全文摘要
一种烟气脱硫装置，包括：一个或二个脱硫塔(1)、浆液排出泵(2)、循环浆液箱(3)、滤水组件(4)、循环泵(5)、回流泵(6)和固液分离装置(7)。所述烟气脱硫装置构成双循环系统，即脱硫塔的浆液池‑浆液排出泵‑浆液循环箱‑回流泵‑脱硫塔；循环浆液箱‑循环泵‑滤水组件‑循环浆液箱。所述烟气脱硫装置系统简单、运行费用低，可以解决湿法脱硫系统中的水平衡问题、氯离子浓度问题、污泥排放问题。
主设计要求
1.一种烟气脱硫装置，其特征在于，包括：一个或二个脱硫塔(1)、浆液排出泵(2)、循环浆液箱(3)、滤水组件(4)、循环泵(5)、回流泵(6)和固液分离装置(7)；所述脱硫塔(1)底部设有浆液池(1-1)，所述浆液排出泵(2)的入口与任一所述浆液池(1-1)连通，所述浆液排出泵(2)的出口与所述固液分离装置(7)的入口连通，所述固液分离装置(7)的出口与所述循环浆液箱(3)连通；所述回流泵(6)入口与所述循环浆液箱(3)连通，所述回流泵(6)出口与任一所述脱硫塔(1)连通；所述滤水组件(4)包括壳体(8)、滤芯(9)、浆液入口(10)、浆液出口(11)和至少一个滤液出口(12)；所述滤芯(9)设在所述壳体(8)内，所述滤芯(9)包括过滤管(9a)；所述浆液入口(10)和浆液出口(11)与所述过滤管(9a)的端部开口相连通；所述过滤管(9a)的管壁上设置有多个滤孔，所述过滤管(9a)为一根或多根；所述过滤管(9a)的外围形成滤液空间(15)，所述滤液空间(15)与所述滤液出口(12)连通；所述滤水组件(4)的所述浆液入口(10)和所述浆液出口(11)与所述循环浆液箱(3)连通，在所述滤水组件(4)的所述浆液入口(10)与所述循环浆液箱(3)的通路上串联设置有所述循环泵(5)；所述浆液入口(10)用于输入来自所述循环浆液箱(3)的浆液，所述浆液出口(11)用于将流经整根过滤管(9a)后的浆液返回至所述循环浆液箱(3)；所述滤液出口(12)用于输出滤液；所述连通可以是直接连接连通，也可以通过管道或其它通道间接连通。
设计方案
1.一种烟气脱硫装置，其特征在于，包括：一个或二个脱硫塔(1)、浆液排出泵(2)、循环浆液箱(3)、滤水组件(4)、循环泵(5)、回流泵(6)和固液分离装置(7)；所述脱硫塔(1)底部设有浆液池(1-1)，所述浆液排出泵(2)的入口与任一所述浆液池(1-1)连通，所述浆液排出泵(2)的出口与所述固液分离装置(7)的入口连通，所述固液分离装置(7)的出口与所述循环浆液箱(3)连通；所述回流泵(6)入口与所述循环浆液箱(3)连通，所述回流泵(6)出口与任一所述脱硫塔(1)连通；
所述滤水组件(4)包括壳体(8)、滤芯(9)、浆液入口(10)、浆液出口(11)和至少一个滤液出口(12)；所述滤芯(9)设在所述壳体(8)内，所述滤芯(9)包括过滤管(9a)；所述浆液入口(10)和浆液出口(11)与所述过滤管(9a)的端部开口相连通；所述过滤管(9a)的管壁上设置有多个滤孔，所述过滤管(9a)为一根或多根；所述过滤管(9a)的外围形成滤液空间(15)，所述滤液空间(15)与所述滤液出口(12)连通；
所述滤水组件(4)的所述浆液入口(10)和所述浆液出口(11)与所述循环浆液箱(3)连通，在所述滤水组件(4)的所述浆液入口(10)与所述循环浆液箱(3)的通路上串联设置有所述循环泵(5)；所述浆液入口(10)用于输入来自所述循环浆液箱(3)的浆液，所述浆液出口(11)用于将流经整根过滤管(9a)后的浆液返回至所述循环浆液箱(3)；所述滤液出口(12)用于输出滤液；
