基于火电厂节能环保一体化的废盐资源化系统及方法.pdf
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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010562203.5 (22)申请日 2020.06.19 (71)申请人 北京赫宸智慧能源科技股份有限公 司 地址 100000 北京市海淀区密云区经济开 发区康宝路21号 申请人 北京清大天工能源技术研究所有限 公司 韩志刚佘秀英 (72)发明人 韩志刚佘秀英赵健飞张茂勇 (51)Int.Cl. B09B 3/00(2006.01) C01D 5/00(2006.01) C01D 3/04(2006.01) C01D 3/22(2006.01) B01D 46/00(。
2、2006.01) B01D 46/24(2006.01) B01D 53/40(2006.01) B01D 53/52(2006.01) B01D 53/68(2006.01) B01D 53/86(2006.01) (54)发明名称 一种基于火电厂节能环保一体化的废盐资 源化系统及方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于火电厂节能环保一体 化的废盐资源化系统及方法, 该系统包括: 干燥 器A、 除尘脱酸器B、 真空装置C、 液液换热器D、 固 液换热器E、 高温热解器F、 负压风机G、 除尘脱酸 器H、 溶解池K、 混凝沉淀池J、 压滤机I、 晶种析出 装置O、 调节池S、 氧化器T、 调节池。
3、U、 冷冻结晶装 置R、 回溶池N、 蒸发结晶器M、 蒸汽引射器X、 蒸发 结晶器Q、 解析装置L、 吸附装置P、 冷冻装置V、 蒸 发结晶器W、 引风机Z。 本发明可基于能源梯级利 用和余热回收的热工流程实现对工业生产出的 危废盐进行无害化、 资源化处置, 并消除伴生二 噁英、 危废烟尘等二次污染, 显著降低危废盐资 源化处置的有效运行能耗及其危废盐处置成本。 权利要求书3页 说明书10页 附图1页 CN 111672879 A 2020.09.18 CN 111672879 A 1.一种基于火电厂节能环保一体化的废盐资源化系统, 其特征在于, 包括: 干燥器 (A) 、 除尘脱酸器 (B)。
4、 、 真空装置 (C) 、 液液换热器 (D) 、 固液换热器 (E) 、 高温热解器 (F) 、 负压风机 (G) 、 除尘脱酸器 (H) 、 溶解池 (K) 、 混凝沉淀池 (J) 、 压滤机 (I) 、 晶种析出装置 (O) 、 调节池 (S) 、 氧化器 (T) 、 调节池 (U) 、 冷冻结晶装置 (R) 、 回溶池 (N) 、 蒸发结晶器 (M) 、 蒸汽引射器 (X) 、 蒸发结晶器 (Q) 、 解析装置 (L) 、 吸附装置 (P) 、 冷冻装置 (V) 、 蒸发结晶器 (W) 、 引风机 (Z) ; 其中, 干燥器 (A) 的第一入口 (1) 为废盐进口, 干燥器 (A) 的。
5、第一出口 (2) 为干燥后废盐 出口, 与高温热解器 (F) 的第一入口 (18) 连接, 干燥器 (A) 的第二出口 (3) 为干燥尾气出口, 与除尘脱酸器 (B) 的入口 (4) 连接; 除尘脱酸器 (B) 的第一出口 (6) 为除尘脱酸后的废气出 口, 与真空装置 (C) 的进口 (7) 连接, 除尘脱酸器 (B) 的第二出口 (5) 和除尘脱酸器 (H) 的第一 出口 (24) 为固体废弃物出口, 均与高温热解器 (F) 的第二入口 (19) 连接, 除尘脱酸器 (H) 的 第二出口 (25) 为除尘脱酸后的废气出口) 、 通过管路与引风机 (Z) 的第一进口 (91) 连接; 真 空。
6、装置 (C) 的不凝气出口 (8) 通过管路与引风机 (Z) 的第二进口 (90) 连接, 引风机 (Z) 的 (92) 出口为气体出口, 气体通入电厂锅炉; 高温热解器 (F) 的第一出口 (20) 为热解气体出口, 通 过负压风机 (G) 的进口 (21) 与除尘脱酸器 (H) 的入口 (23) 连接, 高温热解器 (F) 的第二出口 (17) 为热废盐出口, 与固液换热器 (E) 的第一入口 (16) 连接; 固液换热器 (E) 的第一出口 (15) 为降温后废盐的出口, 与溶解池 (K) 的入口 (26) 连接, 固液换热器 (E) 的第二入口 (14) 为换热升温前水的进口, 与液液。
