专利名称：脱硫产物回收工艺及系统的制作方法
技术领域：
本发明属于玻璃制造领域，具体涉及一种脱硫产物回收工艺及系统。
背景技术：
在玻璃烧制中，通常要对玻璃窑炉烟气脱硫，例如，采用纳碱(Na2CO3或NaOH)喷雾干燥+布袋除尘半干法工艺，因其脱硫效率高；运行稳定，操作简单，维护量小；受到业界青睐。但该工艺需要消耗大量的钠碱，药剂成本高，近年来随着碱价格的飞速上涨，脱硫成本步步高升，成为制约这一脱硫工艺发展的瓶颈问题，如何降低脱硫成本是摆在业界的一个课题。半干法脱硫产物主要是Na2SO3和少量的烟尘，目前普遍经过压滤处理后直接填埋，容易造成环境二次污染。
发明内容
有鉴于此，提供一种节能环保、变废为宝的脱硫产物回收工艺，以及实施该工艺的脱硫产物回收系统。一种脱硫产物回收工艺，用于回收半干法脱硫产物，所述工艺包括下列步骤 收集脱硫废渣，使废渣溶解及氧化，生成硫酸钠溶液；
将生成后的硫酸钠溶液进行澄清，澄清后硫酸钠溶液分离成泥浆和澄清液； 过滤澄清液，再将过滤后的滤液蒸发结晶，得硫酸钠晶浆； 将硫酸钠晶浆进行稠厚分离，干燥分离出的固体后回收。以及，一种脱硫产物回收系统，用于实现如上所述的脱硫产物回收工艺，所述系统包括溶解氧化池、澄清槽、过滤器、蒸发装置、稠厚器、离心机和干燥机；所述溶解氧化池用于将原料溶解及氧化，生成硫酸钠溶液，原料为收集的脱硫废渣；所述澄清槽与所述溶解氧化池连通并接收来自所述溶解氧化池生成的硫酸钠溶液，用于将生成后的硫酸钠溶液进行澄清，使硫酸钠溶液分离成泥浆和澄清液；所述过滤器与所述澄清槽连通并接收来自所述澄清槽分离出的澄清液，用于过滤澄清液，滤出的滤液送到蒸发装置中，所述蒸发装置与过滤器连通，用于将过滤后的滤液蒸发结晶，得到硫酸钠晶浆；所述稠厚器与所述蒸发装置连通，用于将硫酸钠晶浆进行稠厚处理，所述离心机与所述稠厚器连通，用于将稠厚处理后的晶浆进行固液分离进行分离，所述干燥机用于干燥分离出的固体，以回收干燥后的固体产物。上述脱硫产物回收工艺及系统，将脱硫废渣溶解及氧化，生成硫酸钠溶液，然后再澄清，蒸发结晶，分离，干燥，即可回收硫酸钠，从而将需要填埋的脱硫废渣变成成品芒硝， 达到“变废为宝”的效果，产生的效益可弥补脱硫成本。另外，可避免现有技术中填埋所造成的环境二次污染，因而能够减少脱硫废渣对环境的污染。
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图1为本发明实施例的脱硫产物回收工艺流程示意图。图2为本发明实施例的脱硫产物回收系统的结构示意图。图3示出图2的脱硫产物回收系统的蒸发流程的设备。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。请参阅图1，本发明实施例的脱硫产物回收工艺，用于回收半干法脱硫产物，具体包括下列步骤
SlO 收集脱硫废渣，使废渣溶解及氧化，生成硫酸钠溶液；
S20 将生成后的硫酸钠溶液进行澄清，澄清后硫酸钠溶液分离成泥浆和澄清液；
S30 过滤澄清液，再将过滤后的滤液蒸发结晶，得硫酸钠晶浆；
