一种综合处理含硫烟气与固废杂盐的系统的制作方法

本实用新型属于资源回收处理技术领域，具体涉及利用烟气脱硫制得的硫酸与工业废水蒸发结晶制得的固废杂盐进行反应生产氯化氢与硫酸氢钠晶体的系统。

背景技术：

现有的环保处理方法可以针对化工厂的锅炉含硫烟气及高浓盐废水分别进行处理。含硫烟气经处理后污染物由烟气转移到脱硫废水或形成固体废弃物中，以废水或石膏的形式输出；化工高浓盐水可以通过蒸发结晶等工艺将溶解在废水中的污染物结晶出来，以固体废物的形式输出。以上处理方式均属于把污染物从一种形态转化为另一种形态，而非彻底消灭污染物，无法从根本上实现环保的“零排放”。尤其生化废水的高浓盐水经蒸发结晶产生的杂盐已被国家明确界定为危险废物，处置技术难度以及成本投入要求更高。

化工园区通常水气渣污染同时存在，但水气渣的环保治理现状基本属于“各自为政”，污染物从一种形态转化到另一种形态中时，不仅增加了污染物治理的成本，而且增加了环保处理与处置的难度。

以污染物水气渣同治为出发点考虑水气渣治理的联动处置问题，从统筹规划的角度来解决环保问题，可以更好的实现最终污染物的减量化。针对不同污染物实现资源化，尤其是实现最终产物危废的资源化利用，则是打通废水-废气-废渣零排放闭环的关键步骤，是彻底消灭污染物、真正实现污染物零排放的关键所在，也是符合国家和地方政府的产业和技术政策的推动危险废物资源综合利用的必然要求。

技术实现要素：

为了克服目前技术的不足, 本发明提供一种综合处理含硫烟气与固废杂盐的系统，生产氯化氢和硫酸氢钠晶体，实现水气渣零排放，该系统利用烟气脱硫过程制取浓硫酸，再以高浓盐水蒸发结晶产生的含有硫酸钠和氯化钠混盐的固废杂盐为原料，与烟气脱硫制取的硫酸反应生产氯化氢气体，同时联产硫酸氢钠晶体，既实现了水气渣零排放闭环，又结合了脱硫制酸和固废杂盐资源的特点，充分利用自然资源，处理污染物的同时又将固废杂盐变为附加值较高的化工产品，投资较低且易操作，满足可持续发展的要求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种综合处理含硫烟气与固废杂盐的系统，所述的系统包括通过管道连接的烟气脱硫制酸系统和固废杂盐处理系统；所述的烟气脱硫制酸系统包括洗涤-吸收系统、再生-净化系统、催化-制酸系统；所述的洗涤-吸收系统包括预洗涤器、颗粒及酸雾过滤器和二氧化硫吸收塔；所述的再生-净化系统包括贫富液换热器、再生塔、胺液净化装置和冷却器；所述的催化-制酸系统包括催化氧化反应器、吸收塔、冷凝器和硫酸储罐；所述的催化氧化反应器中设置有多个催化剂床层和换热器，换热器中的传热介质为熔融盐，进而控制换热器进口温度、余热锅炉给水以及产生蒸汽，换热盐的温度需要高于催化氧化反应器中的硫酸的露点，因此熔融盐的温度需要控制在240℃。冷凝器中得到的硫酸，通过下降管进入到已经冷却的硫酸中，通过不断换热，将得到的热硫酸不断的进行冷凝，从而最终将冷却后的硫酸送至界区外。所述的固废杂盐处理系统包括通过管道依次连接的搪瓷玻璃反应釜、反应液储桶、结晶器、增稠器、吊袋离心机、纯料输送机、热风干燥机、干料输送机和自动包装机；所述的搪瓷玻璃反应釜顶端的排气孔通过管道连接氯化氢吸收塔，氯化氢吸收塔排液口通过管道连接盐酸储罐；采用上述系统处理含硫烟气与固废杂盐，每个装置中发生如下反应：

1) 洗涤-吸收系统：将二氧化硫烟气运送至预洗涤器中通过洗涤液喷淋急冷并饱和，去除烟气中的小颗粒灰尘和大部分酸雾，经过颗粒及酸雾过滤器过滤后的烟气进入二氧化硫吸收塔吸收，在二氧化硫吸收塔中与贫胺液进行接触，SO₂被贫胺液选择性地吸收，得到含SO₂的富胺液，净化后的烟气符合排放标准并经二氧化硫吸收塔顶端排出；