7、换热器 (D) 的第一出口 (11) 连接, 固液换热器 (E) 的第二出 口 (13) 为换热升温后水的出口, 与液液换热器 (D) 的第一入口 (12) 连接; 液液换热器 (D) 的 第二入口 (9) 为锅炉排出的凝结水进口, 液液换热器 (D) 的第二出口 (10) 为升温后的凝结水 出口、 凝结水返回电厂锅炉系统; 溶解池 (K) 的出口 (27) 为盐溶液出口, 与混凝沉淀池 (J) 的 第一入口 (28) 连接, 混凝沉淀池 (J) 的第二入口 (29) 为加药口, 混凝沉淀池 (J) 的第一出口 (50) 为底部的泥浆排放口, 与压滤机 (I) 的入口 (31) 连接, 压滤机。
8、 (I) 的第一出口 (32) 为压 滤后生成的清液排放口, 与混凝沉淀池 (J) 的第三入口 (30) 连接, 压滤机 (I) 的第二出口 (33) 为压滤产生的固体物排放口, 混凝沉淀池 (J) 的第二出口 (47) 为沉淀澄清后的盐溶液 排放口, 与晶种析出装置 (O) 的第一入口 (48) 连接; 晶种析出装置 (O) 的第二入口 (46) 为加 药口, 晶种析出装置 (O) 的第一出口 (49) 为晶种颗粒出口, 晶种析出装置 (O) 的第二出口 (51) 为出水口, 与调节池 (S) 的第一入口 (52) 连接; 调节池 (S) 的第二入口 (63) 为盐酸进口, 调节池 (S) 。
9、的出口 (64) 与氧化器 (T) 的入口 (65) 连接, 氧化器 (T) 的第一出口 (68) 与调节池 (U) 的第一入口 (69) 连接, 调节池 (U) 的第二入口 (70) 为氢氧化钠进口, 调节池 (U) 的出口 (66) 与冷冻结晶装置 (R) 的入口 (62) 连接, 冷冻结晶装置 (R) 的第一出口 (53) 与回溶池 (N) 的第一入口 (45) 连接, 回溶池 (N) 的第二入口 (84) 为冷凝水进口, 与蒸发结晶器 (M) 的第一 出口 (54) 连接, 回溶池 (N) 的出口 (44) 与蒸发结晶器 (M) 的第一入口 (43) 连接, 冷冻结晶装 置 (R) 的。
10、第二出口 (61) 为高盐水出口, 与蒸发结晶器 (Q) 的第一入口 (71) 连接; 蒸发结晶器 (M) 的第二入口 (85) 和蒸发结晶器 (Q) 的第二入口 (86) 为蒸汽进口, 蒸发结晶器 (M) 的第二 出口 (55) 和蒸发结晶器 (Q) 的第一出口 (71) 为二次蒸汽出口, 分别与蒸汽引射器 (X) 的第一 入口 (57) 和蒸汽引射器 (X) 的第二入口 (58) 连接, 蒸发结晶器 (M) 的第三出口 (42) 和蒸发结 晶器 (Q) 的第二出口 (72) 为蒸发结晶的母液排放口, 均与吸附装置 (P) 的第一入口 (41) 连 接, 蒸发结晶器 (Q) 的第三出口 (7。
11、3) 为结晶盐出口, 蒸发结晶器 (Q) 的第四出口为冷凝水出 口, 蒸汽引射器 (X) 的第三入口 (59) 为高压蒸汽进口, 蒸汽引射器 (X) 的出口 (60) 为用于电 权利要求书 1/3 页 2 CN 111672879 A 2 厂外供蒸汽的出口; 吸附装置 (P) 的第二入口 (40) 为盐酸溶液进口, 吸附装置 (P) 的第一出 口 (39) 为含有硫酸钠的固体物出口, 与解析装置 (L) 的第一入口 (37) 连接, 解析装置 (L) 的 第二入口 (34) 为氢氧化钠进口, 解析装置 (L) 的第一出口 (88) 为吸附剂出口, 与吸附装置 (P) 的的第三入口 (77) 连。
12、接, 解析装置 (L) 的第二出口 (36) 为解析后的硫酸钠溶液出口, 与 蒸发结晶器 (M) 的第三入口 (38) 连接, 吸附装置 (P) 的第二出口 (35) 为吸附后的溶液出口, 与冷冻装置 (V) 的第二入口 (75) 连接, 冷冻装置 (V) 的第一出口 (78) 为晶体盐排出口, 冷冻 装置 (V) 的第二出口 (79) 与蒸发结晶器 (W) 的第一入口 (80) 连接, 蒸发结晶器 (W) 的第一出 口 (82) 为结晶盐出口, 蒸发结晶器 (W) 第二出口 (81) 为蒸发结晶的母液出口, 与冷冻装置 (V) 的第三入口 (76) 连接, 蒸发结晶器 (W) 的第三出口 (。
