本發(fā)明屬于脫硫廢水處理領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種脫硫廢水處理裝置及其控制系統(tǒng)和控制方法。
背景技術(shù)：
煤電化工企業(yè)在生產(chǎn)中應(yīng)用脫硫技術(shù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定量的脫硫廢水，脫硫廢水成分復(fù)雜，主要含有高濃度懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽、可溶性氯化物和氟化物以及多種重金屬雜質(zhì)，其中很多是國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中要求嚴(yán)格控制的第一類污染物。因此，需要對(duì)脫硫廢水進(jìn)行嚴(yán)格處理，才能達(dá)到國(guó)家要求的脫硫廢水“零排放”標(biāo)準(zhǔn)。脫硫廢水的處理難點(diǎn)主要有水質(zhì)、水量受燃煤、脫硫系統(tǒng)補(bǔ)水及脫硫運(yùn)行工況影響大，水質(zhì)波動(dòng)范圍很大；懸浮物濃度高，細(xì)顆粒物比例大；硅、鎂、有機(jī)物等濃度高，硫酸鈣過飽和度高，結(jié)垢傾向強(qiáng)。脫硫廢水傳統(tǒng)處理工藝復(fù)雜，運(yùn)行操作量大，不易自動(dòng)控制，多數(shù)電廠運(yùn)行結(jié)果不理想，處理后的廢水仍然含有較高濃度的氯離子，對(duì)金屬及設(shè)備的腐蝕性比較強(qiáng)。
常見fgd脫硫廢水處理系統(tǒng)為“三聯(lián)箱處理+澄清”工藝，三聯(lián)箱包括中和箱、反應(yīng)箱和絮凝箱；fgd旋流站出來的脫硫廢水在廢水緩沖池內(nèi)進(jìn)行曝氣混合均勻，然后通過廢水泵送至三聯(lián)箱，在三聯(lián)箱的中和箱中投加石灰乳或氫氧化鈉，快速攪拌使原來酸性的脫硫廢水呈堿性(ph控制在9.0～9.5)，此過程中大部分重金屬形成微溶的氫氧化物從廢水中沉淀出來，中和箱內(nèi)出水自流至反應(yīng)箱，在反應(yīng)箱投加有機(jī)硫和凝聚劑，將不能以氫氧化物形式沉淀的殘余重金屬以硫化物沉淀的形式去除，反應(yīng)箱出水進(jìn)入絮凝箱，在絮凝箱內(nèi)投加助凝劑，在低轉(zhuǎn)速攪拌下進(jìn)行絮凝反應(yīng)，促進(jìn)絮體進(jìn)一步長(zhǎng)大，絮凝箱出水自流進(jìn)入澄清器，廢水絮體在澄清器內(nèi)進(jìn)一步長(zhǎng)大，并通過上部斜板進(jìn)行沉淀分離，上部清水經(jīng)加酸調(diào)節(jié)ph至6～9后自流進(jìn)入清水池，澄清器污泥送至壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾。
這種預(yù)處理的工藝廢水僅能處理懸浮物，但不能處理脫硫廢水中的氯離子，還不能直接排放，需要深度處理，深度處理目前采用上述預(yù)處理后，再軟化+膜蒸餾+蒸發(fā)結(jié)晶組合處理工藝，該工藝投資高(每噸廢水投資在70-200萬元/噸廢水)，能耗高，運(yùn)行費(fèi)用高(每噸廢水處理費(fèi)在130-220元/t廢水)，且設(shè)備堵塞、腐蝕、結(jié)垢等問題容易造成系統(tǒng)癱瘓。
國(guó)外也有少量采用煙道處理法，即將脫硫廢水噴到空氣預(yù)熱器后，電除塵前的煙道上讓廢水蒸發(fā)，該工藝由于廢水進(jìn)入脫硫系統(tǒng)內(nèi)，不但打破原有的脫硫廢水平衡，且氯離子會(huì)產(chǎn)生富集，需要增加更多的廢水處理量，還有可能腐蝕下游設(shè)備。
中國(guó)發(fā)明專利，公開號(hào)：105417604a，公開日：2016年3月23日，公開了利用煙氣余熱處理脫硫廢水的方法及裝置，具體包括：鍋爐、空預(yù)器、電除塵器、脫硫塔和煙囪，其特征在于，在電除塵器與脫硫塔之間設(shè)置一個(gè)蒸發(fā)濃縮裝置；在蒸發(fā)濃縮裝置的底部設(shè)置濃縮脫硫廢水收集池；在脫硫廢水池與蒸發(fā)濃縮裝置設(shè)置管路和水泵ⅱ；在空預(yù)器與除塵器之間的煙巷內(nèi)增加噴嘴，在噴嘴與濃縮脫硫廢水收集池之間設(shè)置管道和水泵ⅰ。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是節(jié)省了常規(guī)廢水處理方法所采用的化學(xué)藥品；克服了現(xiàn)有煙氣余熱蒸發(fā)技術(shù)噴霧量大，除塵器前段煙氣溫度低、水蒸氣含量高、除塵器極板板結(jié)等問題，達(dá)到真正意義上的脫硫廢水零排放。其不足之處是：(1)該工藝中脫硫廢水進(jìn)入脫硫系統(tǒng)內(nèi)會(huì)打破原有的脫硫平衡，且氯離子易產(chǎn)生富集，腐蝕管道，因而需要增加更多的廢水處理量，以沖洗管道內(nèi)壁；(2)處理后氯離子通過燃燒系統(tǒng)隨煙氣進(jìn)入脫硫廢水中，氯濃度無法降低，直接影響脫硫效率，腐蝕脫硫設(shè)備，減少脫硫設(shè)備壽命；(3)直接將脫硫廢水通入煙巷中，煙塵含量大，飛灰易沉積，容易造成煙巷堵塞；(4)脫硫廢水液滴需要一定長(zhǎng)度的煙巷蒸發(fā)結(jié)晶，而實(shí)際煙巷較短，脫硫廢水液滴蒸發(fā)不完全，未蒸發(fā)的脫硫廢水液滴與煙氣中的飛灰粘結(jié)，因而極易對(duì)煙巷和下游設(shè)備，例如，電除塵器等造成腐蝕。
