机19,氧化槽13与该第一脱水机19相连,第一脱水机19用于脱除废水处理液中的渣质,以得到滤饼及滤液,其中,滤饼直接排出;
[0047]滤液槽21,滤液槽21与第一脱水机19相连,滤液进入该滤液槽21,滤液槽21监测滤液的浓度,当浓度达到预设值时输入反应槽22,否则输入回流系统24;
[0048]回流系统24,回流系统24用于将浓度未达到预设值的滤液送回至脱硫塔6内循环使用,在此过程中可实现废水中的硫酸镁浓度的不断提升,同时大幅降低烟气脱硫系统的工艺耗水量;
[0049]反应槽22,反应槽22用于将浓度达到预设值的滤液与液氨反应以得到可回收的氢氧化镁及硫酸铵。
[0050]具体地,脱硫塔6的底部设有循环槽,循环槽用于储存氢氧化镁浆液。该脱硫塔6通过补水阀2控制进行补水,以保证脱硫塔6的循环槽内的溶液处于较合适的浓度;脱硫塔6的烟气入口处设有预冷装置4,经除尘处理后的含硫烟气经引风机进入脱硫塔6,部分循环的浆液在预冷装置4所在处与烟气混合,增加烟气的湿度的同时对烟气进行降温至较适于SO2发生化学反应的温度,并进一步去除部分烟气内的粉尘。本实施例中预冷装置包括一预冷部加压栗3,将预冷用的水通过该预冷部加压栗3输送至烟气入口处在预冷装置4的作用下与烟气混合。在其他优选实施例中,预冷装置4可以采用其他方法进行烟气的预冷,本发明对此不做特别限定。
[0051 ] 脱硫塔6还与一 pH计相连,pH计与加药系统相连,pH计及加药栗与吸收液储槽12相连,吸收液储槽12内储存有待补充的氢氧化镁溶液。pH计用于监测脱硫塔6内的氢氧化镁浆液的酸碱度,加药系统用于根据来自PH计的监测信息通过循环槽加药阀8自动控制输出吸收液储槽12内的药量,从而施加氢氧化镁溶液至脱硫塔6内氢氧化镁浆液中。而吸收液储槽12内的药量还通过氧化槽加药阀控制输送至氧化槽13内,以控制氧化槽13内的反应充分。
[0052]脱硫塔6与射流系统9相连,该射流系统9的一端与一循环栗7相连,另一端与所述脱硫塔内的喷淋系统和/或喷雾系统相连,该循环栗7与脱硫塔6底部的循环槽相连。脱硫塔6内的浆液通过该射流系统9进行循环,循环栗7用于驱动浆液流入射流系统9,射流系统9用于将浆液与空气混合后通过上述的喷淋系统和/或喷雾系统进行喷淋和/或喷雾至脱硫塔内以与烟气混合。混入空气的浆液使得亚硫酸镁在循环管路内完成向硫酸镁的转化,其曝气效率是微孔曝气效率的2-3倍,是穿孔曝气效率的4-6倍。由于是利用了循环栗7作为射流及曝气的动力来源,不仅提升喷雾作用,而且节约了额外的曝气能耗。此外,本实施例中的脱硫塔6的底部设有第一曝气设备5,氧化槽13的底部设有第二曝气设备14。本实施例中的曝气设备均为旋切混流曝气装置,通过使用鼓风机为旋切混流曝气装置供气,使得旋切混流曝气装置作为一种高效曝气设备在一方面提升曝气效率,另一方面可避免出现堵塞导致曝气失效等问题。其中,旋切混流曝气装置主要由外筒、中心进气管、顺向旋流板、逆向旋流板、分流器组成,中心进气管竖直内置并且其上部具有进气口,顺向旋流板和逆向旋流板与中心进气管固定,分流器固定在中心进气管的底部。该旋切混流曝气装置具有大口径曝气口,在曝气时,可以有效地避免了在脱硫塔及氧化槽内的反应液由于存在渣质而发生堵塞,比现有常规膜片式曝气器以及功能相近的曝气装置效果更好。
