一种利用二吸塔出口烟气浓缩酸性废水的装置的制作方法

文档序号:14145358阅读:295来源:国知局

本实用新型属于化工技术领域,涉及有色金属冶炼中的废水处理,具体是一种利用制酸系统吸收塔出口烟气浓缩酸性废水的装置。



背景技术:

有色金属冶炼烟气制酸湿法净化洗涤过程中,会产生大量的酸性废水,应环保要求,该酸性废水需经处理达标后方可排放,因此缩减酸性废水产生量有利于降低处理成本。目前,国内外常用的浓缩酸性废水的方法为蒸汽蒸发浓缩法,该法对设备设施要求苛刻,且蒸汽消耗大,浓缩成本过高。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题,提供一种运行成本低、可以废治废的利用吸收塔出口烟气浓缩酸性废水的装置。

为达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案:一种利用二吸塔出口烟气浓缩酸性废水的装置,包括二吸塔,该二吸塔出口通过烟道与管壳式换热器顶端管程连接,管壳式换热器底端管程通过烟道依次连接绝热蒸发浓缩塔、尾气吸收塔和尾排烟囱,其中,管壳式换热器壳程一侧设有一次转化烟气管,另一侧设有一吸塔连接管;所述绝热蒸发浓缩塔底部一侧设有酸性废水进水管,底部同侧通过蒸发循环泵与绝热蒸发浓缩塔塔内分酸装置连接,绝热蒸发浓缩塔底部另一侧通过酸水输送泵分别与绝热蒸发浓缩塔塔体和外排管道连接,酸水输送泵与绝热蒸发浓缩塔塔体之间设有回流自动阀,外排管道上设有外排自动阀,酸水输送泵入口设有浓度计,该浓度计两端分别与回流自动阀和外排自动阀联锁;所述尾气吸收塔底部一侧设有设有氢氧化钠溶液进液管,底部同侧通过尾吸循环泵与尾气吸收塔塔内喷淋装置连接。

其中,二吸塔出口通过设有旁通自动阀的旁通烟道与绝热蒸发浓缩塔连接。

蒸发循环泵为两组,尾吸循环泵亦为两组,一开一备。

绝热蒸发浓缩塔为塔槽一体填料塔,该塔相对于空塔,可增加气液接触面积,利用双膜理论,提高了蒸发浓缩的效率,且塔槽一体节省设备占地面积、节省投资。

一种利用上述装置浓缩酸性废水的方法,具体包括以下步骤:

A、将二吸塔出口烟气输送至管壳式换热器顶端管程,与壳程中转化工序一次转化烟气换热后,二吸塔出口烟气输送至绝热蒸发浓缩塔,一次转化烟气输送至一吸塔;

B、将酸性废水输送至绝热蒸发浓缩塔,经蒸发循环泵输送至塔内分酸装置,与换热后的二吸塔出口烟气逆流接触;

C、在绝热蒸发浓缩塔内通过绝热蒸发,降温后的烟气携带水蒸气及少量的HF和HCl从绝热蒸发浓缩塔顶部排出进入尾气吸收塔;

D、将NaOH溶液输送至尾气吸收塔,经尾吸循环泵输送至塔内喷淋装置循环喷淋,与携带水蒸气及少量的HF和HCl的烟气逆流接触,除去HF和HCl后经尾排烟囱排入大气;

E、步骤C中绝热蒸发浓缩塔内被浓缩的酸性废水,当浓度计显示其酸度达到指标要求时,外排自动阀打开、回流自动阀关闭,酸性废水经酸水输送泵输送至外排管道排出进入下道工序;浓度计显示酸性废水酸度低于指标要求时,回流自动阀打开、外排自动阀关闭,酸性废水经酸水输送泵输送至绝热蒸发浓缩塔内再次循环,直至酸度达标后排出。

上述步骤A中,通过旁通自动阀调节进入管壳式换热器顶端管程二吸塔出口烟气量,来调节进入绝热蒸发浓缩塔的烟气温度。

本实用新型相比于现有技术具有以下有益效果:本实用新型利用二吸塔出口烟气浓缩酸性废水的装置主要包括二吸塔、管壳式换热器、绝热蒸发浓缩塔、尾气吸收塔和尾排烟囱,其采用二吸塔出口绝对干燥的烟气蒸发净化酸性废水,浓缩酸水的同时可带走少量HF和HCl气体,再通过尾气吸收塔吸收后达标排放。本实用新型首先利用转化工序一次转化出口约240-320℃的烟气加热二吸塔出口约60-80℃的烟气,然后利用换热后约120-150℃的二吸塔出口绝对干燥的烟气与酸性废水逆流接触进行绝热蒸发,以达到浓缩酸性废水的目的,同时降低转化工序一次转化出口烟气温度,避免进入一吸塔烟气温度过高造成的负面影响。本实用新型工艺流程简单、操作便捷、运行可靠,投资低,避免了酸性废水浓缩过程中大量蒸汽的消耗,降低了浓缩酸性废水过程的运行成本,同时避免了高温酸性废水对设备的腐蚀,且不会产生新的废弃物,通过以废治废实现酸性废水达标浓缩和废气达标排放的目的。