13、87) 为蒸发结晶的母液排放口、 蒸发 结晶器 (W) 的第四出口 (83) 为冷凝水排出口。 2.根据权利要求1所述的一种基于火电厂节能环保一体化的废盐资源化系统, 其特征 在于, 所述干燥器 (A) 采用电加热回转窑、 电加热耙式炉、 电加热滚筒干燥器 (A) 其中的一 种。 3.根据权利要求1所述的一种基于火电厂节能环保一体化的废盐资源化系统, 其特征 在于, 所述固液换热器 (E) 采用水冷滚筒式冷渣器或盘式冷渣器。 4.根据权利要求1所述的一种基于火电厂节能环保一体化的废盐资源化系统, 其特征 在于, 液液换热器 (D) 采用板式或列管式换热器。 5.一种基于如权利要求1至4任一项所。
14、述的系统的废盐资源化方法, 其特征在于, 包括 如下工艺过程: 将废盐送入干燥器 (A) 进行干燥, 所述干燥器 (A) 内控制干燥温度在100-300之间, 所述干燥器 (A) 采用真空干燥的方式, 真空度在0.008MPa-0.01MPa之间; 对干燥器 (A) 产生的干燥尾气通过除尘脱酸器 (B) 进行处理, 具体过程是, 除尘脱酸器 (B) 采用耐高温复合滤筒式除尘器, 耐高温复合滤筒式除尘器滤芯采用无机硅酸盐复合材 料、 耐高温复合滤筒式除尘器筒芯内置钒钛触媒, 钒钛触媒作为脱硫脱硝催化剂的一种, 将 干燥尾气中氮氧化物还原为氮气; 除尘脱酸器 (B) 通过添加碱剂、 实现对烟气中氯。
15、化氢、 硫化物气体、 氟化氢气体等酸性 气体进行脱除、 所述碱剂为氢氧化钠、 碳酸钠或氢氧化钙, 所述除尘脱酸器 (B) 的可操作温 度是30-600之间, 经过除尘脱酸器 (B) 处理的气体在真空装置 (C) 的带动下、 脱酸后的 气体通过引风机 (Z) 进入电厂锅炉内烧掉; 干燥后的废盐进入高温热解器 (F) , 对干燥后的废盐进行热解, 所述高温热解器 (F) 采 用无氧状态下热解,所述高温热解器 (F) 的热解温度控制在300-600之间, 瞬时最高温 度不超过1000, 采用连续进料、 连续出料的生产方式, 高温热解器 (F) 产生的热解气体通 过负压风机 (G) 进入除尘脱酸器 (。
16、H) 进行除尘、 脱酸处理, 经过除尘脱酸器 (H) 处理的气体进 入电厂锅炉; 所述除尘脱酸器 (H) 采用耐高温复合滤筒式除尘器, 耐高温复合滤筒式除尘器滤芯采 用无机硅酸盐复合材料、 耐高温复合滤筒式除尘器筒芯内置钒钛触媒, 钒钛触媒作为脱硫 脱硝催化剂的一种, 将干燥尾气中氮氧化物还原为氮气; 所述除尘脱酸器 (B) 与除尘脱酸器 (H) 出口酸性气体含量低于5毫克升一下、 粉尘低于3 毫克升以下; 权利要求书 2/3 页 3 CN 111672879 A 3 除尘脱酸器 (B) 和除尘脱酸器 (H) 产生的固体废弃物为硫酸钠、 氯化钠、 氟钠、 或含有少 量硝酸钠、 部分灰尘的混合物。
17、、 或钙盐的混合物等、 随高温热解器 (F) 产生的热解后的废盐 进入固液换热器 (E) , 与来自于液液换热器 (D) 的水进行换热, 换热降温后的废盐进入溶解 池 (K) 溶解, 换热升温后的水进入到液液换热器 (D) , 并在液液换热器 (D) 内与来自电厂锅炉 的凝结水换热, 换热升温后的凝结水返回锅炉系统、 实现废盐中的高温热量回收到锅炉内; 所述固液换热器 (E) 进口盐温度低于700、 出口盐温度低于100; 所述液液换热器 (D) 进入锅炉凝结水温度低于100以下, 出口水温低于100以下; 从固液换热器 (E) 出来的危废盐进入溶解池 (K) 、 溶解池 (K) 内的盐溶液进。
18、入混凝沉淀 池 (J) , 与添加的混凝剂、 絮凝剂、 重金属去除剂、 氢氧化钠等反应, 溶液中镁离子等二价以 上阳离子与氢氧根结合生成不溶物、 溶液中重金属被吸附螯合, 在混凝药剂作用下、 形成絮 凝沉降、 沉积在混凝沉淀池 (J) 底部; 混凝沉淀池 (J) 底部的泥浆在泥浆泵的作用下进入压滤机 (I) 进行压滤分离, 经过混凝 沉淀池 (J) 沉淀澄清的盐溶液进入晶种析出装置 (O) , 晶种析出装置 (O) 内引入碳酸钙晶种 与碳酸钠药剂, 利用诱导结晶的原理, 实现碳酸钠和废盐中钙离子反应, 形成颗粒状碳酸 钙; 所述颗粒状碳酸钙作为脱硫剂回用到电厂脱硫系统; 晶种析出装置 (O) 。
19、的出来盐溶液进入调节池 (S) 后, 在调节池 (S) 中使用盐酸将ph调节 到5-7之间, 再进入氧化器 (T) 进行氧化处理, 经过氧化器 (T) 氧化处理的盐溶液进入调节池 (U) , 在调节池 (U) 内使用氢氧化钠将ph调节到7以上, 再进入冷冻结晶装置 (R) ; 所述氧化器 (T) 采用电解氧化方式、 将盐溶液中残留的有机物进行氧化分解二氧化碳、 水、 将盐溶液中氮氧化物氧化还原为氮气; 冷冻结晶装置 (R) 将盐溶液中的硫酸钠冷冻析出, 得到的十水硫酸钠固体进入回溶池 (N) , 回溶池 (N) 的溶液进入蒸发结晶器 (M) ; 进行蒸发结晶, 得到无水硫酸钠, 冷冻结晶装置 。