S40 将硫酸钠晶浆进行稠厚分离，干燥分离出的固体后回收。以下结合图1所示的流程说明上述工艺，其中，步骤SOl具体包括以下过程将收集到的脱硫废渣通过气力输送到溶解液中，在溶解液中鼓入空气，使脱硫废渣中的亚硫酸钠充分氧化成硫酸钠。脱硫废渣主要包括亚硫酸钠及部分不溶性烟尘，形态是粉末状，粒径一般在110微米以下，适合气力输送。脱硫废渣利用管道通过气力输送，加入装有溶解液的溶解池，同时鼓入空气，一方面加速溶解，另一方面使亚硫酸钠充分氧化生产硫酸钠。溶解时，优选为使硫酸钠达到饱和，然后再将饱和的硫酸钠进入后面作澄清处理。本实施例中， 硫酸钠溶液的浓度约为25%。在此步骤中发生的反应为
2Na2S03+02= 2Na2S04。在步骤S20中，如图所示，为加速澄清，进一步在澄清时加入絮凝剂，例如TXY或 PAM等，TXY即高分子量聚丙烯酸钠，PAM即聚丙烯酰胺，为水溶性高分子聚合物。另外也可加入其他助剂，如苛化麸皮。澄清后硫酸钠溶液分离成泥浆和澄清液，泥浆进一步压滤，即图中步骤S22，收集压滤出的干泥，压滤出的滤清液返回到步骤S10，重复前面溶解及氧化和澄清两个步骤。压滤出的干泥收集填埋，这个填埋量很少。步骤S30分成两步，首先过滤，即图中步骤S31，澄清后的澄清液通过过滤器过滤， 根据量的大小，可选择砂滤器或自动反冲洗连续过滤器。然后，将过滤后的滤液蒸发结晶， 即图中步骤S32。蒸发结晶可选用强制循环蒸发装置或降膜蒸发装置，根据规模的大小，一般选择二效、三效抑或四效蒸发工艺。鉴于硫酸钠的逆溶解特性，即，一般的无机盐化合物都是随温度的升高，溶解度升高，如氯化铵；而硫酸钠在32. 4° C后随温度的升高，溶解度反而下降，因此，蒸发结晶时，可以选用平流或逆流进料工艺，排盐优选为平流排盐。由于硫酸钠的逆溶解特性，不适宜用冷却结晶工艺，优选地，料液通过蒸发浓缩，到达过饱和，产生晶核结晶长大。蒸发所用蒸汽来自余热锅炉0.广0.4Mpa低品味饱和蒸汽。蒸发产生的冷凝水电导率低时可以作为锅炉补水循环利用，电导率超标时可用于循环水补水或直排。蒸发结晶最后获得硫酸钠晶浆，硫酸钠溶液在蒸发过程中，效体中的晶浆固液比(体积比)优选地控制在20% 25%范围。在步骤S40中，由于蒸发后的晶浆固液体积比为209Γ25%，进入离心分离前还必须通过稠厚器进行稠厚处理，即步骤S41，以提高固液体积比为40%飞0%，再进行离心分离，即步骤S42。规模小的可选用平板离心机，规模大可选用活塞式连续推料离心机。离心甩出的清液可回送蒸发装置继续蒸发浓缩。离心分离后的固体硫酸钠含水49T8wt%，还要进行干燥处理，即图中步骤S43，具体地，将固体硫酸钠的水分降到lwt%以下，即可获得无水芒硝，返回原料车间，作为玻璃生产澄清剂使用，达到变废为宝的效果。请参阅图2，示出本发明实施例的脱硫产物回收系统100，用于实现如上所述的脱硫产物回收工艺。该系统10包括溶解氧化池11、澄清槽12、过滤器13、蒸发装置14、稠厚器15、离心机16和干燥机17。具体地，溶解氧化池11用于将原料溶解及氧化，生成硫酸钠溶液，原料为收集的脱硫废渣。如前所述，溶解氧化池11的原料用管道通过气力输送，可以是连续进料，使得回收工艺成为一个连续的生产工艺。同时，向溶解氧化池11内鼓入空气，例如通过在溶解氧化池11内浸没在溶解液内设置一个鼓泡装置(图未示)，外面连接一个鼓风机(图未示)。