中國(guó)發(fā)明專利，公開號(hào)：105692745a，公開日：2016年6月22日，公開了一種混合式煙氣蒸干脫硫廢水裝置及方法，具體包括：混合氣蒸干脫硫部和氣體調(diào)質(zhì)脫硫部，混合氣蒸干脫硫部包括干燥塔、廢水預(yù)處理管路以及混合氣體管路，干燥塔通過尾氣管與煙道母管通連，混合氣管路包括主管、第一支管以及與外界空氣通連且流經(jīng)所述空氣預(yù)熱器的第二支管，煙氣與加熱的外界空氣混合并送入干燥塔對(duì)脫硫廢水進(jìn)行蒸干處理。有效解決混合氣在蒸發(fā)干燥脫硫廢水時(shí)出現(xiàn)的粘壁現(xiàn)象，確保干燥塔使用壽命，還能有效減小因使用外界空氣對(duì)鍋爐效率的影響，有效提高脫硫效率，還能減少脫硫廢水量，進(jìn)而減輕蒸發(fā)作業(yè)的工作負(fù)荷，降低用于蒸發(fā)脫硫廢水的熱量損耗。其不足之處是：(1)霧化器設(shè)置在干燥塔外部，脫硫廢水經(jīng)霧化形成液滴，液滴極易在空氣中擴(kuò)散污染環(huán)境；(2)煙氣和經(jīng)預(yù)熱的空氣形成的混合氣體與霧化的脫硫廢水反應(yīng)，反應(yīng)生成的較小固體顆粒物易隨著水蒸氣等氣體通過尾氣管進(jìn)入煙道母管，因而易造成煙道母管堵塞；(3)小固體顆粒物進(jìn)入煙道及下游設(shè)備，易造成煙道和下游設(shè)備的磨損，從而影響設(shè)備使用壽命；(4)若煙道內(nèi)溫度較低，水蒸氣發(fā)生冷凝，固體顆粒物重新在冷凝的水蒸氣中溶解形成鹽溶液，鹽溶液易對(duì)煙道或下游設(shè)備造成腐蝕。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
1、要解決的問題
針對(duì)現(xiàn)有脫硫廢水處理過程中廢水進(jìn)入脫硫系統(tǒng)內(nèi)，打破了原有脫硫平衡并造成設(shè)備腐蝕的問題，本發(fā)明提供一種脫硫廢水處理裝置及其控制系統(tǒng)和控制方法。它不會(huì)進(jìn)入原有系統(tǒng)，對(duì)脫硫系統(tǒng)無任何影響。
2、技術(shù)方案
為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
一種脫硫廢水處理裝置，包括廢水系統(tǒng)，還包括相變發(fā)生器和熱空氣單元，所述相變發(fā)生器的頂部設(shè)置有出口，所述相變發(fā)生器底部設(shè)置有固體排出口，所述相變發(fā)生器與熱空氣單元連通，所述廢水系統(tǒng)與相變發(fā)生器內(nèi)的霧化器連通。
脫硫廢水經(jīng)霧化器霧化后在相變發(fā)生器中與熱空氣進(jìn)行質(zhì)、熱交換生成含硫、氯的固體顆粒，固體顆粒直接掉入相變發(fā)生器底部的固體排出口進(jìn)行集中回收，水蒸氣則由相變發(fā)生器頂部出口排出。
優(yōu)選地，還包括壓縮空氣單元，所述壓縮空氣單元與所述霧化器連通，壓縮空氣與脫硫廢水混合進(jìn)一步促進(jìn)了脫硫廢水霧化，從而提高了脫硫廢水液滴與熱氣進(jìn)行質(zhì)、熱交換的效率。
優(yōu)選地，所述熱空氣單元包括取熱器，所述取熱器包括通道一和通道二，通道一入口與高溫氣體(如工業(yè)高溫?zé)煔?連通，通道一出口與吸收塔連通，通道二入口通入常溫空氣，通道二出口與所述相變發(fā)生器連通。
取熱器利用工業(yè)高溫?zé)煔鈱⒊乜諝饧訜?，熱空氣進(jìn)入相變發(fā)生器后與霧化的脫硫廢水發(fā)生質(zhì)熱反應(yīng)。
優(yōu)選地，所述的廢水系統(tǒng)包括廢水箱、水泵、調(diào)節(jié)閥和流量計(jì)，廢水箱與相變發(fā)生器內(nèi)霧化器連通的管道上依次設(shè)有水泵、調(diào)節(jié)閥和流量計(jì)，通過調(diào)節(jié)閥控制脫硫廢水流量，進(jìn)而控制相變發(fā)生器內(nèi)反應(yīng)生成的煙氣溫度。
優(yōu)選地，還包括氣固分離器和風(fēng)機(jī)，所述的氣固分離器前端與相變發(fā)生器的出口連通，所述取熱器的通道二入口、所述取熱器與所述相變發(fā)生器的連通處、所述相變發(fā)生器與所述氣固分離器的連通處和所述氣固分離器的后端中的至少一處位置設(shè)有風(fēng)機(jī)。
風(fēng)機(jī)將常溫空氣引入到取熱器內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，同時(shí)風(fēng)機(jī)對(duì)已預(yù)熱的空氣進(jìn)入相變發(fā)生器內(nèi)也起到了促進(jìn)作用。另外，風(fēng)機(jī)還有助于將質(zhì)熱交換后的水蒸氣與小顆粒固體的混合物，通過風(fēng)的作用從相變發(fā)生器內(nèi)帶入到氣固分離器中，同時(shí)促使氣固分離器將水蒸氣排出去。
一種脫硫廢水處理裝置的控制系統(tǒng)，包括水泵，還包括控制器、調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)、壓縮空氣單元、溫度檢測(cè)裝置、風(fēng)機(jī)和取熱器，所述的控制器與水泵、調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)、壓縮空氣單元、溫度檢測(cè)裝置、風(fēng)機(jī)和取熱器均電連接。
控制器控制熱空氣、脫硫廢水和壓縮空氣進(jìn)入相變發(fā)生器中的量，保證了霧化的脫硫廢水與熱空氣充分接觸進(jìn)行質(zhì)熱反應(yīng)形成水蒸氣和固體顆粒。
優(yōu)選地，所述相變發(fā)生器內(nèi)設(shè)有溫度檢測(cè)裝置，根據(jù)檢測(cè)的溫度實(shí)時(shí)的控制調(diào)節(jié)閥開度和壓縮空氣單元輸入的壓縮空氣量，進(jìn)而確保霧化的脫硫廢水與熱氣反應(yīng)生成的煙氣溫度始終在露點(diǎn)溫度以上。
優(yōu)選地，所述的溫度檢測(cè)裝置分別設(shè)置在相變發(fā)生器出口處，以及所述相變發(fā)生器與熱空氣單元連通處。