20、(R) 产生的高盐水进入蒸发结晶器 (Q) ; 进行蒸发结晶, 得到氯化钠, 冷冻结晶装置 (R) 的冷 冻温度为零下0以下, 盐溶液在冷冻结晶装置 (R) 的停留结晶时间大于2个小时; 所述冷冻装置 (V) 采用热泵型冷冻机组; 吸附装置 (P) 采用吸附剂吸附母液中的硫酸钠, 吸附剂采用氢氧化锆, 吸附装置 (P) 中 的溶液ph值保持4-6之间, 吸附装置 (P) 排出氢氧化锆与硫酸钠反应的固体化合物, 此时吸 附装置 (P) 的溶液中不含硫酸钠、 固体物与微量溶液进入解析装置 (L) 进行解析, 解析装置 (L) 解析后的硫酸钠溶液进入蒸发结晶器 (M) , 吸附装置 (P) 吸附后的。
21、溶液进入冷冻装置 (V) 进行低温冷冻结晶, 析出氯化钾; 解析装置 (L) 添加氢氧化钠, 实现解吸剂还原, 还原后的解吸剂重新返回吸附装置 (P) , 实现解吸剂循环使用; 吸附装置 (P) 排出含氯化钠、 氯化钾为主的溶液进入冷冻装置 (V) 后进入蒸发结晶器 (W) ; 进行蒸发结晶, 得到氯化钠结晶盐, 蒸发结晶的母液部分返回冷冻装置 (V) , 另一部分 外排, 蒸发结晶器 (W) 沸点升保持11以上、 所述蒸发结晶分盐器; 器采用FC逆循环蒸发结 晶器; 或奥斯陆蒸发结晶器。 权利要求书 3/3 页 4 CN 111672879 A 4 一种基于火电厂节能环保一体化的废盐资源化系。
22、统及方法 技术领域 0001 本发明涉及的是一种基于火电厂节能环保一体化的废盐资源化系统及方法, 具体 的是涉及一种利用火电厂的余热资源协同处置高盐危险废弃物的方法。 背景技术 0002 工业废盐来自农药、 染料、 医药化工、 煤化工、 钢铁、 冶金、 炼化、 焦化等行业, 一种 是工业工艺上副产物、 另外是来源于污水零排放的结晶产物, 我国工业每年副产的危废盐 超过千万吨, 其中绝大部分都没有得到妥善处理, 对环境危害极大, 随着我国对高盐废水治 理的日益强化、 工业废盐的产生量也随之增加、 工业废盐的无害化、 资源化处置、 日益紧迫。 0003 我国工业废盐的资源化处置的主流技术路线, 主。
23、要是以 “热法焚烧, 甚至高温熔融 废盐的方式, 实现对废盐中有机物碳化、 氧化, 去掉废盐中有机物, 然后依靠化学法净化多 价阳离子以及膜法分盐工艺、 结合蒸发法进行结晶提纯” 的技术路线为主, 其热法焚烧燃料 目前以天然气为主, 目前整体技术路线存在的问题是运行成本高、 投资大, 资源化不彻底, 存在二次环境污染的问题, 尤其对于燃烧工业废盐的尾气处理, 没有行业的统一标准和检 测手段, 尾气中对二噁英的监测治理、 组份分析、 缺乏有效的技术手段, 不明确二噁英的产 生机理和产生量、 组份等、 简单套用常规烟气净化处理工艺、 很难确保处理效果, 进而造成 大气污染; 设备运行存在结晶盐在工。
24、艺管路中结疤、 堵塞、 腐蚀换热管路、 设备更换率高、 以 及部分超细的结晶盐颗粒以气溶胶的形式逃逸到大气中的问题, 无形中加剧了雾霾的生成 因素, 同时过高的能源消耗、 造成处置成本居高不下, 另外废盐资源化处置后仍然存在大概 8%左右的危废渣需要固化填埋处理, 昂贵的填埋处置费用, 让产生废盐的企业不堪重负; 而 废盐的可溶性特性, 导致废盐不适合填埋, 对填埋要求极高、 费用昂贵。 发明内容 0004 针对上述技术问题, 本发明提供一种基于火电厂节能环保一体化的废盐资源化系 统及方法。 0005 本发明的具体描述是: 一种基于火电厂节能环保一体化的废盐资源化系统, 其特 征在于, 包括:。
25、 干燥器A、 除尘脱酸器B、 真空装置C、 液液换热器D、 固液换热器E、 高温热解器 F、 负压风机G、 除尘脱酸器H、 溶解池K、 混凝沉淀池J、 压滤机I、 晶种析出装置O、 调节池S、 氧 化器T、 调节池U、 冷冻结晶装置R、 回溶池N、 蒸发结晶器M、 蒸汽引射器X、 蒸发结晶器Q、 解析 装置L、 吸附装置P、 冷冻装置V、 蒸发结晶器W、 引风机Z。 其中, 干燥器A的第一入口1为废盐进口, 干燥器A的第一出口2为干燥后废盐出口, 与高温热 解器F的第一入口18连接, 干燥器A的第二出口3为干燥尾气出口, 与除尘脱酸器B的入口4连 接; 除尘脱酸器B的第一出口6为除尘脱酸后的废。