2)再生-净化系统：含SO₂的低温富胺液经过贫富液换热器进入再生塔经过蒸汽加热，使含SO₂的富胺液解吸出纯净的高浓度SO₂气体和高温再生贫胺液，高温再生贫胺液经贫富液换热器换热后到达二氧化硫吸收塔中吸收SO₂；每一个吸收周期的部分再生贫胺溶液进入胺液净化装置中净化，清除溶剂中积聚的热稳定性盐（如硫酸盐、硝酸盐、硫代硫酸盐、氯化物等），之后再进入到二氧化硫吸收塔中吸收SO₂；

3) 催化-制酸系统：经再生塔中解析出来的SO₂经过冷却器冷却提升为饱和高纯度（99.99%）的SO₂干基气体，通入催化氧化反应器，在催化剂床层中，进行二氧化硫和氧气的氧化反应生成SO₃，过热的SO₃经换热器降温后进入以硫酸为吸收剂的吸收塔被吸收得到高纯度浓硫酸，高纯度浓硫酸排入硫酸储罐内作为后序生产工艺的原材料；

4) 混合反应：在搪瓷玻璃反应釜中加入高纯度浓硫酸和含有硫酸钠与氯化钠的固废杂盐，控制反应釜的温度、压力及保温时间，在搅拌的条件下进行充分反应，生成硫酸氢钠浆液和氯化氢气体；

5)存储：将步骤4）生成的硫酸氢钠浆液通过反应液储桶存储；

6) 吸收氯化氢：将步骤4）中产生的氯化氢气体采用氯化氢吸收塔进行吸收处理，之后将生产的盐酸排放进入到盐酸储罐中储存；

7)冷却结晶：将硫酸氢钠浆液泵送至结晶器进行冷却结晶，形成低稠度硫酸氢钠半成品结晶溶液；

8) 固液分离：将低稠度硫酸氢钠半成品结晶溶液采用增稠器进行处理，实现一水硫酸氢钠晶体与水的分离，沉至底部的一水硫酸氢钠晶体汇集成稠的一水硫酸氢钠晶浆从底部出料口排出，增稠器上清液与高浓度硫酸混和后循环使用，增稠器上清液是氯离子含量较低而硫酸浓度较高的溶液，经与高浓度硫酸混和后循环使用，无废液排出，满足可持续发展要求；

9) 洗涤离心处理：将一水硫酸氢钠晶浆采用吊袋离心机进行离心处理，在离心的过程中采用饱和硫酸氢钠溶液进行洗涤得到硫酸氢钠晶体，采用纯料输送机将其运送至热风干燥机干燥处理；

10) 热风干燥：将硫酸氢钠晶体放入热风干燥机中进行热风干燥处理，干燥后采用干燥输送机输送至自动包装机；

11) 包装：经过干燥后的硫酸氢钠晶体采用自动包装机进行包装处理，实现资源回收利用。

所述的二氧化硫吸收塔包括塔体，塔体内部从下到上依次设置有排液口、曝气装置、多孔液体分布器、电机安装板、喷淋装置、除沫器和排气口；所述的电机安装板上安装有防水电机，防水电机的输出轴连接有长条形刷子，长条形刷子的刷毛与多孔液体分布器接触；所述的排气口上设置有排气扇；喷淋装置将贫胺液喷成雾状，多孔液体分布器表面附上贫胺液，曝气头二氧化硫气体均匀扩散到多孔液体分布器上，在多孔液体分布器上完成水吸收二氧化硫，当多孔液体分布器的孔洞出现拦液或夜泛现象，防水电机驱动长条形刷子转动，将拦液或夜泛现象清除。

所述的热风干燥机包括箱体，箱体上设置有进风口和出风口，箱体左端上部分设置有进料口，箱体左端下部分设置有出料口；箱体内部连接进料口处设置有第一物料传送带，箱体内部连接出料口处设置有第二物料传送带；第一物料传送带上设置有风机单元，第一物料传送带和第二物料传送带均与箱体底面平行且运行方向相反，第一物料传送带和第二物料传送带底端设置有加热装置，第二物料传送带比第一物料传送带伸出一段长度，使得经过第一物料传送带的物料能够全部坠落到第二物料传送带上；箱体外部设置有除湿加热装置，除湿加热装置分别通过管道连接设置在箱体上的进风口和出风口。该热风干燥机能够快速、高效地使物料中的水分蒸发，而且在箱体外侧设置有连通箱体进风口与出风口的除湿加热装置，干燥的热风与潮湿物料接触后，带有水汽的潮湿热风由出风口经管道流回除湿加热装置内，经过除湿加热装置进行除湿加热后再次进入箱体，循环利用，使得流出箱体的潮湿热风的热量得以充分利用，降低了干燥机的能耗。