相變發(fā)生器出口的溫度檢測(cè)裝置監(jiān)測(cè)的水蒸氣溫度值反饋給控制器，另一個(gè)溫度檢測(cè)裝置監(jiān)測(cè)熱空氣溫度，控制器控制調(diào)節(jié)閥的流量，以使水蒸氣溫度高于露點(diǎn)溫度10℃以上，防止結(jié)露，并確保熱空氣溫度高于80℃，以便脫硫廢水發(fā)生相變。
一種脫硫廢水處理裝置的控制方法，控制器控制水泵開啟后，控制器控制壓縮空氣單元打開，向相變發(fā)生器內(nèi)通入壓縮空氣，控制器控制風(fēng)機(jī)開啟，向取熱器內(nèi)送入常溫空氣，控制工業(yè)高溫?zé)煔馔ㄈ氲饺崞鲀?nèi)，加熱常溫空氣，控制器接收溫度檢測(cè)裝置反饋的溫度值，與露點(diǎn)溫度相比較，控制調(diào)節(jié)閥的開度，進(jìn)而監(jiān)測(cè)流量計(jì)的數(shù)值，使得相變發(fā)生器出口的溫度高于露點(diǎn)溫度10℃以上，使得取熱器通入到相變發(fā)生器內(nèi)的熱空氣溫度在80℃以上。
優(yōu)選地，所述的溫度檢測(cè)裝置分別設(shè)置在相變發(fā)生器出口處，以及所述相變發(fā)生器與熱空氣單元連通處以防止相變發(fā)生器內(nèi)溫度過低而發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象。
3、有益效果
相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：
(1)本發(fā)明提供的脫硫廢水處理裝置，脫硫廢水經(jīng)相變發(fā)生器上部設(shè)置的霧化器霧化生成液滴，液滴由相變發(fā)生器噴出，熱氣由相變發(fā)生器下部的熱氣入口進(jìn)入相變發(fā)生器，熱氣與脫硫廢水液滴混合并進(jìn)行質(zhì)、熱交換，脫硫廢水液滴受熱脫水，蒸干后形成含硫、氯的固體顆粒，固體顆粒在重力作用下直接掉入相變發(fā)生器底部的固體排出口，水蒸氣在風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)作用下由相變發(fā)生器頂部出口排出，脫硫廢水與熱氣的質(zhì)、熱交換過程不需要進(jìn)入煙道，因而不會(huì)破壞脫硫反應(yīng)平衡，也避免了對(duì)煙道造成腐蝕，并且脫硫廢水與熱氣反應(yīng)生成的固體顆粒易于收集回收再利用，從而達(dá)到了充分利用資源的目的；
(2)本發(fā)明提供的脫硫廢水處理裝置，脫硫廢水經(jīng)離心泵抽取進(jìn)入霧化器，壓縮空氣單元為霧化器提供壓縮空氣，壓縮空氣與脫硫廢水混合進(jìn)一步促進(jìn)了脫硫廢水霧化，霧化生成的液滴直徑更小、分布更均勻，從而促進(jìn)了脫硫廢水液滴與熱氣進(jìn)行質(zhì)、熱交換；
(3)本發(fā)明提供的脫硫廢水處理裝置，相變發(fā)生器頂部的蒸汽排出口與氣固分離器連通，相變發(fā)生器中生成的大固體顆粒直接掉落進(jìn)入相變發(fā)生器下部固體排出口，小固體顆粒和蒸汽在風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)作用下進(jìn)入氣固分離器，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后將向氣固分離器內(nèi)空氣引出，小固體顆粒在重力作用下掉入氣固分離器排灰口，水蒸氣在風(fēng)機(jī)作用下由排氣口排出，從而充分分離回收生成的固體顆粒，避免較小的固體顆粒外排污染環(huán)境；
(4)本發(fā)明提供的脫硫廢水處理裝置，水泵和霧化器之間設(shè)置有調(diào)節(jié)閥和流量計(jì)，相變發(fā)生器內(nèi)設(shè)有溫度檢測(cè)裝置，通過調(diào)節(jié)閥控制脫硫廢水流量，進(jìn)而控制相變發(fā)生器內(nèi)反應(yīng)生成的煙氣溫度，從而確保霧化的脫硫廢水與熱氣反應(yīng)生成的煙氣溫度始終在露點(diǎn)溫度以上，從而有效避免了煙氣發(fā)生冷凝結(jié)露，以便水蒸氣能夠通過熱風(fēng)的作用順利排出到相變發(fā)生器外部；
(5)本發(fā)明提供的脫硫廢水處理裝置，利用高溫氣體，例如工業(yè)高溫?zé)煔?，如脫硫前煙氣，就地取材?duì)空氣進(jìn)行預(yù)熱，經(jīng)預(yù)熱的空氣進(jìn)入相變發(fā)生器與霧化的脫硫廢水反應(yīng)生成固體顆粒，本裝置既節(jié)約能源，又降低了脫硫前煙氣的溫度，為脫硫提供了更低的溫度，有利于提高脫硫效率，減少工藝水耗量；
(6)本發(fā)明提供的脫硫廢水處理裝置，風(fēng)機(jī)將常溫空氣引入取熱器內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，經(jīng)預(yù)熱的空氣在風(fēng)機(jī)的作用下被鼓入相變發(fā)生器內(nèi)進(jìn)行質(zhì)熱反應(yīng)，風(fēng)機(jī)源源不斷的向相變發(fā)生器內(nèi)鼓入熱空氣，從而有助于將質(zhì)熱交換后的水蒸氣與小顆粒固體的混合物，在鼓入空氣的流動(dòng)的作用下從相變發(fā)生器內(nèi)帶入到氣固分離器中，相變發(fā)生器內(nèi)的空氣不斷的進(jìn)入氣固分離器，從而促進(jìn)了氣固分離器將水蒸氣排出去；
(7)本發(fā)明提供的脫硫廢水處理裝置的控制系統(tǒng)，根據(jù)相變發(fā)生器內(nèi)部的溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)的溫度實(shí)時(shí)的控制調(diào)節(jié)閥開度和壓縮空氣單元輸入的壓縮空氣量，進(jìn)而確保霧化的脫硫廢水與熱氣反應(yīng)生成的煙氣溫度始終在露點(diǎn)溫度以上，因而本裝置的自動(dòng)化程度較高；