26、气出口, 与真空装置C的进口7连接, 除尘 脱酸器B的第二出口5和除尘脱酸器H的第一出口24为固体废弃物出口, 均与高温热解器F的 第二入口19连接, 除尘脱酸器H的第二出口25为除尘脱酸后的废气出口、 通过管路与引风机 说明书 1/10 页 5 CN 111672879 A 5 Z的第一进口91连接; 真空装置C的不凝气出口8通过管路与引风机Z的第二进口90连接, 引 风机Z的出口92为气体出口, 气体通入电厂锅炉。 0006 高温热解器F的第一出口20为热解气体出口, 通过负压风机G的进口21与除尘脱酸 器H的入口23连接, 高温热解器F的第二出口17为热废盐出口, 与固液换热器E的第一入。
27、口16 连接; 固液换热器E的第一出口15为降温后废盐的出口, 与溶解池K的入口26连接, 固液换热 器E的第二入口14为换热升温前水的进口, 与液液换热器D的第一出口11连接, 固液换热器E 的第二出口13为换热升温后水的出口, 与液液换热器D的第一入口12连接; 液液换热器D的第二入口9为锅炉排出的凝结水进口, 液液换热器D的第二出口10为升 温后的凝结水出口、 凝结水返回电厂锅炉系统; 溶解池K的出口27为盐溶液出口, 与混凝沉淀池J的第一入口28连接, 混凝沉淀池J的第 二入口29为加药口, 混凝沉淀池J的第一出口50为底部的泥浆排放口, 与压滤机I的入口31 连接, 压滤机I的第一出。
28、口32为压滤后生成的清液排放口, 与混凝沉淀池J的第三入口30连 接, 压滤机I的第二出口33为压滤产生的固体物排放口, 混凝沉淀池J的第二出口47为沉淀 澄清后的盐溶液排放口, 与晶种析出装置O的第一入口48连接; 晶种析出装置O的第二入口46为加药口, 晶种析出装置O的第一出口49为晶种颗粒出 口, 晶种析出装置O的第二出口51为出水口, 与调节池S的第一入口52连接; 调节池S的第二 入口63为盐酸进口, 调节池S的出口64与氧化器T的入口65连接, 氧化器T的第一出口68与调 节池U的第一入口69连接, 调节池U的第二入口70为氢氧化钠进口, 调节池U的出口66与冷冻 结晶装置R的入口。
29、62连接, 冷冻结晶装置R的第一出口53与回溶池N的第一入口45连接, 回溶 池N的第二入口84为冷凝水进口, 与蒸发结晶器M的第一出口54连接, 回溶池N的出口44与蒸 发结晶器M的第一入口43连接, 冷冻结晶装置R的第二出口61为高盐水出口, 与蒸发结晶器Q 的第一入口71连接; 蒸发结晶器M的第二入口85和蒸发结晶器Q的第二入口86为蒸汽进口, 蒸发结晶器M的 第二出口55和蒸发结晶器Q的第一出口71为二次蒸汽出口, 分别与蒸汽引射器X的第一入口 57和蒸汽引射器X的第二入口连接58, 蒸发结晶器M的第三出口42和蒸发结晶器Q的第二出 口72为蒸发结晶的母液排放口, 均与吸附装置P的第一。
30、入口41连接, 蒸发结晶器Q的第三出 口73为结晶盐出口, 蒸发结晶器Q的第四出口89为冷凝水出口, 蒸汽引射器X的第三入口59 为高压蒸汽进口, 蒸汽引射器X的出口60为用于电厂外供蒸汽的出口; 吸附装置P的第二入口40为盐酸溶液进口, 吸附装置P的第一出口39为含有硫酸钠的固 体物出口, 与解析装置L的第一入口37连接, 解析装置L的第二入口34为氢氧化钠进口, 解析 装置L的第一出口88为吸附剂出口, 与吸附装置P的的第三入口77连接, 解析装置L的第二出 口36为解析后的硫酸钠溶液出口, 与蒸发结晶器M的第三入口38连接, 吸附装置P的第二出 口35为吸附后的溶液出口, 与冷冻装置V的。
31、第二入口75连接, 冷冻装置V的第一出口78为晶 体盐排出口, 冷冻装置V的第二出口79与蒸发结晶器W的第一入口80连接, 蒸发结晶器W的第 一出口82为结晶盐出口, 蒸发结晶器W第二出口81为蒸发结晶的母液出口, 与冷冻装置V的 第三入口76连接, 蒸发结晶器W的第三出口87为蒸发结晶的母液排放口、 蒸发结晶器W的第 四出口83为冷凝水排出口。 0007 所述干燥器A采用电加热回转窑、 电加热耙式炉、 电加热滚筒干燥器A其中的一种。 说明书 2/10 页 6 CN 111672879 A 6 0008 所述固液换热器E采用水冷滚筒式冷渣器或盘式冷渣器。 0009 液液换热器D采用板式或列管式。