优选的，所述的硫酸储罐包括为圆柱体中空结构的筒体，筒体内部设置有聚丙烯内衬层，筒体外侧设置有沥青漆防腐层，筒体外壁上设置有与筒体内部连通的透明材质的计量管，筒体上部设置有密封的顶盖，顶盖外部设置有加强肋，顶盖上设置有进酸口、通气孔、温度计口和压力表，顶盖与筒体连接处设有包边结构；筒体底端设置有出酸口。设置了沥青漆防腐层，在易腐蚀的条件下，也可以保证浓硫酸储罐外壁的防腐；因为顶盖外部设有加强肋，加强了顶盖的受压能力；因为设有计量管，可以防止液位过高，损坏储罐。

本实用新型的优点是：

1) 本实用新型以锅炉烟气脱硫制酸，并使其与固废杂盐反应生产氯化氢与硫酸氢钠晶体，同时实现了烟气废水废渣零排放的闭环，实现了污染物的资源化；

2)本实用新型以固废杂盐为原料生产盐酸与硫酸氢钠产品，避免了杂盐中氯化钠与硫酸钠的分质结晶，拓宽了固废杂盐的应用范围，既充分利用了化工资源，又达到化工厂废水处理系统真正意义的零排放；通过杂盐资源化技术，节省了企业固废杂盐处置费用的支出，同时得到相关工业副产品，避免了固废杂盐填埋对土地资源的占用，将环境污染程度降低到最低；

3) 本实用新型二氧化硫吸收塔的多孔液体分布器上方设有长条形刷子，可以最大化的增加多孔液体分布器的孔洞密度，提高二氧化硫与水的接触效率，当孔洞出现拦液现象时，长条形刷子旋转，刷毛可将多孔液体分布器的孔洞上液体清除；并且气体分布器能够将气体均匀分布在多孔液体分布器下方，提高多孔液体分布器脱硫效果；

4)本实用新型热风干燥机能够快速、高效地使物料中的水分蒸发，干燥的热风与潮湿物料接触后，带有水汽的潮湿热风由出风口经管道流回除湿加热装置内，经过除湿加热后再次进入箱体，循环利用，使得流出箱体的潮湿热风的热量得以充分利用，降低了干燥机的能耗；

5) 本实用新型的硫酸储罐外壁的防腐性能较好，顶盖的受力能力强，并且能够实时观察其内部的液位。

附图说明

图1为本实用新型中烟气脱硫制酸系统的结构简图；

图2为本实用新型中固废杂盐处理系统的结构简图；

图3为本实用新型中二氧化硫吸收塔的结构示意图；

图4为本实用新型中热风干燥机的结构示意图；

图5为本实用新型中硫酸储罐的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明：

如图1所示，一种综合处理含硫烟气与固废杂盐的系统，所述的系统包括通过管道连接的烟气脱硫制酸系统和固废杂盐处理系统；所述的烟气脱硫制酸系统包括洗涤-吸收系统、再生-净化系统、催化-制酸系统。所述的洗涤-吸收系统包括预洗涤器10、颗粒及酸雾过滤器11和二氧化硫吸收塔12，二氧化硫烟气运送至预洗涤器10中通过洗涤液喷淋急冷并饱和，去除烟气中的小颗粒灰尘和大部分酸雾，经过颗粒及酸雾过滤器11过滤后的烟气进入二氧化硫吸收塔12吸收，在二氧化硫吸收塔12中与贫胺液进行接触，SO₂被贫胺液选择性地吸收，得到含SO₂的富胺液，净化后的烟气符合排放标准并经二氧化硫吸收塔顶端排出；所述的再生-净化系统包括贫富液换热器13、再生塔14、胺液净化装置15和冷却器16，含SO₂的低温富胺液经过贫富液换热器13进入再生塔14经过蒸汽加热，使含SO₂的富胺液解吸出纯净的高浓度SO₂气体和高温再生贫胺液，高温再生贫胺液经贫富液换热器13换热后到达二氧化硫吸收塔12中吸收SO₂；每一个吸收周期的部分再生贫胺溶液进入胺液净化装置15中净化，清除溶剂中积聚的热稳定性盐（如硫酸盐、硝酸盐、硫代硫酸盐、氯化物等），之后再进入到二氧化硫吸收塔12中吸收SO₂。所述的催化-制酸系统包括催化氧化反应器17、吸收塔18、冷凝器19和硫酸储罐191，催化氧化反应器17中设置有多个催化剂床层和换热器171，换热器171中的传热介质为熔融盐，进而控制换热器进口温度、余热锅炉给水以及产生蒸汽，换热盐的温度需要高于催化氧化反应器17中的硫酸的露点。经再生塔14中解析出来的SO₂经过冷却器16冷却提升为饱和高纯度（99.99%）的SO₂干基气体，通入催化氧化反应器17，在催化剂床层中，进行二氧化硫和氧气的氧化反应生成SO₃，过热的SO₃经换热器降温后进入以硫酸为吸收剂的吸收塔18被吸收得到高纯度浓硫酸，高纯度浓硫酸排入硫酸储罐191内作为后序生产工艺的原材料。