(8)本發(fā)明提供的脫硫廢水處理裝置的控制系統(tǒng)，熱空氣單元輸出的熱空氣與通過霧化器霧化后的廢水系統(tǒng)的脫硫廢水在相變發(fā)生器內(nèi)混合發(fā)生質(zhì)熱交換，形成水蒸氣和固體顆粒，水蒸氣通過相變發(fā)生器頂部出口排出，固體顆粒通過相變發(fā)生器底部的固體排出口排出；相變發(fā)生器為質(zhì)熱交換提供場(chǎng)地，質(zhì)熱交換后，脫硫廢水發(fā)生相變，原本的液相不復(fù)存在，熱空氣形成的熱風(fēng)將水蒸氣帶出，固體顆粒受重力作用下落，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的環(huán)保節(jié)能處理；工藝流程簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)零污染零排放；除廢水系統(tǒng)與霧化器連通的脫硫廢水管道外，其余過程全程干態(tài)，將設(shè)備腐蝕的可能性降低；
(9)本發(fā)明提供的脫硫廢水處理裝置的控制系統(tǒng)，壓縮空氣單元通入到霧化器中，強(qiáng)化了脫硫廢水霧化效果，使得脫硫廢水形成更為微小的液滴，以便熱空氣與脫硫廢水的液滴發(fā)生更為充分質(zhì)熱反應(yīng)，以便脫硫廢水中的水分更為徹底的形成水蒸氣蒸發(fā)掉；
(10)本發(fā)明提供的脫硫廢水處理裝置的控制系統(tǒng)的控制方法，質(zhì)熱交換后，脫硫廢水中的雜質(zhì)和鹽分結(jié)晶生成固體顆粒，固體顆粒包括大顆粒固體和小顆粒固體，大顆粒固體是指受到熱風(fēng)和重力作用下落的固體顆粒，小顆粒固體是指上升的固體顆粒，大顆粒固體受重力作用，落到相變發(fā)生器固體排出口，水蒸氣和小顆粒固體隨著熱風(fēng)從相變發(fā)生器出口進(jìn)入氣固分離器，氣固分離器將水蒸氣與小顆粒固體分離開來，風(fēng)機(jī)將氣固分離器分離出來的水蒸氣通過風(fēng)的作用排出；
(11)本發(fā)明提供的脫硫廢水處理裝置的控制系統(tǒng)的控制方法，廢水箱中設(shè)有攪拌器，以防脫硫廢水沉淀，形成液相均勻分布的脫硫廢水，水泵將廢水箱內(nèi)的脫硫廢水泵出，通過脫硫廢水管道輸送到相變發(fā)生器內(nèi)霧化器，脫硫廢水管道上的調(diào)節(jié)閥控制脫硫廢水的流量，流量計(jì)用于觀測(cè)脫硫廢水的流量，通過調(diào)節(jié)閥的流量控制作用，以及流量計(jì)的流量監(jiān)測(cè)作用，再結(jié)合相變發(fā)生器內(nèi)的溫度值進(jìn)行控制，防止質(zhì)熱交換后的水蒸氣在相變發(fā)生器內(nèi)結(jié)露，以便水蒸氣能夠通過熱風(fēng)的作用順利排出到相變發(fā)生器外部；
(12)本發(fā)明提供的脫硫廢水處理裝置的控制系統(tǒng)的控制方法，在取熱器內(nèi)，工業(yè)高溫?zé)煔鈱⒊乜諝饧訜岬?0℃以上形成熱空氣，熱空氣通入到相變發(fā)生器內(nèi)，以便為質(zhì)熱反應(yīng)提供溫度條件；
(13)本發(fā)明提供的脫硫廢水處理裝置的控制系統(tǒng)的控制方法，控制器控制水泵的開啟與關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)對(duì)脫硫廢水是否參與相變的控制，控制器控制調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)脫硫廢水的流量，流量計(jì)監(jiān)測(cè)的脫硫廢水的實(shí)時(shí)流量反饋給控制器，控制器控制壓縮空氣單元通入的壓縮空氣的流量值，控制器控制風(fēng)機(jī)流量和取熱器通入的熱空氣流量，溫度檢測(cè)裝置將相變發(fā)生器內(nèi)的溫度值反饋給控制器，以便控制器結(jié)合流量計(jì)反饋的脫硫廢水的實(shí)時(shí)流量值，進(jìn)而控制調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)脫硫廢水的流量，防止質(zhì)熱交換后的水蒸氣在相變發(fā)生器內(nèi)結(jié)露，以便水蒸氣能夠通過熱風(fēng)的作用順利排出到相變發(fā)生器外部；
(14)本發(fā)明提供的脫硫廢水處理裝置的控制系統(tǒng)的控制方法，溫度檢測(cè)裝置監(jiān)測(cè)相變發(fā)生器內(nèi)的溫度，并反饋給控制器，脫硫廢水管道上的調(diào)節(jié)閥控制脫硫廢水的流量，流量計(jì)用于觀測(cè)脫硫廢水的流量，通過調(diào)節(jié)閥的流量控制作用，以及流量計(jì)的流量監(jiān)測(cè)作用，防止溫度過低導(dǎo)致質(zhì)熱交換后的水蒸氣在相變發(fā)生器內(nèi)結(jié)露，以便水蒸氣能夠通過熱空氣所形成的熱風(fēng)作用順利排出到相變發(fā)生器外部。
附圖說明
圖1為脫硫廢水處理裝置示意圖。
圖中：1、取熱器；2、相變發(fā)生器；3、氣固分離器；4、風(fēng)機(jī)；5、廢水箱；6、水泵；7、調(diào)節(jié)閥；8、流量計(jì)；9、霧化器；10、壓縮空氣單元。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。
實(shí)施例1
如圖1，一種脫硫廢水處理裝置，包括廢水系統(tǒng)，還包括相變發(fā)生器2和熱空氣單元，所述相變發(fā)生器2的頂部設(shè)置有出口，所述相變發(fā)生器2底部設(shè)置有固體排出口，所述相變發(fā)生器2與熱空氣單元連通，所述廢水系統(tǒng)與相變發(fā)生器2內(nèi)的霧化器9連通。
