申请日20200310
公开(公告)日20200605
IPC分类号F28D7/04; F28G3/10; F28F1/00; F28F27/00; F23G5/44; F23G7/04; F23J15/06
摘要
本发明提供了一种高COD含盐废水焚烧除盐冷却装置，包括壳体、设置在壳体内部的冷却组件和除盐组件、设置在壳体下方的接收组件、设置在壳体顶部的汽液分离器述壳体一端设置烟气入口、另一端相对设置烟气出口;所述冷却组件包括沿壳体长度方向均匀布置的若干组换热盘，换热盘的汽液出口连接汽液分离器的汽液入口，其进水口通过管道连接汽液分离器的液体出口;所述除盐组件包括设置在换热盘的前后两个端面上的刮板，刮板包括三个周向均布的叶片，叶片底部连接刮刀，刮刀与换热盘的盘面紧密接触。本发明结构简单、设计合理，解决了熔融盐析出堵塞换热器列管的问题，实现了高温烟气的快速降温，同时有效回收了高温烟气热量，副产蒸汽。
权利要求书
1.一种高COD含盐废水焚烧除盐冷却装置，其特征在于：包括壳体、设置在壳体内部的冷却组件和除盐组件、设置在壳体下方的接收组件、设置在壳体顶部的汽液分离器;所述壳体一端设置烟气入口、另一端相对设置烟气出口;
所述冷却组件包括沿壳体长度方向均匀布置的若干组换热盘，换热盘为两个圆弧形的盘体相对扣合而成，其盘体表面与高温烟气的流动方向相垂直;换热盘顶部的汽液出口通过管道连接汽液分离器的汽液入口，换热盘底部的进水口通过管道连接汽液分离器的液体出口，冷却介质在换热盘腔体内流动;在换热盘的中心处还开设有与换热盘内腔不连通的轴孔;
所述除盐组件包括刮板和用于驱动刮板转动的驱动系统;所述刮板设置在换热盘的前后两个端面上，其中心套装在传动轴上并固定，可随传动轴转动;所述刮板包括以传动轴为中心周向均布的三个叶片，在叶片底部连接有刮刀，刮刀与换热盘的盘面紧密接触，刮刀下缘为与换热盘表面相配适的弧形，刮刀的开刃方向与传动轴的转动方向相同。
2.根据权利要求1所述的一种高COD含盐废水焚烧除盐冷却装置，其特征在于：所述换热盘底部设置一个进水口、顶部设置三个汽液出口;所述进水口通过进水支管连接介质输送管，介质输送管的另一端连接汽液分离器的液体出口;所述每个汽液出口分别连接一汽液排出支管，三根汽液支管汇合连接汽液排出总管，汽液排出总管的另一端连接汽液分离器的汽液入口。
3.根据权利要求2所述的一种高COD含盐废水焚烧除盐冷却装置，其特征在于：所述每个换热盘的进水支管上设置流量调节阀，该换热盘的汽液排出支管上设置压力联锁和温度联锁，进入换热盘的水流量与蒸汽管路的压力、温度联锁控制。
4.根据权利要求1所述的一种高COD含盐废水焚烧除盐冷却装置，其特征在于：所述若干组换热盘沿壳体高度方向交错布置，相邻两组换热盘分别位于壳体的上部和下部。
5.根据权利要求1所述的一种高COD含盐废水焚烧除盐冷却装置，其特征在于：所述每组换热盘由并排设置的两个换热盘组成，两个换热盘的宽度之和略小于壳体的宽度。
6.根据权利要求1所述的一种高COD含盐废水焚烧除盐冷却装置，其特征在于：所述汽液分离器底部还设有补水口，补水口通过补水管与软化水输送管路相连接，在补水管上设置有补水泵。
7.根据权利要求6所述的一种高COD含盐废水焚烧除盐冷却装置，其特征在于：所述汽液分离器上还设置有液位联锁，液位联锁与补水泵联锁控制。
8.根据权利要求1所述的一种高COD含盐废水焚烧除盐冷却装置，其特征在于：所述接收组件包括锥形斗和螺旋输送机;锥形斗的顶部与壳体内腔相连通、其底部设置由可开闭的出料口，出料口连接螺旋输送机的进料口，螺旋输送机的放料口下设置用于运输固体盐的推车。
9.如权利要求1所述的一种高COD含盐废水焚烧除盐冷却装置的应用，其特征在于：将其应用于高COD含盐废水焚烧处理系统。
10.如权利要求9所述的一种高COD含盐废水焚烧除盐冷却装置的应用，其特征在于：所述高COD含盐废水焚烧处理系统包括依次连接的焚烧炉、焚烧除盐冷却装置、布袋除尘器和烟囱，在布袋除尘器和烟囱之间设置引风机。
说明书
一种高COD含盐废水焚烧除盐冷却装置及其应用
技术领域
本发明涉及一种高COD含盐废水焚烧除盐冷却装置及其应用，属于污水处理技术领域。
背景技术
目前，在化工、制药、焦化等领域的生产过程中，通常会产生大量的高COD含盐废水，这些废水如果直排会对水体和土壤造成严重的危害，导致植物死亡和土壤板结、加剧土地沙漠化、破坏区域生态系统，因此必须将其进行减害化处理。传统的高COD含盐废水处理方法是将废水焚烧以除去其中的有机物，烟气经降温除盐，达标排放。
本公司所产生的高COD含盐废水中，盐的主要成分是硫酸钠和氯化钠。在实际的废水处理过程中发现，高COD含盐废水经与釜残、天然气在980℃温度下一同焚烧后，焚烧尾气中含有熔融状态盐(氯化钠熔点801℃、硫酸钠熔点884℃)，这样的烟气在后续余热锅炉及管道内遇冷凝结成固态，附着于管道内壁上;而这种熔融状态冷凝析出的固体盐与蒸发结晶后析出的固体盐状态不同，熔融状态冷凝析出的固体盐容易结块、无固定晶型且硬度很高，极易造成余热锅炉及管道的堵塞，清理十分困难，极大的增加了设备维护成本和工人劳动强度。