所述连通可以是直接连接连通，也可以通过管道或其它通道间接连通。
2.根据权利要求1所述的烟气脱硫装置，其特征在于，所述滤水组件(4)的所述滤芯(9)还包括第一管板(9b)和第二管板(9c)；所述第一管板(9b)和第二管板(9c)上设有通孔；所述过滤管(9a)的一端穿入或穿过所述第一管板(9b)的通孔，另一端穿入或穿过所述第二管板(9c)的通孔；所述壳体(8)与所述第一管板(9b)构成第一腔室(13)，所述过滤管(9a)的一端部开口与所述第一腔室(13)相连通，所述壳体(8)与所述第二管板(9c)构成第二腔室(14)，所述过滤管(9a)的另一端部开口与所述第二腔室(14)相连通；所述壳体(8)、第一管板(9b)、第二管板(9c)以及过滤管(9a)在所述过滤管(9a)外围形成的空间构成所述滤液空间(15)。
3.根据权利要求2所述的烟气脱硫装置，其特征在于，所述滤水组件(4)的所述壳体(8)包括本体部分(8a)、第一封头(8b)和第二封头(8c)，所述本体部分(8a)、第一封头(8b)和第二封头(8c)为一体成型，或者由分体组装而成；
所述第一管板(9b)设置于所述壳体(8)的本体部分(8a)与第一封头(8b)的连接处，所述第二管板(9c)设置于所述壳体(8)的本体部分(8a)与第二封头(8c)的连接处；所述第一封头(8b)与所述第一管板(9b)构成所述第一腔室(13)，所述过滤管(9a)的一端部开口与所述第一腔室(13)相连通；所述第二封头(8c)和所述第二管板(9c)构成所述第二腔室(14)；所述过滤管(9a)的另一端部开口与所述第二腔室(14)相连通；所述壳体(8)的本体部分(8a)、第一管板(9b)、第二管板(9c)以及过滤管(9a)在所述过滤管(9a)外围形成的空间构成所述滤液空间(15)；
所述浆液入口(10)设在所述第一封头(8b)上，所述浆液出口(11)设在所述第二封头(8c)上；或者所述第一腔室(13)被分割成第一分支腔室和第二分支腔室，所述浆液入口(10)设置于所述第一分支腔室所对应的封头处，所述浆液出口(11)设置在所述第二分支腔室所对应的封头处；
所述滤液出口(12)设在所述壳体本体部分(8a)部分的侧壁上。
4.根据权利要求3所述的烟气脱硫装置，其特征在于，所述滤液空间(15)分为二个或以上的相互隔离的分支滤液空间，各个所述分支滤液空间所对应的所述壳体8的侧壁上分别设置有滤液出口(12)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的烟气脱硫装置，其特征在于，所述过滤管(9a)的管壁上设置的滤孔孔径为0.01-50微米，所述过滤管(9a)的长度为20-300cm。
6.根据权利要求5所述的烟气脱硫装置，其特征在于，所述过滤管(9a)为陶瓷膜过滤管或金属膜过滤管。
7.根据权利要求6所述的烟气脱硫装置，其特征在于，所述循环浆液箱(3)为箱型、罐型、池型或坑型浆液箱。
8.根据权利要求1-4任一项所述的烟气脱硫装置，其特征在于，所述滤水组件4为两个或以上串联使用，或两个或以上并联使用。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种烟气脱硫装置。
背景技术