熱空氣單元輸出的熱空氣與通過霧化器9霧化后的廢水系統(tǒng)的脫硫廢水在相變發(fā)生器2內(nèi)混合發(fā)生質(zhì)熱交換，形成水蒸氣和固體顆粒，水蒸氣通過相變發(fā)生器2頂部出口排出，固體顆粒通過相變發(fā)生器2底部的固體排出口排出；相變發(fā)生器2為質(zhì)熱交換提供場(chǎng)地，質(zhì)熱交換后，脫硫廢水發(fā)生相變，原本的液相不復(fù)存在，熱空氣形成的熱風(fēng)將水蒸氣帶出，固體顆粒受重力作用下落，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的環(huán)保節(jié)能處理；工藝流程簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)零污染零排放；除廢水系統(tǒng)與霧化器9連通的脫硫廢水管道外，其余過程全程干態(tài)，將設(shè)備腐蝕的可能性降低。
實(shí)施例2
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理裝置，與實(shí)施例1相比較，還包括壓縮空氣單元10，所述壓縮空氣單元10與所述霧化器9連通。
壓縮空氣單元10通入到霧化器9中，強(qiáng)化了脫硫廢水霧化效果，使得脫硫廢水形成更為微小的液滴，以便熱空氣與脫硫廢水的液滴發(fā)生更為充分的質(zhì)熱反應(yīng)，以便脫硫廢水中的水分更為徹底的形成水蒸氣蒸發(fā)掉。
實(shí)施例3
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理裝置，在實(shí)施例1或2的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步改進(jìn)，還包括氣固分離器3和風(fēng)機(jī)4，所述的氣固分離器3前端與相變發(fā)生器2的出口連通，所述的氣固分離器3后端與風(fēng)機(jī)4連通。
質(zhì)熱交換后，脫硫廢水中的雜質(zhì)和鹽分結(jié)晶生成固體顆粒，固體顆粒包括大顆粒固體和小顆粒固體，大顆粒固體是指受到熱風(fēng)和重力作用下落的固體顆粒，小顆粒固體是指和水蒸氣一起上升的固體顆粒，大顆粒固體受重力作用，落到相變發(fā)生器2固體排出口，水蒸氣和小顆粒固體隨著熱風(fēng)從相變發(fā)生器2出口進(jìn)入氣固分離器3，氣固分離器3將水蒸氣與小顆粒固體分離開來，風(fēng)機(jī)4將氣固分離器3分離出來的水蒸氣通過風(fēng)的作用排出去。
也可以將所述的風(fēng)機(jī)4一端與氣固分離器3連通，風(fēng)機(jī)4另一端與相變發(fā)生器2的出口連通；風(fēng)機(jī)4將質(zhì)熱交換后的水蒸氣與小顆粒固體的混合物，通過風(fēng)的作用從相變發(fā)生器2內(nèi)帶入到氣固分離器3中，同時(shí)促使氣固分離器3將水蒸氣排出去。
取熱器1的通道二入口處、所述取熱器1與所述相變發(fā)生器2的連通處、所述相變發(fā)生器2與所述氣固分離器3的連通處和所述氣固分離器3的排氣口處中的至少一處位置設(shè)有風(fēng)機(jī)4。
實(shí)施例4
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理裝置，在實(shí)施例1-3任意一個(gè)技術(shù)方案的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步改進(jìn)，所述的廢水系統(tǒng)包括廢水箱5、水泵6、調(diào)節(jié)閥7和流量計(jì)8，廢水箱5與相變發(fā)生器2內(nèi)霧化器9連通的管道上依次設(shè)有水泵6、調(diào)節(jié)閥7和流量計(jì)8。
廢水箱5中設(shè)有攪拌器，以防脫硫廢水沉淀，形成液相均勻分布的脫硫廢水，水泵6將廢水箱5內(nèi)的脫硫廢水泵出，通過脫硫廢水管道輸送到相變發(fā)生器2內(nèi)霧化器9，脫硫廢水管道上的調(diào)節(jié)閥7控制脫硫廢水的流量，流量計(jì)8用于觀測(cè)脫硫廢水的流量，通過調(diào)節(jié)閥7的流量控制作用，以及流量計(jì)8的流量監(jiān)測(cè)作用，再結(jié)合相變發(fā)生器2內(nèi)的溫度值，控制實(shí)現(xiàn)防止質(zhì)熱交換后的水蒸氣在相變發(fā)生器2內(nèi)結(jié)露，以便水蒸氣能夠通過熱風(fēng)的作用順利排出到相變發(fā)生器2外部。
實(shí)施例5
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理裝置，在實(shí)施例1-4任意一個(gè)技術(shù)方案的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步改進(jìn)，所述熱空氣單元包括取熱器1，所述取熱器1包括通道一和通道二，通道一入口與高溫氣體(如本實(shí)施例中就地取材，采用工業(yè)高溫?zé)煔?連通，通道一出口與吸收塔連通，通道二入口通入常溫空氣，通道二出口與所述相變發(fā)生器2連通。
在取熱器1內(nèi)，工業(yè)高溫?zé)煔鈱⒊乜諝饧訜岬?0℃以上形成熱空氣，熱空氣通入到相變發(fā)生器2內(nèi)，以便為質(zhì)熱反應(yīng)提供溫度條件。另一方面，高溫?zé)煔馀c常溫空氣在取熱器1內(nèi)進(jìn)行熱交換后，工業(yè)高溫?zé)煔鉁囟冉档?，再將溫度降低的高溫?zé)煔馔ㄈ胛账?nèi)，進(jìn)行脫硫處理，對(duì)高溫?zé)煔膺M(jìn)行降溫的工藝水消耗量液降低，因而降低了工業(yè)高溫?zé)煔饷摿蛱幚淼某杀尽?/p>
風(fēng)機(jī)與通道二入口連通，風(fēng)機(jī)的風(fēng)將常溫空氣鼓入到取熱器1內(nèi)，同時(shí)對(duì)熱空氣進(jìn)入相變發(fā)生器2也起到促進(jìn)作用；風(fēng)機(jī)還可以設(shè)置在通道二出口與所述相變發(fā)生器2之間，風(fēng)機(jī)的風(fēng)將熱空氣順利帶入到相變發(fā)生器2，以便發(fā)生質(zhì)熱反應(yīng)。
實(shí)施例6
