申请日2014.06.20
公开(公告)日2014.09.10
IPC分类号B01D53/78; C02F9/04; B01D53/50
摘要
本发明烟气湍流湿法脱硫及脱硫废水处理工艺技术涉及环保技术领域。装置为本体设有烟气进口及烟气出口且与排污管、补充脱硫剂进口、水管、脱硫剂出口固定，烟气进出口间的本体自下而上与脱硫剂进口、一级涡轮增压湍流器、一级脱硫剂进口、受槽、二级涡轮增压湍流器、二级脱硫剂进口、第一根进水管、除雾器、另一根进水管均固定，受槽的出液管穿出本体，脱硫剂进口与喷嘴、一级脱硫剂进口与一级喷嘴、二级脱硫剂进口与二级喷嘴、进水管与水喷嘴均固定;废水处理工艺为废水收集、过滤、石灰乳中和、沉淀、澄清、盐酸中和后排放。用于烟气脱硫及废水处理。装置巧、效果好。
摘要附图
权利要求书
1.一种烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫装置，其特征在于：由排污管(1)、补充脱硫剂进口(2)、水管(3)、本体(4)、烟气进口(5)、喷嘴(6)、一级涡轮增压湍流器(7)、一级喷嘴(8)、受槽(9)、二级涡轮增压湍流器(10)、二级喷嘴(11)、水喷嘴(12)、除雾器(13)、烟气出口(14)、进水管(15)、二级脱硫剂进口(16)、一级脱硫剂进口(17)、脱硫剂进口(18)、脱硫剂出口(19)、初级涡轮增压湍流器构成;
所述烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫装置，其本体(4)的中间靠下的位置设置有烟气进口(5)、本体(4)上端的位置设置有烟气出口(14)，其烟气进口(5)向下的本体(4)与排污管(1)、补充脱硫剂进口(2)、水管(3)、脱硫剂出口(19)均固定连接，其烟气进口(5)与烟气出口(14)之间的本体(4)以自下而上布置的方式依次与脱硫剂进口(18)、一级涡轮增压湍流器(7)、一级脱硫剂进口(17)、受槽(9)、二级涡轮增压湍流器(10)、二级脱硫剂进口(16)、第一根进水管(15)、除雾器(13)、另一根进水管(15)均固定连接，其受槽(9)底部的出液管穿出本体(4)且与本体(4)固定连接，其脱硫剂进口(18)与喷嘴(6)、一级脱硫剂进口(17)与一级喷嘴(8)、二级脱硫剂进口(16)与二级喷嘴(11)、进水管(15)与水喷嘴(12)均固定连接。
2.根据权利要求1所述的烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫 装置，其特征在于：所述排污管(1)、补充脱硫剂进口(2)、水管(3)、脱硫剂出口(19)均为设置有法兰盘的管状结构，所述本体(4)为主体呈圆形及上端呈锥形且两端均封闭的壳体状结构，所述烟气进口(5)、烟气出口(14)均为选择矩形、圆形的一种形状，所述喷嘴(6)、一级喷嘴(8)、二级喷嘴(11)均为喷雾的喷嘴，所述一级涡轮增压湍流器(7)、二级涡轮增压湍流器(10)、初级涡轮增压湍流器均为圆形筒内以焊接的方式设置有多片扇形薄板且所述薄板之间留有间隙的结构，所述受槽(9)为圆形盆状的底部设置有出液管的结构，所述水喷嘴(12)为喷水的喷嘴，所述除雾器(13)为圆筒内设置有折形板的结构，所述进水管(15)、二级脱硫剂进口(16)、一级脱硫剂进口(17)、脱硫剂进口(18)均为以垂直于主管的方式设置有多根支管且主管外端设置有法兰盘的结构。