在石灰石湿法烟气脱硫系统中，脱硫浆液在浆液循环泵动力驱动下，脱硫浆液经由脱硫浆液池-管道-浆液泵-管道-喷淋装置的喷嘴进行喷淋，较高温度的原烟气与脱硫浆液混合并经过传热传质过程，脱硫浆液中的部分水分蒸发，烟气温度降低湿度增加以至饱和，其中的SOn<\/sub>(二氧化硫\/三氧化硫)和灰尘等被脱除并进入脱硫浆液中，被处理后的烟气排出脱硫塔进入大气。脱硫浆液被浓缩后，回到浆液池继续循环使用。为了保持脱硫浆液的脱硫能力，需要不断地补充新的石灰石浆液。随着脱硫浆液多次循环使用，来自于用于制备脱硫浆液所用的水中的氯离子、石灰石中的氯离子、原烟气中的氯离子等，在脱硫浆液中不断富集，浓度不断提高。当脱硫浆液中的氯离子浓度过高时(一般不宜高于20000mg\/l)，脱硫浆液的腐蚀性将大幅升高，对脱硫系统的金属材料腐蚀加重，同时还会降低脱硫效率。为了解决这些问题，当脱硫浆液池中的脱硫浆液中氯离子浓度高于正常值时，需要将脱硫浆液中的部分含有氯离子的水分离出来对外排放。为了减少对外系统的影响，需要将这部分进行处理，以减少其中的悬浮物等颗粒物。目前常规技术采用三联箱等加药工艺，通过往水中加入絮凝剂或其它药剂，使水中的悬浮物、脱硫石膏等颗粒物絮凝沉淀，脱除悬浮物、脱硫石膏等颗粒物的净水被排出系统，例如对厂外排放或进入其它系统。沉淀下来的悬浮物等颗粒物形成污泥，利用污泥排出或压滤系统排出系统。这种技术的主要问题是：(1)系统复杂，投资高，维护量大；(2)加药费用高；(3)污泥处理困难，且形成固废，增加环境污染等等。
另一方面，为了维持脱硫系统的正常稳定运行，浆液池的液位需要维持在一定范围内。也就是说，进入脱硫塔的水分与流出脱硫塔的水分应保持一定平衡。目前正在开展的烟羽治理工作中，脱硫塔出口温度和湿度需要保持较低水平，使得流出脱硫塔的烟气带走的水分减少，从而给脱硫系统的水平衡带来困难。有时即使尽可能减少脱硫塔的工艺水的用量，仍然不能维持脱硫系统内的水平衡。为此，需要从脱硫浆液中提取出一定数量和质量的水。然而，目前还没有比较简单、经济的方法。
如果简单地将脱硫系统中的浆液排出，一方面会造成浆液不能被充分利用，造成浆液和水资源浪费，另一方面由于该浆液不符合排放标准而无法直接排放，需要进一步处理，导致处理成本增加。
如果将浆液中的水分通过闪蒸的方式蒸馏出来再度利用，则脱硫塔内循环使用的浆液中水含量下降，含硫物质以及各种污染物浓度升高，pH值下降，降低脱硫除尘效果，并且各种物质浓度升高，导致喷淋系统喷射不均匀，雾化效果降低，影响脱硫、除尘等效果。而且，闪蒸过程中不凝气体通过真空泵抽出，还会导致另外的环境污染。而且，闪蒸装置制造成本高，占空间巨大，本身运行耗能大。
此外，在目前正在开展的脱硫废水零排放工作中，一般需要对脱硫废水进行前置处理，目前主要采用加药絮凝沉淀工艺，其存在与三联箱工艺同样的问题。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种烟气脱硫装置，所述烟气脱硫装置包括：一个或二个脱硫塔1、浆液排出泵2、循环浆液箱3、滤水组件4、循环泵5、回流泵6和固液分离装置7；所述脱硫塔1底部设有浆液池1-1，所述浆液排出泵2的入口与任一所述浆液池1-1连通，所述浆液排出泵2的出口与所述固液分离装置7的入口连通，所述固液分离装置7的出口与所述循环浆液箱3连通；所述回流泵6入口与所述循环浆液箱3连通，所述回流泵6出口与任一所述脱硫塔1连通；