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理裝置，可采用中實(shí)施例1-5中任一種方案，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理裝置的控制系統(tǒng)，包括水泵6，還包括控制器、調(diào)節(jié)閥7、流量計(jì)8、壓縮空氣單元10、溫度檢測(cè)裝置、風(fēng)機(jī)4和取熱器1，所述的控制器與水泵6、調(diào)節(jié)閥7、流量計(jì)8、壓縮空氣單元10、溫度檢測(cè)裝置、風(fēng)機(jī)4和取熱器1均電連接。
控制器控制水泵6的開啟與關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)對(duì)脫硫廢水是否參與相變的控制，控制器控制調(diào)節(jié)閥7調(diào)節(jié)脫硫廢水的流量，流量計(jì)8監(jiān)測(cè)的脫硫廢水的實(shí)時(shí)流量反饋給控制器，控制器控制壓縮空氣單元10通入的壓縮空氣的流量值，控制器控制風(fēng)機(jī)流量(即風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速)和取熱器1通入的熱空氣流量，溫度檢測(cè)裝置將相變發(fā)生器2內(nèi)的溫度值反饋給控制器，以便控制器結(jié)合流量計(jì)8反饋的脫硫廢水的實(shí)時(shí)流量值，進(jìn)而控制調(diào)節(jié)閥7調(diào)節(jié)脫硫廢水的流量，防止質(zhì)熱交換后的水蒸氣在相變發(fā)生器2內(nèi)結(jié)露，以便水蒸氣能夠通過熱空氣所形成的熱風(fēng)的作用順利排出到相變發(fā)生器2外部。
實(shí)施例7
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理裝置的控制系統(tǒng)，在實(shí)施例6的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步改進(jìn)，所述相變發(fā)生器2內(nèi)設(shè)有溫度檢測(cè)裝置。
溫度檢測(cè)裝置監(jiān)測(cè)相變發(fā)生器2內(nèi)的溫度，以反饋給控制器，防止溫度過低，質(zhì)熱交換后的水蒸氣在相變發(fā)生器2內(nèi)結(jié)露，以便水蒸氣能夠通過熱風(fēng)的作用順利排出到相變發(fā)生器2外部。
實(shí)施例8
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理裝置的控制系統(tǒng)，在實(shí)施例6-7中任一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步改進(jìn)，所述的溫度檢測(cè)裝置分別設(shè)置在相變發(fā)生器2出口處，以及所述相變發(fā)生器2與熱空氣單元連通處。
相變發(fā)生器2出口的溫度檢測(cè)裝置監(jiān)測(cè)的水蒸氣溫度值反饋給控制器，另一個(gè)溫度檢測(cè)裝置監(jiān)測(cè)熱空氣溫度，控制器控制調(diào)節(jié)閥7的流量，以使水蒸氣溫度高于露點(diǎn)溫度10℃以使，防止結(jié)露，熱空氣溫度高于80℃，以便脫硫廢水發(fā)生相變。
實(shí)施例9
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理裝置的控制系統(tǒng)，在實(shí)施例6-8中任一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步改進(jìn)，控制器控制水泵6開啟后，控制器控制壓縮空氣單元打開，向相變發(fā)生器2內(nèi)通入壓縮空氣，控制器控制風(fēng)機(jī)開啟，向取熱器內(nèi)送入常溫空氣，控制工業(yè)高溫?zé)煔馔ㄈ氲饺崞?內(nèi)，加熱常溫空氣，控制器接收溫度檢測(cè)裝置反饋的溫度值，與露點(diǎn)溫度相比較，控制調(diào)節(jié)閥7的開度，進(jìn)而監(jiān)測(cè)流量計(jì)8的數(shù)值，使得相變發(fā)生器2出口的溫度高于露點(diǎn)溫度10℃以上。所述的溫度檢測(cè)裝置分別設(shè)置在相變發(fā)生器2出口處，以及所述相變發(fā)生器2與熱空氣單元連通處。
實(shí)施例10
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理裝置，可采用中實(shí)施例1-5中任一種方案，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理裝置的控制系統(tǒng)，可采用實(shí)施例6-9中任一技術(shù)方案，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理方法，熱空氣單元向相變發(fā)生器2內(nèi)通入熱空氣；與此同時(shí)，廢水系統(tǒng)將脫硫廢水送至相變發(fā)生器2內(nèi)的霧化器9霧化后，和熱空氣所形成的熱風(fēng)經(jīng)過熱質(zhì)交換，由液相變成氣相，隨著熱風(fēng)從相變發(fā)生器2出口排出，脫硫廢水中的雜質(zhì)結(jié)晶形成固體，在重力的作用下進(jìn)入相變發(fā)生器2的固體排出口。
熱空氣與霧化后的脫硫廢水質(zhì)熱交換，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的相變，這一過程零污染，零排放，實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能處理，不會(huì)污染水環(huán)境。
實(shí)施例11