3.根据权利要求1所述的烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫装置，其特征在于：所述烟气进口(5)与进烟气道固定连接，所述烟气出口(14)与出烟气道固定连接，所述进水管(15)为结构相同的两个，多个所述喷嘴(6)组成喷嘴组合均与脱硫剂进口(18)固定连接，多个所述一级喷嘴(8)组成一级喷嘴组合均与一级脱硫剂进口(17)固定连接，多个所述二级喷嘴(11)组成二级喷嘴组合均与二级脱硫剂进口(16)固定连接，多个所述水喷嘴(12)组成水喷嘴组合均与进水管(15)固定连接。
4.根据权利要求1所述的烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫 装置，其特征在于：所述本体(4)的外面设置有二级脱硫剂溶液池且与受槽(9)底部穿出本体(4)的出液管固定连接，所述本体(4)的外面还设置有脱硫剂溶液池且与脱硫剂出口(19)的外端固定连接。
5.根据权利要求1所述的烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫装置，其特征在于：在烟气进口(5)与脱硫剂进口(18)之间的本体(4)内固定连接有初级涡轮增压湍流器。
6.一种烟气湍流湿法脱硫的脱硫废水处理工艺技术，其特征在于：是针对所述烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫装置经过脱硫后排出的废水进行处理，在所述装置有效脱除烟气中的二氧化硫(SO2)过程中，无论是脱硫剂溶液池中的脱硫剂溶液、还是二级脱硫剂溶液池中的脱硫剂溶液，都经过了多次循环，脱硫剂溶液经多次循环后会积累大量的氯离子(Cl-)、重金属离子，氯离子将对脱硫装置产生严重的腐蚀，为此要对经多次循环后的脱硫剂溶液进行部分排放，但是，对于含有大量的氯离子(Cl-)、重金属离子的废水来说，也不符合排放标准，所以要对选定部分排放的这些脱硫剂溶液废水进行处理，对脱硫剂溶液废水处理的工艺技术如下：
(1)、废水收集：对选定部分排放的脱硫剂溶液废水收集在一起;
(2)、过滤：对收集在一起的脱硫剂溶液废水进行过滤，对过滤出来的固体物废弃;
(3)、石灰乳中和：加入过滤液体重量15-25%的石灰乳进行搅拌，达到充分混合与反应;
(4)、沉淀：沉淀时间为40-60分钟，对沉淀物进行压榨，对压榨出来的固体物废弃;
(5)、澄清：对沉淀出来的上清液以及沉淀后对沉淀物压榨出来的液体放在一起进行澄清获得澄清液，对澄清后的进行脱水，脱水后的液体返回废水收集，对脱水后的固体物废弃;
(6)、盐酸中和：在澄清液中加入盐酸进行中和至pH值为中性，这样，废水经过处理后便已经符合排放标准，对符合排放标准的废水进行排放。
7.根据权利要求6所述烟气湍流湿法脱硫的脱硫废水处理工艺技术，其特征在于：所述过滤使用的设备为选择板框式过滤机、带式过滤机、箱式压滤机中的一种。
说明书
烟气湍流湿法脱硫及脱硫废水处理工艺技术
技术领域
本发明烟气湍流湿法脱硫及脱硫废水处理工艺技术，涉及环保技术领域。
背景技术
在诸如碳酸钡一类的一些工业企业生产过程中，不可避免的会排放烟气/或尾气，在所排放的烟气/或尾气中，均含有大量的二氧化硫，二氧化硫不仅对人体的健康伤害很大、同时又对环境造成极大的破坏作用，所以，国家历来对此始终都进行严格管理，尤其是近年来，国家对二氧化硫的排放又提出了更严格、更新的要求——即出台了新的排放标准。在这种更严格的新排放标准要求情况下，以往传统的烟气/或尾气的除硫设备，由于其结构简单且针对性欠佳，已经不能适应新形势下、新排放标准的要求。归纳起来，已有公知技术及现状是：①、只是以水对烟气/或尾气进行简单的喷淋;②、以水加脱硫剂溶液对烟气/或尾气进行喷淋。对于已有公知技术及现状存在的不足、缺陷与弊端，急需研发针对脱除烟气/或尾气中二氧化硫的专用设备。