所述滤水组件4包括壳体8、滤芯9、浆液入口10、浆液出口11和至少一个滤液出口12；所述滤芯9设在所述壳体8内，所述滤芯9包括过滤管9a；所述浆液入口10和浆液出口11与所述过滤管9a的端部开口相连通；所述过滤管9a的管壁上设置有多个滤孔，所述过滤管9a为一根或多根；所述过滤管9a的外围形成滤液空间15，所述滤液空间15与所述滤液出口12连通；
所述滤水组件4的所述浆液入口10和所述浆液出口11与所述循环浆液箱3连通，在所述滤水组件4的所述浆液入口10与所述循环浆液箱3的通路上串联设置有所述循环泵5；所述浆液入口10用于输入来自所述循环浆液箱3的浆液，所述浆液出口11用于将流经整根过滤管9a后的浆液返回至所述循环浆液箱3；所述滤液出口12用于输出滤液(也称为产品水)。
所述连通可以是直接连接连通，也可以通过管道或其它通道间接连通。
所述烟气脱硫装置构成双循环系统，即：浆液池1-1-浆液排出泵2-固液分离装置7-循环浆液箱3-回流泵6-脱硫塔1；循环浆液箱3-循环泵5-滤水组件4-循环浆液箱3。
所述循环浆液箱3包括箱型、罐型、池型、坑型等，只要是能有一定储存缓冲容积的容器即可。
所述滤水组件4采用的是错流滤水方式。即，脱硫浆液在过滤管9a中轴向流动，产品水在过滤管9a中径向流动，二者之间形成错流。在过滤管9a中轴向流动的脱硫浆液在一定流速下可以及时地冲刷掉贴、挂在过滤管9a管壁上的悬浮物等细小颗粒物，减少甚至避免形成滤饼现象，因此可以保证滤水组件4的稳定运行，减少维护量。
优选地，所述滤水组件4的所述滤芯9还包括第一管板9b和第二管板9c；所述第一管板9b和第二管板9c上设有通孔；所述过滤管9a的一端穿入或穿过所述第一管板9b的通孔，另一端穿入或穿过所述第二管板9c的通孔；所述壳体8与所述第一管板9b构成第一腔室13，所述过滤管9a的一端部开口与所述第一腔室13相连通，所述壳体8与所述第二管板9c构成第二腔室14，所述过滤管9a的另一端部开口与所述第二腔室14相连通；所述壳体8、第一管板9b、第二管板9c以及过滤管9a在所述过滤管9a外围形成的空间构成所述滤液空间15；
优选地，所述滤水组件4的所述壳体8包括本体部分8a、第一封头8b和第二封头8c，所述本体部分8a、第一封头8b和第二封头8c可以为一体成型，也可以由分体组装而成；
优选地，所述第一管板9b设置于所述壳体8的本体部分8a与第一封头8b的连接处，所述第二管板9c设置于所述壳体8的本体部分8a与第二封头8c的连接处；所述第一封头8b与所述第一管板9b构成所述第一腔室13，所述过滤管9a的一端部开口与所述第一腔室13相连通；所述第二封头8c和所述第二管板9c构成所述第二腔室14；所述过滤管9a的另一端部开口与所述第二腔室14相连通；所述壳体8的本体部分8a、第一管板9b、第二管板9c以及过滤管9a在所述过滤管9a外围形成的空间构成所述滤液空间15；
优选地，所述浆液入口10设在所述第一封头8b上，所述浆液出口11设在所述第二封头8c上；或者所述第一腔室13被分割成第一分支腔室和第二分支腔室(图中未示出)，所述浆液入口10设置于所述第一分支腔室所对应的封头处，所述浆液出口11设置在所述第二分支腔室所对应的封头处；
优选地，所述滤液出口12设在所述壳体本体8a部分的侧壁上；
任选地，所述滤液空间15分为二个或以上的相互隔离的分支滤液空间，各个所述分支滤液空间所对应的所述壳体8的侧壁上分别设置有滤液出口12。
