脫硫廢水的兩段式蒸發裝置的制作方法

本實用新型涉及脫硫廢水的處理領域，特別是涉及一種脫硫廢水的兩段式蒸發裝置。

背景技術：

現有的脫硫工藝一般采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝技術，一爐單塔布置方式,設置或不設置GGH。在脫硫過程中會產生一定量的脫硫廢水，脫硫廢水經過絮凝、有機硫除重金屬、中和沉淀、澄清、調節pH值等工藝處理后形成了以無機鹽為主的高含鹽量工業廢水，廢水中無機鹽含量達到幾萬mg/L。該廢水以前或用于沖灰或抑制揚塵，但每小時10噸左右的廢水無法消耗，因此形成了新的污染源。因此，有必要對脫硫廢水進行進一步處理達到回用或減量的目的，在目前應用的DTRO（碟管式反滲透）、多效蒸發等方法均存在設備投資大、運行費用高，不能徹底減量等問題。

技術實現要素：

本實用新型提供一種設備結構簡單、運行成本低、經濟節能、脫硫廢水減量徹底、蒸發效率高的脫硫廢水的兩段式蒸發裝置。

解決的技術問題是：

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

本實用新型脫硫廢水的兩段式蒸發裝置，包括上部的濃縮室和下部的旋流干燥室，進水管道穿過濃縮室頂部與濃縮室內的第一霧化噴頭連接，所述第一霧化噴頭均勻分布在濃縮室上段，第一霧化噴頭的噴射方向垂直于濃縮室內壁；所述濃縮室側壁分別開設有第一進氣口和第一出氣口，所述第一進氣口位于濃縮室上段，沿濃縮室側壁切線方向設置；所述濃縮室底部與錐體狀集液池連通，集液池下部與旋流干燥室連接，集液池內設置有增壓泵，增壓泵的出水口通過第一管道與旋流干燥室內的第二霧化噴頭連接，旋流干燥室的上段側壁開設有第二進氣口，第二進氣口沿旋流干燥室側壁切線方向設置，第二霧化噴頭設置在第二進氣口處，第二霧化噴頭的噴射方向與煙氣流動方向相同，旋流干燥室軸線處設置有集氣管道，集氣管道上端向上穿過集液池伸入濃縮室下段，集氣管道下端延伸至旋流干燥室下段，旋流干燥室底部設有料斗。

本實用新型脫硫廢水的兩段式蒸發裝置，進一步的，所述濃縮室為圓筒型結構，濃縮室的長徑比大于3。

本實用新型脫硫廢水的兩段式蒸發裝置，進一步的，所述第一霧化噴頭的徑向分布高度不低于濃縮室高度的60%，第一霧化噴頭為1-5層，每層霧化噴頭數量為1-4個，沿濃縮室中心線均勻分布；第二霧化噴頭為單層設置，第二霧化噴頭的數量為1-6個。

本實用新型脫硫廢水的兩段式蒸發裝置，進一步的，所述第一進氣口的橫截面為矩形，第一進氣口的高度不低于其寬度的三倍；第一進氣口內設置有導流板，導流板傾斜向下設置，與水平方向的夾角不大于15°；所述第一出氣口與排氣管道連接，排氣管道伸入濃縮室內。

本實用新型脫硫廢水的兩段式蒸發裝置，進一步的，所述第一出氣口設置在濃縮室下部側壁上，第一出氣口的截面積大于第一進氣口的截面積。

本實用新型脫硫廢水的兩段式蒸發裝置，進一步的，所述濃縮室與集液池一體制成，集液池與旋流干燥室通過法蘭連接。

本實用新型脫硫廢水的兩段式蒸發裝置，進一步的，所述增壓泵選用液下泵或管道泵，葉輪采用耐磨耐腐蝕材質制成；所述濃縮室、集液池和旋流干燥室均采用經過防腐處理的碳鋼材質制成。