基于发明人的专业知识与工作经验及对事业精益求精的不懈追求，在认真而充分的调查、了解、分析、总结、研究已有公知技术和现状基础上，采取“设置多级涡轮增压湍流器”关键技术，使烟气/或尾 气在涡轮湍流且增压状态下与脱硫剂溶液实现有机融合性混合且充分进行化学反应，从而解决了已有公知技术及现状——在烟气/或尾气与水喷淋/或水加脱硫剂溶液喷淋时——二者的相互混合性差、无法得到充分的化学反应——造成脱硫效果差的问题，从而研制成功了“烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫装置”，有效解决了已有公知技术和现状的不足、缺陷与弊端。在对烟气/或尾气脱硫效果极佳的“烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫装置”研制成功后，新的问题又出现了。在所述装置有效脱除烟气中的二氧化硫(SO2)过程中，无论是脱硫剂溶液池中的脱硫剂溶液、还是二级脱硫剂溶液池中的脱硫剂溶液，都经过了多次循环，脱硫剂溶液经多次循环后会积累大量的氯离子(Cl-)、重金属离子，氯离子将对脱硫装置产生严重的腐蚀，为此要对经过多次循环后的脱硫剂溶液进行部分排放，但是，对于含有大量的氯离子(Cl-)、重金属离子的废水来说，也不符合排放标准，所以要对选定部分排放的这些脱硫剂溶液废水进行处理，从而便又研究出了对脱硫剂溶液废水处理的工艺技术，由脱硫装置与废水处理工艺技术共同构成了完整的技术体系，解决了本行业的技术难题。
发明内容
本发明采用“设置多级涡轮增压湍流器”关键技术，研制成功了“烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫装置”与“烟气湍流湿法脱硫的脱硫废水处理工艺技术”，其装置为本体中间靠下位置设有烟气进口、本体上端位置设有烟气出口，烟气进口向下的本体 与排污管、补充脱硫剂进口、水管、脱硫剂出口均固定，烟气进口与烟气出口之间的本体以自下而上布置方式依次与脱硫剂进口、一级涡轮增压湍流器、一级脱硫剂进口、受槽、二级涡轮增压湍流器、二级脱硫剂进口、第一根进水管、除雾器、另一根进水管均固定，受槽底部的出液管穿出本体且与本体固定，脱硫剂进口与喷嘴、一级脱硫剂进口与一级喷嘴、二级脱硫剂进口与二级喷嘴、进水管与水喷嘴均固定;废水处理工艺为废水收集、过滤、石灰乳中和、沉淀、澄清、盐酸中和后排放。
通过本发明达到的目的是：(1)、采用“设置多级涡轮增压湍流器”关键技术，提供“烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫装置”专用脱硫设备。(2)、提供“烟气湍流湿法脱硫的脱硫废水处理工艺技术”，其技术科学先进，便于操作实施，效果极佳且效果稳定可靠。(3)、本发明的装置设置有“一级涡轮增压湍流器、二级涡轮增压湍流器”，可以使烟气/或尾气分阶段的获得湍流与增压，从而强化与脱硫剂溶液的相互混合及充分的化学反应，并以此获得最佳的脱硫效果、提高脱硫效率、达到排放标准的要求。(4)、本发明的装置设置有“喷嘴及二级喷嘴”，可使脱硫剂溶液以雾态的形态分阶段的与烟气/或尾气相互混合及进行充分的化学反应。(5)、本发明的装置设置有补充脱硫剂进口，可根据具体情况适时补充脱硫剂，这样，补充脱硫剂进口、脱硫剂出口、本体外的脱硫剂溶液池、一级循环泵、脱硫剂进口及喷嘴与一级脱硫剂进口及一级喷嘴便共同构成了完整的一级脱硫剂溶液循环。 (6)、本发明的装置设置有受槽，其受槽底部的出液管穿出本体且与本体固定连接，这样，受槽底部的出液管、本体外面设置的二级脱硫剂溶液池、二级脱硫剂进口及二级喷嘴、受槽便共同构成了完整的二级脱硫剂溶液循环。