32、换热器。 0010 一种基于如权利要求1至4任一项所述的系统的废盐资源化方法, 其特征在于, 包 括如下工艺过程: 将废盐送入干燥器A进行干燥, 所述干燥器A内控制干燥温度在100-300之间, 所述 干燥器A采用真空干燥的方式、 内部负压处于状态, 真空度在0.008MPa-0.01MPa之间; 通过除尘脱酸器B对干燥器A产生的干燥尾气通过除尘脱酸器B进行处理, 具体过程是, 除尘脱酸器B采用耐高温复合滤筒式除尘器, 耐高温复合滤筒式除尘器滤芯采用无机硅酸 盐复合材料、 耐高温复合滤筒式除尘器筒芯内置钒钛触媒, 钒钛触媒作为脱硫脱硝催化剂 的一种, 将干燥尾气中氮氧化物还原为氮气。 0011。
33、 除尘脱酸器B通过添加碱剂、 实现对烟气中氯化氢、 硫化物气体、 氟化氢气体等酸 性气体进行脱除、 所述碱剂为氢氧化钠、 碳酸钠或氢氧化钙, 所述除尘脱酸器B的可操作温 度是30-600之间, 经过除尘脱酸器B处理的气体在真空装置C的带动下、 脱酸后的气体 通过引风机Z进入电厂锅炉内烧掉; 干燥后的废盐进入高温热解器F, 对干燥后的废盐进行热解, 所述高温热解器F采用无 氧状态下热解,所述高温热解器F的热解温度控制在300-600之间, 瞬时最高温度不超 过1000, 采用连续进料、 连续出料的生产方式, 高温热解器F产生的热解气体通过负压风 机G进入除尘脱酸器H进行除尘、 脱酸处理, 经过除。
34、尘脱酸器H处理的气体进入电厂锅炉; 所述除尘脱酸器H采用耐高温复合滤筒式除尘器, 耐高温复合滤筒式除尘器滤芯采用 无机硅酸盐复合材料、 耐高温复合滤筒式除尘器筒芯内置钒钛触媒, 钒钛触媒作为脱硫脱 硝催化剂的一种, 将干燥尾气中氮氧化物还原为氮气。 0012 所述除尘脱酸器B与除尘脱酸器H出口酸性气体含量低于5毫克升一下、 粉尘低于3 毫克升以下。 0013 除尘脱酸器B和除尘脱酸器H产生的固体废弃物为硫酸钠、 氯化钠、 氟钠、 或含有少 量硝酸钠、 部分灰尘的混合物、 或钙盐的混合物等、 随高温热解器F产生的热解后的废盐进 入固液换热器E, 与来自于液液换热器D的水进行换热, 换热降温后的废。
35、盐进入溶解池K溶 解, 换热升温后的水进入到液液换热器D, 并在液液换热器D内与来自电厂锅炉的凝结水换 热, 换热升温后的凝结水返回锅炉系统、 实现废盐中的高温热量回收到锅炉内; 所述固液换热器E进口盐温度低于700、 出口盐温度低于100。 0014 所述液液换热器D进入锅炉凝结水温度低于100以下, 出口水温低于100以下。 0015 从固液换热器E出来的危废盐进入溶解池K、 溶解池K内的盐溶液进入混凝沉淀池 J, 与添加的混凝剂、 絮凝剂、 重金属去除剂、 氢氧化钠等反应, 溶液中镁离子等二价以上阳 离子与氢氧根结合生成不溶物、 溶液中重金属被吸附螯合, 在混凝药剂作用下、 形成絮凝沉 。
36、降、 沉积在混凝沉淀池J底部。 0016 混凝沉淀池J底部的泥浆在泥浆泵的作用下进入压滤机I进行压滤分离, 经过混凝 沉淀池J沉淀澄清的盐溶液进入晶种析出装置O, 晶种析出装置O内引入碳酸钙晶种与碳酸 钠药剂, 利用诱导结晶的原理, 实现碳酸钠和废盐中钙离子反应, 形成颗粒状碳酸钙; 所述颗粒状碳酸钙作为脱硫剂回用到电厂脱硫系统。 0017 晶种析出装置O的出来盐溶液进入调节池S后, 在调节池S中使用盐酸将ph调节到 说明书 3/10 页 7 CN 111672879 A 7 5-7之间, 再进入氧化器T进行氧化处理, 经过氧化器T氧化处理的盐溶液进入调节池U, 在调 节池U内使用氢氧化钠将p。
37、h调节到7以上, 再进入冷冻结晶装置R; 所述氧化器T采用电解氧化方式、 将盐溶液中残留的有机物进行氧化分解二氧化碳、 水、 将盐溶液中氮氧化物氧化还原为氮气。 0018 冷冻结晶装置R将盐溶液中的硫酸钠冷冻析出, 得到的十水硫酸钠固体进入回溶 池N, 回溶池N的溶液进入蒸发结晶器M; 进行蒸发结晶, 得到无水硫酸钠, 冷冻结晶装置R产 生的高盐水进入蒸发结晶器Q; 进行蒸发结晶, 得到氯化钠, 冷冻结晶装置R的冷冻温度为零 下0以下, 盐溶液在冷冻结晶装置R的停留结晶时间大于2个小时; 所述冷冻装置V采用热泵型冷冻机组。 0019 吸附装置P采用吸附剂吸附母液中的硫酸钠, 吸附剂采用氢氧化锆。
38、, 吸附装置P中 的溶液ph值保持4-6之间, 吸附装置P排出氢氧化锆与硫酸钠反应的固体化合物, 此时吸附 装置P的溶液中不含硫酸钠、 固体物与微量溶液进入解析装置L进行解析, 解析装置L解析后 的硫酸钠溶液进入蒸发结晶器M, 吸附装置P吸附后的溶液进入冷冻装置V进行低温冷冻结 晶, 析出氯化钾。 0020 解析装置L添加氢氧化钠, 实现解吸剂还原, 还原后的解吸剂重新返回吸附装置P, 实现解吸剂循环使用。 0021 吸附装置P排出含氯化钠、 氯化钾为主的溶液进入冷冻装置V后进入蒸发结晶器W; 进行蒸发结晶, 得到氯化钠结晶盐, 蒸发结晶的母液部分返回冷冻装置V, 另一部分外排, 蒸 发结晶器。