附图说明

图1为本实用新型装置的连接关系示意图。

附图标记:1、二吸塔;2、管壳式换热器;3、绝热蒸发浓缩塔;4、尾气吸收塔;5、蒸发循环泵;6、酸水输送泵;7、尾吸循环泵;8、旁通自动阀;9、回流自动阀;10、外排自动阀;11、浓度计;12、尾排烟囱;13、一次转化烟气管;14、一吸塔连接管;15、酸性废水进水管;16、外排管道;17、氢氧化钠溶液进液管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1所示,一种利用二吸塔出口烟气浓缩酸性废水的装置,包括二吸塔1,该二吸塔1出口通过烟道与管壳式换热器2顶端管程连接,并通过设有旁通自动阀8的旁通烟道与绝热蒸发浓缩塔3连接,

管壳式换热器2底端管程通过烟道依次连接绝热蒸发浓缩塔3、尾气吸收塔4和尾排烟囱12,其中,管壳式换热器2壳程一侧设有一次转化烟气管13,另一侧设有一吸塔连接管14;绝热蒸发浓缩塔3为塔槽一体填料塔,底部一侧设有酸性废水进水管15,底部同侧通过两组蒸发循环泵5(一开一备)与绝热蒸发浓缩塔3塔内分酸装置连接,绝热蒸发浓缩塔3底部另一侧通过酸水输送泵6分别与绝热蒸发浓缩塔3塔体和外排管道16连接,酸水输送泵6与绝热蒸发浓缩塔3塔体之间设有回流自动阀9,外排管道16上设有外排自动阀10,酸水输送泵6入口设有浓度计11,该浓度计11两端分别与回流自动阀9和外排自动阀10联锁;尾气吸收塔4底部一侧设有设有氢氧化钠溶液进液管17,底部同侧通过两组尾吸循环泵7(一开一备)与尾气吸收塔4塔内喷淋装置连接。

将上述装置应用于正常生产时的酸性废水(二吸塔1出口烟气温度:64℃-77℃,平均温度72℃,烟气量:123658-146802Nm3/h,平均气量140533Nm3/h;酸水温度:28-41℃,平均温度33℃,流量:15-19m3/h,平均流量18m3/h,酸度:8-16%,平均酸度15%)的浓缩过程中,为提高浓缩效率,将二吸塔1出口烟气全部通过管壳式换热器2换热,具体包括以下步骤:来自酸性废水处理系统的酸性废水通过酸性废水进水管15输送至绝热蒸发浓缩塔3,经蒸发循环泵5输送至塔内分酸装置进行循环,全关旁通自动阀8,将二吸塔1出口烟气输送至管壳式换热器2顶端管程,与通过一次转化烟气管13进入管壳式换热器2壳程的一次转化烟气换热,换热后一次转化烟气通过一吸塔连接管14进入一吸塔,120-150℃的二吸塔1出口烟气进入绝热蒸发浓缩塔3,与塔内循环的酸性废水逆流接触,通过绝热蒸发,二吸塔1出口烟气温度降至36℃,并携带水蒸气及少量的HF和HCl,该气体与通过氢氧化钠溶液进液管17进入尾气吸收塔4内的NaOH溶液逆流接触洗涤后,经尾排烟囱12排入大气;绝热蒸发浓缩塔3可蒸发水8.3t/h,当浓度计11检测到绝热蒸发浓缩塔3内酸性废水酸度<40%时,经酸水输送泵6和回流自动阀10回流,当酸度达到40%时,经酸水输送泵6和外排自动阀10从外排管道16排出,输送至下道工序,外排量为9.7 m3/h。

实施例2

本实施例中利用二吸塔出口烟气浓缩酸性废水的装置同实施例1,将其应用于冶炼投料量较大、SO2浓度较高情况下的酸性废水(二吸塔出口烟气温度:76-80℃,平均温度77℃,烟气量:146690 -154780Nm3/h,平均气量148222Nm3/h;酸水温度:32-43℃,平均温度40℃,流量:16 -22m3/h,平均流量20m3/h,酸度:13-16%,平均酸度15%)的浓缩过程中,由于转化工序一次转化烟气温度较高,因此将二吸塔1出口烟气部分通过管壳式换热器2换热,具体包括以下步骤:来自酸性废水处理系统的酸性废水输送至绝热蒸发浓缩塔3,经蒸发循环泵5输送至塔内分酸装置进行循环,打开旁通自动阀8,将绝热蒸发浓缩塔3入口烟气温度调节至<160℃,与塔内循环的酸性废水逆流接触,通过绝热蒸发,二吸塔1出口烟气温度降至38℃,并携带水蒸气及少量的HF和HCl,该气体与通过氢氧化钠溶液进液管17进入尾气吸收塔4内的NaOH溶液逆流接触洗涤后,经尾排烟囱12排入大气;绝热蒸发浓缩塔3可蒸发水9.6t/h,当浓度计11检测到绝热蒸发浓缩塔3内酸性废水酸度<40%时,经酸水输送泵6和回流自动阀10回流,当酸度达到40%时,经酸水输送泵6和外排自动阀10从外排管道16排出,输送至下道工序,外排量为10.4 m3/h。

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