(7)、本发明的装置设置有除雾器，当烟气/或尾气遇到除雾器时便在除雾器的作用下将烟气/或尾气中所携带的残留雾气凝结成液体。(8)、在本发明的装置中，经过除雾器除雾的烟气/或尾气由烟气出口排出，此时排出的烟气/或尾气便已经符合了排放标准的要求。(9)、本发明的装置设置有水喷嘴，水喷嘴定时开放，可以清除除雾器上的杂质，使除雾器始终保持有效的工作状态。(10)、本发明的装置设置有排污管、水管，可根据具体情况通过排污管适时进行排污，在排污过程中，根据情况开启水管，可使排污顺畅彻底。(11)、本发明的装置与上游的设备衔接容易、占地面积小、脱硫效率高、效果稳定可靠、设备投资费用低、便于制作与实施、上马快、维护成本低。(12)、本发明的构思科学新颖、设计牢固合理、结构简单巧妙、操作简捷方便、废水处理的效果突出且稳定可靠。(13)、本发明由脱硫装置与废水处理工艺技术共同构成了完整的技术体系，解决了本行业的技术难题。(14)、本发明的结构科学、技术先进，解决了已有公知技术和现状的不足、缺陷与弊端，既适合新建的脱硫与脱硫废水处理项目、又适合改造的脱硫与脱硫废水处理项目，可广泛的推广应用。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫装置，由排污管、补充脱硫剂进口、水管、本体、烟气进口、喷嘴、一级涡轮增压湍流器、一级喷嘴、受槽、二级涡轮增压湍流器、二级喷嘴、水喷嘴、除雾器、烟气出口、进水管、二级脱硫剂进口、一级脱硫剂进口、脱硫剂进口、脱硫剂出口、初级涡轮增压湍流器构成;
所述烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫装置，其本体的中间靠下的位置设置有烟气进口、本体上端的位置设置有烟气出口，其烟气进口向下的本体与排污管、补充脱硫剂进口、水管、脱硫剂出口均固定连接，其烟气进口与烟气出口之间的本体以自下而上布置的方式依次与脱硫剂进口、一级涡轮增压湍流器、一级脱硫剂进口、受槽、二级涡轮增压湍流器、二级脱硫剂进口、一根进水管、除雾器、另一根进水管均固定连接，其受槽底部的出液管穿出本体且与本体固定连接，其脱硫剂进口与喷嘴、一级脱硫剂进口与一级喷嘴、二级脱硫剂进口与二级喷嘴、进水管与水喷嘴均固定连接。
所述烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫装置，所述排污管、补充脱硫剂进口、水管、脱硫剂出口均为设置有法兰盘的管状结构，所述本体为主体呈圆形及上端呈锥形且两端均封闭的壳体状结构，所述烟气进口、烟气出口均为选择矩形、圆形的一种形状，所述喷嘴、一级喷嘴、二级喷嘴均为喷雾的喷嘴，所述一级涡轮增压湍流器、二级涡轮增压湍流器、初级涡轮增压湍流器均为圆形筒内以焊接的方式设置有多片扇形薄板且所述薄板之间留有 间隙的结构，所述受槽为圆形盆状的底部设置有出液管的结构，所述水喷嘴为喷水的喷嘴，所述除雾器为圆筒内设置有折形板的结构，所述进水管、二级脱硫剂进口、一级脱硫剂进口、脱硫剂进口均为以垂直于主管的方式设置有多根支管且主管外端设置有法兰盘的结构。
所述烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫装置，所述烟气进口与进烟气道固定连接，所述烟气出口与出烟气道固定连接，所述进水管为结构相同的两个，多个所述喷嘴组成喷嘴组合均与脱硫剂进口固定连接，多个所述一级喷嘴组成一级喷嘴组合均与一级脱硫剂进口固定连接，多个所述二级喷嘴组成二级喷嘴组合均与二级脱硫剂进口固定连接，多个所述水喷嘴组成水喷嘴组合均与进水管固定连接。