39、W沸点升保持11以上、 所述蒸发结晶分盐器; 器采用FC逆循环蒸发结晶器; 或奥 斯陆蒸发结晶器。 0022 本发明的有益效果如下: 1、 首次提出基于热电厂协同处置废盐的方法, 利用能源梯级利用的技术原理, 用较少 的能源消耗, 实现对危废盐的资源化处置, 达到大幅度降低废盐处置成本的目的, 其基本的 技术实现方法是: 废盐处置过程中消耗的电能取自电厂, 在废盐干燥、 废盐热解、 热法以及 冷法结晶盐析出环节, 电能以热能的形式转化、 通过热能回收, 将大部分热能回收于电厂、 实现能源二次回收、 或将二次热能用于工业生产、 供暖等、 从而实现能源的梯级高效利用。 0023 2、 利用电厂协同。
40、处置废盐处置的二次尾气、 并实现二次尾气的高效利用。 其技术 实现办法是: 废盐干燥、 热解采用电能, 因此产生的尾气中均为可以燃烧的有机类气体, 通 过对气体中酸性气体的脱除、 剩余的尾气进入电厂锅炉内参烧、 作为辅助燃料, 实现了有机 尾气的热能高效利用, 回收热能; 另外一方面、 彻底杜绝了尾气产生二噁英的生成条件, 从 而利用电厂的协同处置方法、 彻底解决了废盐处置尾气处理的难题。 0024 3、 首次提出针对废盐干燥、 热解工艺环节、 针对干燥和热解工艺环节产生的含有 酸性气体的尾气采用耐高温复合滤筒式除尘、 脱硫、 脱硝一体化设备、 同时实现尾气中可能 含有的二噁英实现催化反应、 。
41、并彻底消除掉; 其技术优势在于避免了现有废盐处置采用高 温氧化、 碳化或废盐熔融设备产生的尾气需要急冷、 湿法脱酸、 活性炭吸附等措施引起的热 烟气热能损失大、 产生脱酸高盐废水、 产生脱硝危废物、 以及活性炭吸附环节产生的活性炭 危险废弃物等技术的不足、 以及尾气中二噁英去除不彻底、 很难达到排放要求的行业难题。 0025 4、 采用电加热干燥、 电加热热解技术、 一方面实现该技术采用的设备技术成熟、 易 于实现; 另外一方面是与现有天然气燃烧产生高温烟气进行干燥、 碳化、 氧化技术的技术手 说明书 4/10 页 8 CN 111672879 A 8 段相比、 无需设置二次燃烧室、 节约了大。
42、量能源、 尾气排放量减少90%以上, 避免了尾气中夹 带大量细盐尘颗粒、 产生的尾气不含固体颗粒物、 从而杜绝了现有废盐处置设备尾气排放 环节的管路堵塞、 腐蚀、 尾气排放量大、 生产控制难、 尾气排放超标、 尾气中细微颗粒向大气 排放、 加剧大气雾霾的问题。 0026 5、 实现了废盐危废物处理的100%资源化、 无二次危废物的产生。 0027 本发明的另外技术优势是实现了废盐处置100%资源化, 无二次污染物废渣的产 生、 无需填埋场地, 彻底解决填埋引起的废盐渗漏、 污染地下水的安全隐患、 解决了现有废 盐处置装置产生二次危废、 固废量过大的难题。 与现有技术相比、 废盐处置难免产生二次。
43、固 体危险废弃物、 需要填埋固化处理, 而采用本发明, 实现废盐中可溶性盐、 比如: 硫酸钠100% 资源化、 生产出工业级别硫酸钠、 氯化钠100%资源化化、 氯化钾100%资源化, 处理废盐过程 中产生固体不溶物、 经过处理后可与电厂煤灰混合、 作为建筑辅料, 因此无二次固危废产 生。 0028 6、 处理成本低廉、 实现较低的处置成本、 技术易于实现。 0029 由于将废盐处置与电厂耦合、 因此采用能源梯级利用与回收技术更容易实现、 技 术方法相对于现有技术路线, 可显著降低运行成本, 可解决我国废盐处置的高能耗现状, 同 时降低碳排放; 本发由不同工艺环节的组成, 而采用的各个工艺环节。
44、的技术, 均有成功实施 的案例保证、 因此, 本发明实施的技术门槛不高、 并易于实现。 附图说明 0030 图1为本发明实施例提供的一种基于火电厂节能环保一体化的废盐资源化系统的 结构框图。 0031 图1中各部件编号与名称如下。 干燥器A、 除尘脱酸器B、 真空装置C、 液液换热器D、 固液换热器E、 高温热解器F、 负压风机G、 除尘脱酸器H、 压滤机I、 溶解池K、 混凝沉淀池J、 解 析装置L、 蒸发结晶器M、 回溶池N、 晶种析出装置O、 吸附装置P、 蒸发结晶器Q、 冷冻结晶装置 R、 调节池S、 氧化器T、 调节池U、 冷冻装置V、 蒸发结晶器W、 蒸汽引射器X、 引风机Z、 干。