[0053]本实施例中的催化剂为新型催化剂:氯化钴,氯化钴存储于一催化剂储槽15中。催化剂储槽15与氧化槽13相连,在其他优选实施例中,催化剂还可以为储存于催化剂储槽15中的钴盐或钴盐与其他过渡金属盐的复合物等。
[0054]氧化槽13与第一脱水机19之间还设有缓冲槽16,缓冲槽16与一硅藻土溶液槽17相连,缓冲槽16获取来自氧化槽反应后的废水处理液并使其与来自硅藻土溶液槽17内的硅藻土溶液进行污泥调理,调理后的废水处理液通过给泥栗18再输入至第一脱水机19。通过加入硅藻土溶液,使得废水中存在的微小颗粒(烟尘及吸收液内所含的杂质)凝聚成大的颗粒,有利于后续的脱水过滤。
[0055]而反应槽22与液氨罐23及相连,液氨罐23用于向反应槽22内输送液氨,反应槽22的输出口与第二脱水机26相连。浓度达到预设值的滤液(本实施例中也称浓缩液)与液氨反应后的溶液经隔膜栗25输入至第二脱水机26,第二脱水机26对浓缩液与液氨反应后的溶液进行脱水得到氢氧化镁泥饼及硫酸铵溶液,氢氧化镁泥饼直接通过泥斗27收集并排出,可用于前端脱硫剂的配置或销售,而硫酸铵溶液输入至一蒸发装置28。蒸发装置28在110?170°C的蒸发温度下结晶,所得固体产物为硫酸铵晶体,可作为资源回用或销售,还蒸馏获得蒸发水,其中,蒸发装置28也可与回流系统24相连,蒸发水通过回流系统24也送回至脱硫塔6内循环使用,或者蒸发水作为其他工艺用水。本实施例中的回流系统24为一循环栗,该循环栗用于提供动力使得液体循环至脱硫塔6中。
[0056]本发明提供的烟气脱硫零排放资源处理方法如图2所示,该方法使用上述的烟气脱硫零排放资源处理系统进行,包括步骤SI?S5,具体如下:
[0057]S1:在脱硫塔内循环氢氧化镁浆液使其与预冷处理后的含硫烟气发生反应得到脱硫废水及脱硫烟气,其中,脱硫烟气直接排放。
[0058]具体地,采用射流系统循环脱硫塔中的浆液,且循环时在对浆液混入空气后进行循环喷雾和/或喷淋。循环槽内的浆液经由循环栗7输送至脱硫塔6中部的射流系统9内,循环浆液与从下而上的含有SO2的烟气进行逆向接触并充分反应,其中的SO2同循环液中的氢氧化镁反应中和,溶液中的催化剂(从氧化槽处添加)使大部分生成的亚硫酸镁转化为硫酸镁,其他杂质也大部分被洗涤脱除,同时原烟气温度将进一步降低。脱硫后的净烟气经除雾器I脱除微小液滴后,经塔顶烟囱排放至大气中,经脱硫后的脱硫废水回流至循环槽内。其中,本实施例中还采用第一曝气设备对氢氧化镁浆液进行曝气处理。
[0059]S2:将脱硫废水输入氧化槽在催化剂的作用下发生反应得到废水处理液。
[0060]脱硫塔6循环槽内排出的脱硫废水输送至氧化槽13内,其主要成分为亚硫酸镁和硫酸镁。在低剂量新型催化剂(本实施例中为氯化钴)的作用下,通过第二曝气设备14可高效转化微溶亚硫酸镁为硫酸镁。氧化后的浆液再流入缓冲槽16内,并投加硅藻土溶液进行污泥调理。再将调理后的废水处理液进行步骤S3的操作。
[0061 ] S3:对废水处理液进行脱水并得到滤饼及滤液,滤饼直接排出。
[0062]污泥调理后的污泥通过脱水机19脱水后产生的滤饼由泥斗20收集后外运处置,而滤液则流入滤液槽21内,并作为补给水通过回流系统24回流至脱
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