所述烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫装置，所述本体的外面设置有二级脱硫剂溶液池且与受槽底部穿出本体的出液管固定连接，所述本体的外面还设置有脱硫剂溶液池且与脱硫剂出口的外端固定连接。
所述烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫装置，在烟气进口与脱硫剂进口之间的本体内固定连接有初级涡轮增压湍流器。
一种烟气湍流湿法脱硫的脱硫废水处理工艺技术，是针对所述烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫装置经过脱硫后排出的废水进行处理，在所述装置有效脱除烟气中的二氧化硫(SO2)过程中，无论是脱硫剂溶液池中的脱硫剂溶液、还是二级脱硫剂溶液 池中的脱硫剂溶液，都经过了多次循环，脱硫剂溶液经多次循环后会积累大量的氯离子(Cl-)、重金属离子，氯离子将对脱硫装置产生严重的腐蚀，为此要对经多次循环后的脱硫剂溶液进行部分排放，但是，对于含有大量的氯离子(Cl-)、重金属离子的废水来说，也不符合排放标准，所以要对选定部分排放的这些脱硫剂溶液废水进行处理，对脱硫剂溶液废水处理的工艺技术如下：
(1)、废水收集：对选定部分排放的脱硫剂溶液废水收集在一起;
(2)、过滤：对收集在一起的脱硫剂溶液废水进行过滤，对过滤出来的固体物废弃;
(3)、石灰乳中和：加入过滤液体重量15-25%的石灰乳进行搅拌，达到充分混合与反应;
(4)、沉淀：沉淀时间为40-60分钟，对沉淀物进行压榨，对压榨出来的固体物废弃;
(5)、澄清：对沉淀出来的上清液以及沉淀后对沉淀物压榨出来的液体放在一起进行澄清获得澄清液，对澄清后的进行脱水，脱水后的液体返回废水收集，对脱水后的固体物废弃;
(6)、盐酸中和：在澄清液中加入盐酸进行中和至pH值为中性，这样，废水经过处理后便已经符合排放标准，对符合排放标准的废水进行排放。
所述烟气湍流湿法脱硫的脱硫废水处理工艺技术，所述过滤使用的设备为选择板框式过滤机、带式过滤机、箱式压滤机中的 一种。
本发明的工作原理及工作过程是：本发明的使用操作非常简单，在使用时正如说明书附图1、图2所示：①、准备：首先关闭排污管、补充脱硫剂进口、水管，开启脱硫剂进口、一级脱硫剂进口、二级脱硫剂进口以便使其各自的喷嘴喷雾——便为使用作好了准备。②、烟气/或尾气脱硫：烟气/或尾气从烟气进口进入本体后向上升直至由烟气出口排出的过程中：A、烟气/或尾气遇到喷嘴喷出雾态的脱硫剂溶液，二者进行第一次混合及化学反应;B、烟气/或尾气继续上升便遇到一级涡轮增压湍流器，从而第一次增大了烟气/或尾气的压力且使其处于湍流状态;C、处于增压湍流状态的烟气/或尾气继续上升，便第二次遇到一级喷嘴喷出雾态的一级脱硫剂溶液，二者进行第二次充分混合及化学反应;D、处于增压湍流状态的烟气/或尾气继续上升，便遇到二级涡轮增压湍流器，从而第二次增大了烟气/或尾气的压力且使其处于湍流状态;E、第二次增大压力且处于湍流状态的烟气/或尾气继续上升，便遇到二级喷嘴喷出雾态的二级脱硫剂溶液，二者进行第三次充分混合及化学反应;F、烟气/或尾气继续上升，当烟气/或尾气遇到除雾器时，便在除雾器的作用下，将烟气/或尾气中所携带的残留雾气凝结成液体;G、经过除雾的烟气/或尾气已经符合排放标准，便由烟气出口排出;H、本发明的装置设置的水喷嘴定时开放，用以清除除雾器上的杂质。③、对本发明装置本身的排污：根据烟气/或尾气脱硫状况进行排污，排污时关 闭补充脱硫剂进口、脱硫剂出口、脱硫剂进口、一级脱硫剂进口、二级脱硫剂进口、进水管且停止烟气/或尾气进入本体，打开排污管使污物流出且根据排污状况打开水管进行冲洗;此时的排污仅仅是针对本发明装置本身的排污，即将污水排出本发明的装置之外，该污水在没有进行废水处理之前绝对不能向外排放。④、烟气湍流湿法脱硫后的脱硫废水处理：废水处理工艺为废水收集、过滤、石灰乳中和、沉淀、澄清、盐酸中和后排放。本发明的使用与操作简捷方便、效果稳定可靠。