本實用新型脫硫廢水的兩段式蒸發裝置，進一步的，所述還包括閘板閥，所述閘板閥設置在料斗與旋流干燥室下段之間。

本實用新型脫硫廢水的兩段式蒸發裝置，進一步的，所述旋流干燥室分為上下兩段，上段為圓筒型結構，下段為椎體結構，旋流干燥室的上段與下段一體制成。

本實用新型脫硫廢水的兩段式蒸發裝置與現有技術相比，具有如下有益效果：

本實用新型采用兩段式蒸發，設備結構簡單，高溫煙氣分別引入濃縮室和旋流干燥室中，先在濃縮室中蒸發掉95%以上的水分，使濃縮液接近飽和濃度，然后再在旋流干燥室中蒸干，兩段式處理將廢水的濃縮和干燥相互分離處理，減輕了在同步干燥過程中，煙氣對脫硫濃縮液滴、鹽分及雜質的挾帶作用，避免了脫硫廢水處理過程中鹽分和污染物在吸收塔內的存續和積累，與一體式的蒸發裝置相比，只需更少的原煙氣在高流速條件下進行旋流干燥分離，使得裝置整體的煙氣壓降更少能耗更低。由于旋流干燥過程中對煙氣的切線流速有一定要求，同時設備的直徑越大所需切向流速越高，因此將脫硫廢水的濃縮與干燥過程相互分離，避免了一體式蒸發裝置對原煙氣要求的過高進口流速，減小了設備的壓降，同時與一體式蒸發裝置相比減小的旋流干燥裝置降低了裝置整體的設備成本。

本實用新型脫硫廢水的兩段式蒸發裝置以干燥的高溫煙氣為熱源，與脫硫廢水直接接觸進行熱交換，換熱效率高，煙氣的熱損失較小，利用了煙氣余熱降低了廢水處理過程中的能源消耗，充分利用了廢棄能源，減少了能源的消耗和浪費以及廢液廢棄的處理成本。

本實用新型在濃縮室中，高溫煙氣以濃縮室側壁切線方向進入，廢水以垂直于側壁的方向噴射，以最短的距離接觸側壁，避免了廢水在煙氣的旋流作用下貼緊壁面形成液膜，極大限度的避免了蒸發過程中脫硫廢水液滴隨煙氣夾帶到吸收塔，防止由于氣液挾帶造成吸收塔內無機鹽離子的積累以及由此造成的設備腐蝕等問題。

本實用新型在旋流干燥室中，高溫煙氣以旋流干燥室側壁切線方向進入，與廢水的噴入方向相同，通過熱交換將濃縮液徹底蒸干，利用煙氣的旋流作用將干燥后的固體鹽分和雜質與煙氣分離，分離效果好；水蒸氣與低溫煙氣通過旋流干燥室內置的集風管道進入濃縮室，從第一出氣口排出，極大限度的避免了固體鹽分與雜質隨煙氣夾帶出蒸發裝置，提高了鹽分與雜質的分離效率，廢水中的固體鹽分和雜質經過后續處理后可做工業副產物應用，降低了后續處理的成本。