澄清槽12与溶解氧化池11连通并接收来自溶解氧化池11生成的硫酸钠溶液，用于将生成后的硫酸钠溶液进行澄清，使硫酸钠溶液分离成泥浆和澄清液。将溶解后的硫酸钠溶液，浓度25%左右，通过澄清槽进行澄清，优选道儿澄清槽或斯堡丁澄清槽。为了加速澄清，进一步向澄清槽中滴加TXY或PAM等絮凝剂。该系统进一步包括一个压滤机18，待澄清槽12槽底的泥浆达到一定高度后排出通过压滤机18压滤，压滤出的清液回溶解氧化池 11，干泥收集填埋(量很少)。过滤器13与澄清槽12连通并接收来自澄清槽12分离出的澄清液，用于过滤澄清液，滤出的滤液送到蒸发装置14中。过滤器13为砂滤器或自动反冲洗连续过滤器。蒸发装置14与过滤器13连通，用于将过滤后的滤液蒸发结晶，得到硫酸钠晶浆。 蒸发装置14可以是二效、三效抑或四效蒸发装置。蒸发装置14中的蒸发器可选用强制循环蒸发器或降膜蒸发器。蒸发所用蒸汽来自余热锅炉0.广0.4Mpa低品味饱和蒸汽。蒸发产生的冷凝水电导率低时可以作为锅炉补水循环利用，电导率超标时可用于循环水补水或直排。稠厚器15与蒸发装置14连通，用于将蒸发结晶获得的硫酸钠晶浆进行稠厚处理。 由于硫酸钠溶液在蒸发过程中，效体中的晶浆固液比(体积比)一般在209Γ25%范围，进入离心分离前还必须通过稠厚器15稠厚，提高固液体积比到40%飞0%，再进行离心分离。离心机16与稠厚器15连通，用于将稠厚处理后的晶浆进行固液分离进行分离。离心机16为平板离心机或活塞式连续推料离心机。规模小的选用平板离心机，规模大可选用活塞式连续推料离心机。离心机16甩出的清液可回送蒸发装置继续蒸发浓缩。干燥机17用于干燥分离出的固体，以回收干燥后的固体产物。离心机16处理后的硫酸钠含水49Γ8%，还要进行干燥将水分降到1%以下，即无水芒硝，返回原料车间，作为玻璃生产澄清剂使用，由此达到变废为宝的效果。请参阅图3，显示蒸发装置的结构示意图。图示的蒸发装置采用三效蒸发工艺。蒸发装置14包括I效蒸发器141、II效蒸发器142、III效蒸发器143。I效蒸发器141与过滤器13连通，即澄清槽12中的澄清液经过滤器13过滤后，滤液进入I效蒸发器141，即进入蒸发结晶循环，经过三效蒸发处理，进入稠厚器15稠厚，然后再送到离心机16进行离心分离，再干燥后即可回收无水芒硝，如图2所示。上述脱硫产物回收工艺及系统，将脱硫废渣溶解及氧化，生成硫酸钠溶液，然后再澄清，蒸发结晶，分离，干燥，即可回收硫酸钠，从而将需要填埋的脱硫废渣变成成品芒硝， 达到“变废为宝”的效果，产生的效益可弥补脱硫成本。另外，可避免现有技术中填埋所造成的环境二次污染，因而能够减少脱硫废渣对环境的污染。以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种脱硫产物回收工艺，用于回收半干法脱硫产物，所述工艺包括下列步骤收集脱硫废渣，使废渣溶解及氧化，生成硫酸钠溶液；将生成后的硫酸钠溶液进行澄清，澄清后硫酸钠溶液分离成泥浆和澄清液；过滤澄清液，再将过滤后的滤液蒸发结晶，得硫酸钠晶浆；将硫酸钠晶浆进行稠厚分离，干燥分离出的固体后回收。
2.如权利要求1所述的脱硫产物回收工艺，其特征在于，所述收集脱硫废渣，使废渣溶解及氧化的步骤进一步包括以下过程将收集到的脱硫废渣通过气力输送到溶解液中， 在溶解液中鼓入空气，使脱硫废渣中的亚硫酸钠充分氧化成硫酸钠。
