一种用于湿法脱硫废水零排放的RO浓水精制晶浆装置的制作方法

本发明涉及一种工业盐提纯精制晶浆装置，尤其涉及一种用于脱硫废水零排放的废盐提纯精制晶浆装置。

背景技术：

石灰石/石灰-石膏脱硫是一种高效、可靠、稳定、安全、运行成本低的广泛应用的脱硫方法，长期以来是火电燃煤锅炉烟气脱硫的最主要的方法。但是，此法有较大的废水处理问题。采用脱硫产生的废水含有大量的氯离子、硫酸根、钙、镁等离子，废水水质复杂，主要含有悬浮物、硫酸盐、过饱和的亚硫酸盐、以及重金属等杂质,很多是国家环保标准中严格要求控制的第一类污染物，已成为燃煤电厂最难处理的废水，是实现燃煤电厂废水零排放的关键。

与脱硫废水零排放工艺相关的技术，主要包括预处理(除重金属、硬度等)、浓缩减量以及蒸发结晶等技术。脱硫废水预处理与浓缩，通常情况下，采用一种或几种技术组合使用，得到浓缩ro废液，而对于浓缩ro废液的结晶无特别合适的装置，多采用食品或制药行业的真空串级级连续结晶器，由于nacl含量的低饱和度，结晶粒度无法控制，往往母液过多，浓度不够，费用昂贵也并不适用，加大后续处理工艺难度，无法转化为合理的经济效益。

现有技术中，针对脱硫废水成分特点，通过前级软化装置与ro浓缩，主要成分为饱和度较低的nacl含杂溶液，不需要精密度较高的真空环境即可满足结晶要求，另外由于烟气入口粉尘过滤可能不佳，导致入口粉尘浓度高、含焦油或沥青尘很高，导致ro浓液不能有效结晶，母液过的现象，往往反应釜底还会出现沉淀粘粘连等现象。对于这种低质晶浆无法满足废水零排放的下部工序要求，一方面增加了处理难度，另一方面提高了整体能耗。

技术实现要素：

本发明的目的是：提供一种用于湿法脱硫废水零排放的ro浓水精制晶浆装置，不仅结合高温蒸汽，还巧妙设计上层雾化喷淋、中层螺旋文丘里管+延伸管加速结晶，底部仿形搅拌器加速结晶；并且将离开分离筒体的蒸汽再通过与强制液体循环通道进行换热，既能加速蒸汽冷凝，又能提高热能使用的能效。

本发明采取以下技术方案：

一种用于湿法脱硫废水零排放的ro浓水精制晶浆装置，包括分离筒体1、气液混合循环通路、蒸汽排出通路；所述分离筒体1上部设有雾化喷淋层105，所述雾化喷淋层105的进口外接ro浓缩水进入通道；所述分离筒体1中部设置漏斗状的内含螺纹导流槽的螺旋文丘里装置106，螺旋文丘里装置106下端通过延长管延伸至分离筒体1底部区域；所述分离筒体1底部设置一与分离筒体锥形底部仿形的异形搅拌器108；所述气液混合循环通路包括一伸入分离筒体内液体中的吸入管107，吸入管107延伸至分离筒体外部并与加热筒体4下端连通，加热筒体4上端通过切线连接管103从切向与分离筒体1连通，该连通的部位高度方向上位于雾化喷淋层105与螺旋文丘里装置106之间；所述加热筒体4上部设有高温蒸汽进口102；吸入管107上设有强制循环泵5，所述蒸汽排出通路与分离筒体1顶部的蒸汽出口连接，并分为两路，分别缠绕固定在加热筒体4和吸入管107上，所述两路各自具有一冷凝水出口2。

优选的，所述高温蒸汽进口102具有一对，分别位于加热筒体4两侧的切向方向。

优选的，所述吸入管107伸入分离筒体内部的部分为下沉式结构；所述强制循环泵5为轴流泵。

优选的，所述分离筒体1的顶部还设有一用于蒸汽排出或物料添加的备用口6。

优选的，所述切线连接管103与加热筒体4连通的切向方向与螺旋文丘里装置106的螺纹旋转方向相适应。

优选的，所述分离筒体1底部设有一检修孔3。

优选的，所述异形搅拌器108采用变频马达。

优选的，分离筒体1内位于雾化喷淋层105上方，设置格栅分离器104。

优选的，所述吸入管107的管口设有滤网。

本发明的有益效果在于：

1)巧妙设计上层雾化喷淋、中层螺旋文丘里管+延伸管加速结晶，底部仿形搅拌器加速结晶；

2)将离开分离筒体的蒸汽再通过与强制液体循环通道进行换热，既能加速蒸汽冷凝，又能提高热能使用的能效；有效利用现有锅炉高温蒸汽，乏汽二次利用，节约能源。

3)结构简单可靠，结晶条件相对稳定且易控制，可以使结晶始终处于较低的过饱和度下进行，结晶粒度易控制。

4)无需添加晶种，可以采用细晶消除和清母液溢流等技术，使装置具备能够控制产品粒度分布及晶浆密度的手段，使得结晶主粒度稳定、母液量少、生产强度高。；

5)蒸发与冷却同时进行，可达到很低的温度，不受冷却水温度限制，故生产能力大，产品质量稳定；

6)轴流泵吸入口设置在卤水区，第一，配合文丘里管保证了浆液循环路线，稳固了结晶生长的时间，有利于结晶的稳定性，第二，设置下沉式吸入口，减少了粗颗粒的成型晶浆吸入轴流泵；