45、燥器A的 第一入口1、 干燥器A的第一出口2、 干燥器A的第二出口3、 除尘脱酸器B的入口4、 除尘脱酸器 B的第二出口5、 除尘脱酸器B的第一出口6、 真空装置C的进口7、 真空装置C的不凝气出口8、 液换热器D的第二入口9、 液液换热器D的第二出口10、 液液换热器D的第一出口11、 液液换热 器D的第一入口12、 固液换热器E的第二出口13、 固液换热器E的第二入口14、 固液换热器E的 第一出口15、 固液换热器E的第一入口16、 高温热解器F的第二出口17、 高温热解器F的第一 入口18、 高温热解器F的第二入口19、 高温热解器F的第一出口20、 负压风机G的进口21、 除尘 脱酸。
46、器H的入口23、 除尘脱酸器H的第一出口24、 除尘脱酸器H的第二出口25、 溶解池K的入口 26、 溶解池K的出口27、 混凝沉淀池J的第一入口28、 混凝沉淀池J的第二入口29、 混凝沉淀池 J的第三入口30、 压滤机I的入口31、 压滤机I的第一出口32、 压滤机I的第二出口33、 解析装 置L的第二入口34、 吸附装置P的第二出口35、 解析装置L的第二出口36、 解析装置L的第一入 口37、 蒸发结晶器M的第三入口38、 吸附装置P的第一出口39、 吸附装置P的第二入口40、 吸附 装置P的第一入口41、 蒸发结晶器M的第三出口42、 蒸发结晶器M的第一入口43、 回溶池N的出 口4。
47、4、 回溶池N的第一入口45、 晶种析出装置O的第二入口46、 混凝沉淀池J的第二出口47、 晶 种析出装置O的第一入口48、 晶种析出装置O的第一出口49、 混凝沉淀池J的第一出口50、 晶 说明书 5/10 页 9 CN 111672879 A 9 种析出装置O的第二出口51、 调节池S的第一入口52、 冷冻结晶装置R的第一出口53、 蒸发结 晶器M的第一出口54、 蒸发结晶器M的第二出口55、 蒸发结晶器M的第三出口56、 蒸汽引射器X 的第一入口57、 蒸汽引射器X的第二入口58、 蒸汽引射器X的第三入口59、 蒸汽引射器X的出 口60、 冷冻结晶装置R的第二出口61、 冷冻结晶装置R。
48、的入口62、 调节池S的第二入口63、 调节 池S的出口64、 氧化器T的入口65、 调节池U的出口66、 氧化器T的第一出口68、 调节池U的第一 入口69、 调节池U的第二入口70、 蒸发结晶器Q的第一入口71、 蒸发结晶器Q的第二出口72、 蒸 发结晶器Q的第三出口73、 蒸发结晶器Q的第一出口74、 冷冻装置V的第二入口75、 冷冻装置V 的第三入口76、 吸附装置P的的第三入口77、 冷冻装置V的第一出口78、 冷冻装置V的第二出 口79、 蒸发结晶器W的第一入口80、 蒸发结晶器W第二出口81、 蒸发结晶器W的第一出口82、 蒸 发结晶器W的第四出口83、 回溶池N的第二入口84、。
49、 蒸发结晶器M的第二入口85、 蒸发结晶器Q 的第二入口86、 蒸发结晶器W的第三出口87、 解析装置L的第一出口88、 蒸发结晶器Q的第四 出口89、 引风机Z的第二进口90、 引风机Z的第一进口91、 引风机Z的出口92。 具体实施方式 0032 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述, 所举实例只用于解释本发明, 并 非用于限定本发明的范围。 0033 图1为本发明实施例提供的一种基于火电厂节能环保一体化的废盐资源化系统的 结构框图, 该系统包括: 干燥器A、 除尘脱酸器B、 真空装置C、 液液换热器D、 固液换热器E、 高 温热解器F、 负压风机G、 除尘脱酸器H、 溶解池K、 混凝。
50、沉淀池J、 压滤机I、 晶种析出装置O、 调 节池S、 氧化器T、 调节池U、 冷冻结晶装置R、 回溶池N、 蒸发结晶器M、 蒸汽引射器X、 蒸发结晶 器Q、 解析装置L、 吸附装置P、 冷冻装置V、 蒸发结晶器W、 风机Z。 0034 首先废盐由机械输送装置, 进入干燥器A的1口, 所述干燥器A可采用电加热回转 窑、 电加热耙式炉、 电加热滚筒干燥器A其中的一种, 优先选用电加热回转窑。 电加热方式可 采用电阻式加热方法或电磁式加热方法, 所述电加热原件分布在窑炉底部或四周, 热源与 物料热传递通过窑管或耐腐蚀传热材料进行。 干燥器A内控制加热温度在100-300之 间, 干燥器A的材质选择。
- 内容关键字: 基于 火电厂 节能 环保 一体化 资源 系统 方法
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