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理方法，在實(shí)施例10任意技術(shù)方案的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步改進(jìn)，高溫氣體(可以采用工業(yè)高溫?zé)煔?進(jìn)入熱空氣單元的取熱器1的通道一入口，取熱器1的通道二入口鼓入空氣，空氣在取熱器1內(nèi)經(jīng)過工業(yè)高溫?zé)煔獾念A(yù)熱后形成熱空氣，熱空氣從取熱器1的通道二出口排出，進(jìn)入相變發(fā)生器2內(nèi)，工業(yè)高溫?zé)煔鈴娜崞?的通道一出口進(jìn)入吸收塔。
實(shí)施例12
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理方法，在實(shí)施例10和11任意技術(shù)方案的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步改進(jìn)，廢水系統(tǒng)的水泵6抽取廢水箱5中的脫硫廢水并輸送至相變發(fā)生器2內(nèi)的霧化器9，霧化器9將脫硫廢水霧化。
實(shí)施例13
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理方法，在實(shí)施例10-12任意技術(shù)方案的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步改進(jìn)，霧化的脫硫廢水與熱空氣所形成的熱風(fēng)在相變發(fā)生器2內(nèi)混合進(jìn)行質(zhì)、熱交換，脫硫廢水發(fā)生相變，脫硫廢水中的水分蒸發(fā)形成水蒸氣，脫硫廢水中的雜質(zhì)和鹽分結(jié)晶生成固體顆粒，固體顆粒包括大顆粒固體和小顆粒固體(大顆粒固體是指受到熱風(fēng)和重力作用下落的固體顆粒，小顆粒固體是指和水蒸氣一起上升的固體顆粒)，大顆粒固體受重力作用，落到相變發(fā)生器2固體排出口，水蒸氣和小顆粒固體隨著熱風(fēng)從相變發(fā)生器2出口進(jìn)入氣固分離器3。
實(shí)施例14
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理方法，在實(shí)施例10-13任意技術(shù)方案的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步改進(jìn)，相變發(fā)生器2出口與氣固分離器3連通，將水蒸氣與小顆粒固體分離開來，小顆粒固體進(jìn)入氣固分離器3下部灰斗，定期排出，統(tǒng)一處理。
實(shí)施例15
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理方法，在實(shí)施例10-14任意技術(shù)方案的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步改進(jìn)，霧化器9與壓縮空氣單元10相連，脫硫廢水經(jīng)離心泵6抽取進(jìn)入霧化器9，所述壓縮空氣單元10內(nèi)的壓縮空氣與霧化器9共同作用將所述脫硫廢水霧化。
實(shí)施例16
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理方法，在實(shí)施例10-15任意技術(shù)方案的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步改進(jìn)，熱空氣單元與相變發(fā)生器2連通處，在相變發(fā)生器2內(nèi)設(shè)有溫度檢測(cè)裝置，溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)熱空氣單元輸出的熱空氣溫度，將熱空氣的溫度控制在80℃以上，以便熱空氣與霧化后的脫硫廢水發(fā)生質(zhì)熱反應(yīng)。
實(shí)施例17
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理方法，在實(shí)施例10-16任意技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，相變發(fā)生器2出口處設(shè)有溫度檢測(cè)裝置，溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)水蒸氣溫度，將水蒸氣溫度控制在高于露點(diǎn)溫度10℃以上，防止水蒸氣凝結(jié)結(jié)露，與固體顆粒一起下落或留在相變發(fā)生器2內(nèi)，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水中水分與固體的徹底分離。
實(shí)施例18
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理方法，在實(shí)施例10-17任意技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，廢水箱5與霧化器9連通的管道上設(shè)有調(diào)節(jié)閥7，調(diào)節(jié)閥7根據(jù)相變發(fā)生器2出口處的溫度檢測(cè)裝置，控制脫硫廢水的流量，防止相變發(fā)生器2內(nèi)溫度過低，造成水蒸氣結(jié)露。
實(shí)施例19