由于采用了本发明提供的技术方案;由于本发明采用了“设置多级涡轮增压湍流器”关键技术;由于本发明的工作原理及工作过程所述;由于本发明其装置为本体中间靠下位置设有烟气进口、本体上端位置设有烟气出口，烟气进口向下的本体与排污管、补充脱硫剂进口、水管、脱硫剂出口均固定，烟气进口与烟气出口之间的本体以自下而上布置方式依次与脱硫剂进口、一级涡轮增压湍流器、一级脱硫剂进口、受槽、二级涡轮增压湍流器、二级脱硫剂进口、第一根进水管、除雾器、另一根进水管均固定，受槽底部的出液管穿出本体且与本体固定，脱硫剂进口与喷嘴、一级脱硫剂进口与一级喷嘴、二级脱硫剂进口与二级喷嘴、进水管与水喷嘴均固定;废水处理工艺为废水收集、过滤、石灰乳中和、沉淀、澄清、盐酸中和后排放。使得本发明与已有的公知技术及现状相比，具有如下有益效果：
1、由于本发明采用了“设置多级涡轮增压湍流器”关键技 术，从而提供了“烟气多级涡轮增压湍流湿法脱硫装置”专用脱硫设备。
2、本发明提供了“烟气湍流湿法脱硫后的脱硫废水处理工艺技术”，其技术科学先进，便于操作实施，效果极佳且效果稳定可靠。
3、本发明的装置设置有“一级涡轮增压湍流器、二级涡轮增压湍流器”，可以使烟气/或尾气分阶段的获得湍流与增压，从而强化与脱硫剂溶液的相互混合及充分的化学反应，并以此获得最佳的脱硫效果、提高脱硫效率、达到排放标准的要求。
4、本发明的装置设置有“喷嘴及二级喷嘴”，可使脱硫剂溶液以雾态的形态分阶段的与烟气/或尾气相互混合及进行充分的化学反应。
5、本发明的装置设置有补充脱硫剂进口，可根据具体情况适时补充脱硫剂，这样，补充脱硫剂进口、脱硫剂出口、本体外的脱硫剂溶液池、一级循环泵、脱硫剂进口及喷嘴与一级脱硫剂进口及一级喷嘴便共同构成了完整的一级脱硫剂溶液循环。
6、本发明的装置设置有受槽，其受槽底部的出液管穿出本体且与本体固定连接，这样，受槽底部的出液管、本体外面设置的二级脱硫剂溶液池、二级脱硫剂进口及二级喷嘴、受槽便共同构成了完整的二级脱硫剂溶液循环。
7、本发明的装置设置有除雾器，当烟气/或尾气遇到除雾器时便在除雾器的作用下将烟气/或尾气中所携带的残留雾气凝结 成液体。
8、在本发明的装置中，经过除雾器除雾的烟气/或尾气由烟气出口排出，此时排出的烟气/或尾气便已经符合了排放标准的要求。
9、本发明的装置设置有水喷嘴，水喷嘴定时开放，可以清除除雾器上的杂质，使除雾器始终保持有效的工作状态。
10、本发明装置本身的排污：本发明的装置设置有排污管、水管，可根据具体情况通过排污管适时进行排污，在排污过程中，根据情况开启水管，可使排污顺畅彻底;此时的排污仅仅是针对本发明装置本身的排污，即将污水排出本发明的装置之外，该污水在没有进行废水处理之前绝对不能向外排放。
11、本发明的装置与上游的设备衔接容易、占地面积小、脱硫效率高、效果稳定可靠、设备投资费用低、便于制作与实施、上马快、维护成本低。
12、本发明的构思科学新颖、设计牢固合理、结构简单巧妙、操作简捷方便、废水处理的效果突出且稳定可靠。
13、本发明由脱硫装置与废水处理工艺技术共同构成了完整的技术体系，解决了本行业的技术难题。
14、本发明的结构科学、技术先进，解决了已有公知技术和现状的不足、缺陷与弊端，既适合新建的脱硫与脱硫废水处理项目、又适合改造的脱硫与脱硫废水处理项目，可广泛的推广应用。