下面結合附圖對本實用新型的脫硫廢水的兩段式蒸發裝置作進一步說明。

附圖說明

圖1為本實用新型脫硫廢水的兩段式蒸發裝置的結構示意圖。

附圖標記：

1-濃縮室；1.1-緩沖池；1.2-廢水排出泵；1.3-進水管道；1.4-第一進氣口；1.5-導流板；1.6-第一出氣口；1.7-排氣管道；1.8-增壓泵；1.9-第一管道；2-旋流干燥室； 2.1-第二進氣口；2.2-第二霧化噴頭；2.3-集氣管道；3-集液池；4-第一霧化噴頭；5-料斗；6-閘板閥。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型脫硫廢水的兩段式蒸發裝置包括上部的濃縮室1和下部的旋流干燥室2，濃縮室1為圓筒型結構，濃縮室1的長徑比大于3，脫硫廢水的緩沖池1.1通過廢水排出泵1.2與進水管道1.3連接，進水管道1.3穿過濃縮室1頂部與濃縮室1內的第一霧化噴頭4連接，第一霧化噴頭4為1-5層，第一霧化噴頭4的徑向分布高度不低于濃縮室1高度的60%）均勻分布在濃縮室1上段，每層霧化噴頭數量為1-4個，沿濃縮室1中心線均勻分布，第一霧化噴頭4的噴射方向垂直于濃縮室1內壁；濃縮室1頂部側壁開設有第一進氣口1.4，第一進氣口1.4沿濃縮室1側壁切線方向設置，第一進氣口1.4的橫截面為矩形，第一進氣口1.4的高度不低于其寬度的三倍，第一進氣口1.4內設置有導流板1.5，導流板1.5傾斜向下設置，與水平方向的夾角不大于15°，濃縮室1下部側壁開設有第一出氣口1.6，第一出氣口1.6的截面積大于第一進氣口1.4的截面積，第一出氣口1.6與排氣管道1.7連接，排氣管道1.7伸入濃縮室1內，濃縮室1底部與錐體狀集液池3連通，集液池3下部與旋流干燥室2連接，濃縮室1與集液池3一體制成，集液池3與旋流干燥室2通過法蘭連接，集液池3內設置有用于將濃縮液泵出的增壓泵1.8，增壓泵1.8選用液下泵或管道泵，葉輪采用耐磨耐腐蝕材質制成，增壓泵1.8的出水口通過第一管道1.9與旋流干燥室2內的第二霧化噴頭2.2連接，旋流干燥室2分為上下兩段，上段為圓筒型結構，下段為椎體結構，旋流干燥室2的上段與下段一體制成，旋流干燥室2的上段側壁開設有第二進氣口2.1，第二進氣口2.1沿旋流干燥室2側壁切線方向設置，第二霧化噴頭2.2設置在第二進氣口2.1處，第二霧化噴頭2.2的噴射方向與煙氣流動方向相同，第二霧化噴頭2.2為單層設置，第二霧化噴頭2.2的數量為1-6個，旋流干燥室2軸線處設置有集氣管道2.3，集氣管道2.3上端向上穿過集液池3伸入濃縮室1下段，集氣管道2.3下端延伸至旋流干燥室2下段，旋流干燥室2底部設有料斗5，在料斗5與旋流干燥室2下段之間設置有閘板閥6，濃縮室1、集液池3和旋流干燥室2均采用經過防腐處理的碳鋼材質制成，具體選用使用鋼襯膠的鋼材或使用環氧玻璃鋼制成。

本實用新型脫硫廢水的兩段式蒸發的處理方法具體包括以下步驟：

步驟一、濃縮：脫硫工藝產生的廢水依次經過絮凝、有機硫除重金屬、中和沉淀、澄清、調節pH值等工藝處理后得到以無機鹽為主的高含鹽量脫硫廢水，脫硫廢水通過廢水排出泵1.2加壓后經第一霧化噴頭4噴入濃縮室1，與干燥的高溫煙氣直接接觸進行熱交換；高溫煙氣沿濃縮室1側壁切線方向進入濃縮室1，流速不低于20m/s，高溫煙氣在濃縮室1停留的時間不少于2s，脫硫廢水經第一霧化噴頭4垂直噴向濃縮室1內壁，避免廢水在煙氣的旋流作用下貼緊壁面形成液膜；與高溫煙氣進行熱交換后，脫硫廢水可除去75-90%的水分，與器壁進一步換熱蒸發多余的水分，在煙氣和重力的作用下，接近飽和濃度的脫硫廢水落入集液池3內，蒸發出的水蒸氣與低溫煙氣經第一出氣口1.6排出，第一出氣口1.6處氣體流速為10-15 m/s；

步驟二、干燥：集液池3內的濃縮液通過增壓泵1.8加壓后經第二霧化噴頭2.2噴入旋流干燥室2，干燥的高溫煙氣或經過預熱器的二次風沿旋流干燥室2側壁切線方向進入，高溫煙氣或二次風的流動方向與濃縮液的噴入方向相同，高溫煙氣的流速不低于20m/s，第二進氣口2.1的流速應滿足干燥脫水后所形成鹽及雜質的分離要求，同時煙氣流量可以滿足干燥濃縮脫硫廢水所需的換熱量要求；蒸發的水蒸氣與低溫煙氣通過集氣管道2.3進入濃縮室1，從第一出氣口1.6排出，第一出氣口1.6處氣體流速為10-15 m/s；干燥后形成的固體鹽和雜質落入旋流干燥室2下段，通過閘板閥6卸入料斗5。

以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護范圍內。