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理方法，在實(shí)施例10-18任意技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，與相變發(fā)生器2出口連通的氣固分離器3包括排灰口和排氣口，所述排灰口設(shè)置在所述氣固分離器3的底部，所述排氣口設(shè)置在所述氣固分離器3的頂部，所述取熱器1的通道二入口、所述取熱器1與所述相變發(fā)生器2的連通處、所述相變發(fā)生器2與所述氣固分離器3的連通處和所述氣固分離器3的排氣口處中的至少一處位置設(shè)有風(fēng)機(jī)4，在本實(shí)施例中，將風(fēng)機(jī)4與氣固分離器3的排氣口連通，此處設(shè)置風(fēng)機(jī)4使得依次從取熱器1、相變發(fā)生器2至氣固分離器3的空間形成負(fù)壓段，保證了常溫空氣進(jìn)入取熱器1的通道二后沿著負(fù)壓段流動(dòng)，在一定程度上避免了生成的煙氣(即水蒸氣與小顆粒固體的混合物)外泄。
實(shí)施例20
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理裝置，在實(shí)施例1-5中任一種方案基礎(chǔ)上作進(jìn)一步改進(jìn)，還包括氣固分離器3和風(fēng)機(jī)4，所述的氣固分離器3的前端與相變發(fā)生器2的出口連通，所述取熱器1的通道二入口、所述取熱器1與所述相變發(fā)生器2的連通處、所述相變發(fā)生器2與所述氣固分離器3的連通處和所述氣固分離器3的后端中的至少一處位置設(shè)有風(fēng)機(jī)4，在本實(shí)施例中，將風(fēng)機(jī)4與氣固分離器3的后端連通。
上述提到的風(fēng)機(jī)4設(shè)置方式中，由于負(fù)壓段的作用，常溫空氣源源不斷的進(jìn)入取熱氣1經(jīng)預(yù)熱后形成熱空氣進(jìn)入相變發(fā)生器2內(nèi)進(jìn)行質(zhì)熱反應(yīng)，相變發(fā)生器2內(nèi)原有的空氣則流動(dòng)到氣固分離器3內(nèi)并向外排出，因此不論風(fēng)機(jī)4設(shè)在取熱器1的通道二入口、取熱器1與相變發(fā)生器2的連通處、相變發(fā)生器2與氣固分離器3的連通處和氣固分離器3的后端中的任一位置，或是在其中的多個(gè)位置均設(shè)有風(fēng)機(jī)4，風(fēng)機(jī)4都有助于將常溫空氣引入到取熱器1內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，同時(shí)風(fēng)機(jī)4對(duì)已預(yù)熱的空氣進(jìn)入相變發(fā)生器2內(nèi)也起到了促進(jìn)作用；另外，風(fēng)機(jī)4還有助于將質(zhì)熱交換后的水蒸氣與小顆粒固體的混合物，通過空氣流動(dòng)的作用從相變發(fā)生器2內(nèi)帶入到氣固分離器3中，同時(shí)促使氣固分離器3將水蒸氣排出去。
例如，在取熱器1與相變發(fā)生器2的連通處設(shè)置的風(fēng)機(jī)4，一方面風(fēng)機(jī)4與取熱器1的通道二出口連通，將常溫空氣引入取熱器1通道二內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，經(jīng)預(yù)熱的空氣在風(fēng)機(jī)4的作用下被鼓入相變發(fā)生器2內(nèi)進(jìn)行質(zhì)熱反應(yīng)，風(fēng)機(jī)4源源不斷的向相變發(fā)生器2內(nèi)鼓入熱空氣，從而有助于將質(zhì)熱交換后的水蒸氣與小顆粒固體的混合物，在鼓入空氣流動(dòng)的作用從相變發(fā)生器2內(nèi)帶入到氣固分離器3中，空氣源源不斷的進(jìn)入氣固分離器3則促進(jìn)了氣固分離器3將水蒸氣排出去。
實(shí)施例21
如圖1，本實(shí)施例的一種脫硫廢水處理方法，包括取熱器1，在取熱器1內(nèi)常溫空氣和工業(yè)高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換，降低工業(yè)高溫?zé)煔鉁囟?，加熱外部的常溫空氣形成熱空氣，熱空氣進(jìn)入到相變發(fā)生器2，在相變發(fā)生器2中，霧化后的脫硫廢水和熱空氣進(jìn)行充分混合熱質(zhì)交換，發(fā)生相變，排出的水蒸氣與小顆粒固體的混合物經(jīng)過氣固分離器3分離后，達(dá)標(biāo)排放，收集的固體進(jìn)行統(tǒng)一處理。
本發(fā)明工藝的核心設(shè)備是相變發(fā)生器2：在本發(fā)明中的工藝中，脫硫廢水被水泵6(可采用壓力泵)增壓后，送至相變發(fā)生器2內(nèi)經(jīng)霧化后噴出，與熱空氣混合充分接觸后進(jìn)行質(zhì)、熱交換，脫硫廢水由液相變成固相，完成瞬時(shí)蒸發(fā)和瞬時(shí)干燥。從而得固體顆粒。大固體顆粒從相變發(fā)生器2排出，小固體顆粒經(jīng)氣固分離器3回收，小固體顆粒由氣固分離器3收集，干凈的尾氣由風(fēng)機(jī)抽出排空。
在某脫硫案例中，原工業(yè)高溫?zé)煔鉁囟葹?50℃，煙氣量為800000nm3/h，產(chǎn)生脫硫廢水量(固含量為3％，氯離子濃度為20000mg/l)2t/h。常溫空氣50000nm3/h，經(jīng)過熱交換器(即取熱器1)后，空氣溫度為145℃，經(jīng)過相變發(fā)生器2蒸發(fā)后，煙氣(即水蒸氣與小固體顆粒的混合物)溫度降為65℃，高于露點(diǎn)溫度12℃，相變發(fā)生器2直徑2.8m，高度4m，霧化器9采用單相流噴槍或雙相流噴槍，本實(shí)施例中采用雙相流噴槍，氣固分離器3采用布袋除塵器，過濾面積為720m2，排放濃度小于5mg/nm3，粉塵(即小固體顆粒)收集60kg/h，風(fēng)機(jī)壓頭為3000pa，流量為55000m3/h，電機(jī)(用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng))功率75kw，按每度電0.5元計(jì)算，噸水處理費(fèi)用不到20元/t，原工業(yè)高溫?zé)煔鉁囟冉档?℃。