因此，如何解决熔融盐冷却后的固化问题，成为解决制约废水焚烧处理工艺发展和扩大处理量的关键。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种高COD含盐废水焚烧除盐冷却装置及其应用。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种高COD含盐废水焚烧除盐冷却装置，包括壳体、设置在壳体内部的冷却组件和除盐组件、设置在壳体下方的接收组件、设置在壳体顶部的汽液分离器;所述壳体一端设置烟气入口、另一端相对设置烟气出口;
所述冷却组件包括沿壳体长度方向均匀布置的若干组换热盘，换热盘为两个圆弧形的盘体相对扣合而成，其盘体表面与高温烟气的流动方向相垂直;换热盘顶部的汽液出口通过管道连接汽液分离器的汽液入口，换热盘底部的进水口通过管道连接汽液分离器的液体出口，冷却介质在换热盘腔体内流动;在换热盘的中心处还开设有与换热盘内腔不连通的轴孔;
所述除盐组件包括刮板和用于驱动刮板转动的驱动系统;所述刮板设置在换热盘的前后两个端面上，其中心套装在传动轴上并固定，可随传动轴转动;所述刮板包括以传动轴为中心周向均布的三个叶片，在叶片底部连接有刮刀，刮刀与换热盘的盘面紧密接触，刮刀下缘为与换热盘表面相配适的弧形，刮刀的开刃方向与传动轴的转动方向相同。
本发明的进一步改进在于：所述换热盘上设置一个进水口、三个汽液出口;所述进水口通过进水支管连接介质输送管，介质输送管的另一端连接汽液分离器的液体出口;所述的三个汽液出口分别连接一汽液排出支管，汽液支管汇接汽液排出总管，汽液排出总管的另一端连接汽液分离器的汽液入口。
本发明的进一步改进在于：所述每个换热盘的进水支管上设置流量调节阀，该换热盘的汽液排出支管上设置压力联锁和温度联锁，进入换热盘的水流量与蒸汽管路的压力、温度联锁控制。
本发明的进一步改进在于：所述若干组换热盘沿壳体高度方向交错布置，相邻两组换热盘分别位于壳体的上部和下部。
本发明的进一步改进在于：所述每组换热盘由并排设置的两个换热盘组成，两个换热盘的宽度之和略小于壳体的宽度。
本发明的进一步改进在于：所述汽液分离器底部还设有补水口，补水口通过补水管与软化水输送管路相连接，在补水管上设置有补水泵。
本发明的进一步改进在于：所述汽液分离器上还设置有液位联锁，液位联锁与补水泵联锁控制。
本发明的进一步改进在于：所述接收组件包括锥形斗和螺旋输送机;锥形斗的顶部与壳体内腔相连通、其底部设置由可开闭的出料口，出料口连接螺旋输送机的进料口，螺旋输送机的放料口下设置用于运输固体盐的推车。
本发明的进一步改进在于：将其应用于高COD含盐废水焚烧处理系统。
本发明的进一步改进在于：所述高COD含盐废水焚烧处理系统包括依次连接的焚烧炉、焚烧除盐冷却装置、布袋除尘器和烟囱，在布袋除尘器和烟囱之间设置引风机。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明提供了一种高COD含盐废水焚烧除盐装置，结构简单、设计合理，解决了高温烟气中熔融盐析出堵塞换热器列管的问题，实现了高温烟气的快速降温，同时有效回收了高温烟气热量，在给烟气有效降温的同时副产0.4MPa蒸汽约1.5t/h。
原处理装置在使用时通过立式循环水换热器换热时，没有能量的回收，白白浪费了很多热量。本发明采用圆弧形的换热盘，换热面积大，换热效率高;圆弧形换热盘配以锋利的刮刀，将附着固体盐立即清除，不在换热盘表面堆积、不影响换热效果，从而降低烟气热量的损耗，使其得到充分回收。由于本发明装置的换热效果显著优于原处理装置，因而可替代原处理装置中的沉降室、余热锅炉、空气换热器和半干式急冷塔装置四个冷却换热装置，大大减少了设备和管道的数量和占地面积，节省设备投资。
原处理装置的运行期间，需要不断通过人工重锤除盐方式(高温烟气经过立式循环水换热器管程，换热管直径DN50，共计57根换热管，通过一个重锤提高后、利用重力分别定期清理这57根管子，以除去附着在管壁的盐、延长运行时间)在循环水换热器进行除盐，工作量和工作强度很大。而本发明装置显著降低了工人的劳动强度，一方面，装置采用中控主机自动控制，自动化程度高;另一方面，本装置在换热过程中自动除盐，不易在换热盘外壁凝结，无需再定期人工清理除盐，减少了检修和维修。
随着运行时间的推移，原处理装置至少一个月停炉一次，来对沉降室、余热锅炉及其连接管路进行一次清理，才能继续保证换热冷却效果，十分麻烦;而且频繁停炉会损害焚烧炉，降低焚烧炉的使用寿命。本发明装置运行简便，换热与除盐过程并行，无需在额外停炉清理，可实现工厂含盐废水的连续化处理，更加适合工业化大规模使用。
本发明还提供了一种该冷却除盐装置的应用，当其用于高COD含盐废水的焚烧处理时，可以替代四个设备的冷却换热效果，在保证烟气降温和除尘效果的基础上，大大降低了处理时间和能耗，可实现废水的连续化处理，适合工业化推广。（发明人李晓飞;耿小川）