3.如权利要求1所述的脱硫产物回收工艺，其特征在于，所述将生成后的硫酸钠溶液进行澄清的步骤中进一步添加絮凝剂来加速澄清。
4.如权利要求1所述的脱硫产物回收工艺，其特征在于，所述蒸发结晶步骤中采用二效、三效或四效蒸发工艺，并用平流或逆流进料工艺以及平流排盐工艺。
5.如权利要求4所述的脱硫产物回收工艺，其特征在于，所述二效、三效或四效蒸发工艺的效体中的晶浆固液体积比控制在209Γ25%范围，在稠厚分离过程中先进行稠厚处理，使得稠厚后的固液体积比为40%飞0%，再进行离心分离。
6.如权利要求1所述的脱硫产物回收工艺，其特征在于，进一步将澄清后分离的泥浆压滤，收集压滤出的干泥，压滤出的滤清液重复前面溶解及氧化和澄清两个步骤。
7.如权利要求2所述的脱硫产物回收工艺，其特征在于，所述干燥分离出的固体后回收时，通过干燥将水分降到lwt%以下，获得无水芒硝。
8.—种脱硫产物回收系统，用于实现如权利要求1-7任一项所述的脱硫产物回收工艺，所述系统包括溶解氧化池、澄清槽、过滤器、蒸发装置、稠厚器、离心机和干燥机；所述溶解氧化池用于将原料溶解及氧化，生成硫酸钠溶液，原料为收集的脱硫废渣；所述澄清槽与所述溶解氧化池连通并接收来自所述溶解氧化池生成的硫酸钠溶液，用于将生成后的硫酸钠溶液进行澄清，使硫酸钠溶液分离成泥浆和澄清液；所述过滤器与所述澄清槽连通并接收来自所述澄清槽分离出的澄清液，用于过滤澄清液，滤出的滤液送到蒸发装置中，所述蒸发装置与过滤器连通，用于将过滤后的滤液蒸发结晶，得到硫酸钠晶浆；所述稠厚器与所述蒸发装置连通，用于将硫酸钠晶浆进行稠厚处理，所述离心机与所述稠厚器连通，用于将稠厚处理后的晶浆进行固液分离进行分离，所述干燥机用于干燥分离出的固体，以回收干燥后的固体产物。
9.如权利要求8所述的脱硫产物回收系统，其特征在于，所述蒸发装置为二效、三效抑或四效蒸发装置，所述过滤器为砂滤器或自动反冲洗连续过滤器，所述离心机为平板离心机或活塞式连续推料离心机。
10.如权利要求8所述的锡槽槽底抽真空系统，其特征在于，所述原料通过管道用气力输送至溶解氧化池。
全文摘要
本发明涉及一种脱硫产物回收工艺，用于回收半干法脱硫产物，该工艺包括下列步骤收集脱硫废渣，使废渣溶解及氧化，生成硫酸钠溶液；将生成后的硫酸钠溶液进行澄清，澄清后硫酸钠溶液分离成泥浆和澄清液；过滤澄清液，再将过滤后的滤液蒸发结晶，得硫酸钠晶浆；将硫酸钠晶浆进行稠厚分离，干燥分离出的固体后回收。本发明还涉及一种脱硫产物回收系统。该脱硫产物回收工艺及系统，将脱硫废渣溶解及氧化，生成硫酸钠溶液，澄清，蒸发结晶，分离，干燥，回收硫酸钠，从而将需要填埋的脱硫废渣变成成品芒硝，达到“变废为宝”的效果。另外，可避免现有技术中填埋所造成的环境二次污染，因而能够减少脱硫废渣对环境的污染。
文档编号C01D5/16GK102530997SQ20121004700
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月28日 优先权日2012年2月28日
发明者吴亚丽, 李幼文, 董清世 申请人:信义电子玻璃(芜湖)有限公司