如图2所示，所述的固废杂盐处理系统由管道顺序连接有搪瓷玻璃反应釜20、反应液储桶21、结晶器22、增稠器23、吊袋离心机24、纯料输送机25、热风干燥机26、干料输送机27和自动包装机28；所述的搪瓷玻璃反应釜20顶端的排气孔通过管道连接氯化氢吸收塔201，氯化氢吸收塔201排液口通过管道连接盐酸储罐202；在搪瓷玻璃反应釜20中加入硫酸和含有硫酸钠与氯化钠的固废杂盐，控制搪瓷玻璃反应釜20的温度、压力及保温时间，在搅拌的条件下进行充分反应，生成硫酸氢钠浆液和氯化氢气体；将生成的硫酸氢钠浆液通过反应液储桶21存储；将产生的氯化氢气体采用氯化氢吸收塔201进行吸收处理，之后将生产的盐酸排放进入到盐酸储罐202中储存；将硫酸氢钠浆液泵送至结晶器22进行冷却结晶，形成低稠度硫酸氢钠半成品结晶溶液；将低稠度硫酸氢钠半成品结晶溶液采用增稠器23进行处理，从低稠度硫酸氢钠半成品结晶溶液中分离出固体，用以增加硫酸氢钠的稠度；将一水硫酸氢钠晶浆采用吊袋离心机24进行离心处理，在离心的过程中采用饱和硫酸氢钠溶液进行洗涤得到硫酸氢钠晶体，采用纯料输送机25将其运送至热风干燥机26；将硫酸氢钠晶体放入热风干燥机26中进行干燥处理，干燥后采用干燥输送机27输送至自动包装机28；经过干燥后的硫酸氢钠晶体采用自动包装机28进行包装处理。

如图3所示，为了可以最大化提高二氧化硫与水的接触效率，所述的二氧化硫吸收塔包括塔体30，塔体30内部从下到上依次设置有排液口31、曝气装置32、多孔液体分布器33、电机安装板34、喷淋装置35、除沫器36和排气口37；所述的电机安装板34上安装有防水电机38，防水电机38的输出轴连接有长条形刷子39，长条形刷子39的刷毛与多孔液体分布器33接触；所述的排气口37上设置有排气扇371。

如图4所示，为了能够快速、高效地使物料中的水分蒸发，降低了干燥机的能耗，所述的热风干燥机包括箱体40，箱体40上设置有进风口41和出风口42，箱体40左端上部分设置有进料口43，箱体40左端下部分设置有出料口44；箱体40内部连接进料口43处设置有第一物料传送带45，箱体40内部连接出料口44处设置有第二物料传送带46；第一物料传送带45上设置有风机单元47，第一物料传送带45和第二物料传送带46均与箱体40底面平行且运行方向相反，第一物料传送带45和第二物料传送带46底端设置有加热装置48，第二物料传送带46比第一物料传送带45伸出一段长度，使得经过第一物料传送带45的物料能够全部坠落到第二物料传送带46上；箱体外部设置有除湿加热装置49，除湿加热装置49分别通过管道连接设置在箱体40上的进风口41和出风口42。

如图5所示，为了延长硫酸储罐的使用寿命，保证其使用过程中的安全，所述的硫酸储罐包括为圆柱体中空结构的筒体50，筒体50内部设置有聚丙烯内衬层51，筒体50外侧设置有沥青漆防腐层52，筒体50外壁上设置有与筒体50内部连通的透明材质的计量管53，筒体50上部设置有密封的顶盖54，顶盖54外部设置有加强肋，顶盖54上设置有进酸口55、通气孔56、温度计口57和压力表58，顶盖54与筒体50连接处设有包边结构541；筒体50底端设置有出酸口59。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。