7)用轴流泵将晶浆以切线方向把浆液送到容器中且刚好在螺旋文丘里管里产生一个涡流；加速冷却结晶析出的有效时间。

8)ro浓料液在通过雾化喷淋层进入分离筒体分离室下部，雾化喷淋层可以将浆液均匀的雾化成小液滴与蒸汽进行充分的接触，加速水分的剥离，有效蒸发浆液中的含水，促成卤水浓缩。

9)晶浆区变频搅拌器，叶轮设置刮壁异形叶轮，通过转速在0-250rpm范围内调整，一方面避免晶浆沉淀挂壁，另一方面能够通过转数控制产品粒度分布及晶浆密度。

10)后续配合离心设备与表明的干燥装置，能有效提存与精制氯化纳盐，满足达到工业盐干盐二级标准。起到废水零排放的功能，经济效益明显。

附图说明

图1是本发明用于湿法脱硫废水零排放的ro浓水精制晶浆装置的正面透视图。

图2是高温蒸汽进口相对于加热筒体双切向进气的示意图。

图3是切线连接管相对于加热筒体的单切向进气/液的示意图。

图4是雾化喷淋层的平面图。

图5是分离筒体底部的异形搅拌器的放大视图。

图中，1.分离筒体，2.冷凝水出口，3.检修孔，4.加热筒体，5.强制循环泵，6.备用口；101.乏汽换热装置，102.高效蒸汽分布器，103.切角进入口，104.格栅分离器，105.雾化喷淋层，106.螺纹文丘里装置，107.吸入口，108.异形搅拌器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

参见图1-图4，一种用于脱硫废水零排放废盐提纯精制晶浆装置，包括加热筒体4、分离筒体1，分离筒体1上部为分离室，包含格栅分离器104，雾化喷淋层105。分离筒体1设螺纹陈式文丘里管，下部为卤水区，卤水区上侧，设置下沉式的管口朝下的吸入管107，外接强制循环轴流泵。蒸汽通过分离筒体容器顶端出口排出。

参见图1，热的ro浓料液在分离区下场通过雾化喷淋层105进入分离筒体1；而晶浆连续地从锥形底部的出口卸出，正底部设变频异形搅拌器108，使器内产生搅拌作用，同时防止晶浆沉淀挂壁，侧壁设有检修孔3。

参见图1，强制循环轴流泵的进料口设置乏汽换热装置101，对乏汽热量再次用于轴流泵前加热。

参见图2，加热筒体高温蒸汽入口设有高温蒸汽分布器，高温蒸汽通过高温真气分布器102双切向向进气。

参见图2，加热筒体4顶部以切线方向的切角进入口103把介质送到分离筒体中且刚好在螺旋文丘里管里产生一个涡流。

参见图1，螺旋文丘里管106内壁采用螺纹导流槽，更好的引导介质行程涡流，并产生高速离心效果，加速冷却结晶析出的有效时间。

参见图1，螺旋文丘里管的底部下沉至分离筒体的底部晶浆区。浆液必须通过晶浆区开始结晶生长。部分卤水分层至上部。

在此实施例中，底部异形搅拌器108变频调速控制转速在0-250rpm范围内调整，搅拌叶轮设置刮壁异形叶轮(双叶或者三叶)，叶轮采用耐磨材质。

具体工作时，热的ro浓料液从在分离室下部通过雾化喷淋层105进入分离筒体，高温蒸汽从加热筒体中部的进料口切向进入，在加热筒体中初步混合，在强制循环轴流泵作用下，以切角方式进入分离筒体中且刚好在螺旋文丘里管106里产生一个涡流，并通过螺旋文丘里管106内壁的螺纹导流槽，产生高速离心效果，最后底部异形搅拌器，逐步结晶析出，形成晶浆，通过出料口适时排放，多余蒸汽与水分通过分离筒体上部格栅分离器排出。

其中：

乏汽换热装置101：管缠式换热器。分离筒体的乏汽经过缠管换热，初步加热进入强制循环轴流泵的卤水，材质采用耐磨材质。

高温蒸汽分布器102：如图1，采用双切向进气方式，使加热筒体内部板无死角，混合加热更均匀等，可以形成紊流。

切角进入口103：如图1，循环晶液采用单向侧边切向进液方式，高速冲刷，避免沉积和结垢，另外可以在分离筒体中且刚好在螺旋文丘里管里产生一个涡流。

格栅分离器104：该装置可以有效过滤乏汽中的晶液，同时提供气液接触，有效蒸发浆液中的含水，减少晶盐外泄。

雾化喷淋层105：该装置可以将浆液均匀的雾化成小液滴与蒸汽进行充分的接触，有效蒸发浆液中的含水，促成卤水浓缩。

螺纹文丘里管106：也称陈式文丘里管，该装置经过针对介质模拟计算，内壁采用螺纹导流槽，更好的引导介质行程涡流，并产生高速离心效果，加速冷却结晶析出的有效时间。下部出口下沉至晶浆区。引导浆液下沉。

下沉式的吸入管107：配有2205合金过滤网，一方面配合文丘里管保证了浆液循环路线，稳固了结晶生长的时间，有利于结晶的稳定性，另一方面，减少了粗颗粒的成型晶浆吸入轴流泵。

变频的异形搅拌器108：包括变频调速电机、传动装置、异形搅拌叶轮等部件。变频调速可以控制转速在0-250rpm范围内调整。搅拌叶轮根据物性可以设置2级或3级叶轮，叶轮采用耐磨材质，可以是陶瓷镀层叶轮。

本实施例的用于湿法脱硫废水零排放的ro浓水精制晶浆装置，不仅结合高温蒸汽，还巧妙设计上层雾化喷淋、中层螺旋文丘里管+延伸管加速结晶，底部仿形搅拌器加速结晶；并且将离开分离筒体的蒸汽再通过与强制液体循环通道进行换热，既能加速蒸汽冷凝，又能提高热能使用的能效。

以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。