优选地，所述过滤管9a的管壁上设置的滤孔孔径为0.01-50微米，所述过滤管9a的长度为20-300cm。
优选地，所述过滤管9a为陶瓷膜过滤管或金属膜过滤管。陶瓷膜过滤管或金属膜过滤管可采用目前市面的相关产品。
所述滤水组件4可以将两个及以上串联使用，这样的好处是可以不提高循环泵5流量的条件下提高产品水量，但要循环泵压头高；可以将两个及以上并联使用，这样的好处是在不提高循环泵5压头的条件下提高产品水量，但要求循环泵流量大。
所述的固液分离装置可以为旋流装置，如常规脱硫系统中常用的石膏旋流器。结构简单，价格较低。也可以采用真空皮带脱水机，如常规脱硫系统中常用的石膏真空皮带脱水机。当然也可以将二者串联使用。
本实用新型的主要优势是：系统简单、运行稳定、运行费用低。可以解决湿法脱硫系统中的水平衡问题、氯离子浓度问题、污泥排放问题，可以替代传统的三联箱工艺，可用于：(1)冷凝法烟羽治理工作中的水平衡解决；(2)脱硫废水零排放系统中的前置处理；(3)脱硫废水处理；等等。
附图说明
图1是本实用新型烟气脱硫装置的一种实施方式的示意图。
图2是本实用新型滤水组件4的一种实施方式的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于示例性对本实用新型进行说明，并不用于限制本实用新型。其中，相同的部件采用相同的标号。
图1显示的是本实用新型烟气脱硫装置的一种实施方式的示意图。如图1所示，所述烟气脱硫装置包括一个脱硫塔1、浆液排出泵2、循环浆液箱3、滤水组件4、循环泵5、回流泵6和固液分离装置7；所述脱硫塔1底部设有浆液池1-1，所述浆液排出泵2的入口通过管道与所述浆液池1-1连通，所述浆液排出泵2的出口通过管道与所述固液分离装置7的入口连通，所述固液分离装置7的出口通过管道与所述循环浆液箱3连通；所述回流泵6入口通过管道与所述循环浆液箱3连通，所述回流泵6出口通过管道与所述脱硫塔1连通。所述循环泵5的入口通过管道与所述循环浆液箱3连通，所述循环泵5的出口通过管道与所述滤水组件4的浆液入口10连通，所述滤水组件4的浆液出口11通过管道与所述循环浆液箱3连通。
图2显示的是本实用新型滤水组件4一种实施方式的示意图。如图2所示，所述滤水组件4包括壳体8、滤芯9、浆液入口10、浆液出口11和滤液出口12。所述壳体8包括本体部分8a、第一封头8b和第二封头8c。
所述滤芯9设在所述壳体8内。所述过滤组件9包括多根过滤管9a、第一管板9b和第二管板9c。多根所述过滤管9a沿所述壳体8的径向平行设置，所述过滤管9a的管壁上设置有多个滤孔，所述滤孔孔径为0.01-50微米，所述过滤管9a长度为20-300cm。所述第一管板9b设置于所述壳体8的本体部分8a与第一封头8b的连接处，所述第二管板9c设置于所述壳体8的本体部分8a与第二封头8c的连接处，所述第一管板9b和第二管板9c上设有通孔；所述过滤管9a的一端穿入或穿过所述第一管板9b的通孔，另一端穿入或穿过所述第二管板9c的通孔；所述过滤管9a的一端部开口与第一封头8b和第一管板9b构成的第一腔室13相连通，所述过滤管9a的另一端部开口与第二封头8c和第二管板9c构成的第二腔室14相连通；所述壳体8的本体部分8a、第一管板9b、第二管板9c以及过滤管9a在所述过滤管9a的外围形成的空间构成所述滤液空间15。
所述浆液入口10设在所述第一封头8b上，并通过第一腔室13与所述过滤管9a的端部开口相连通，所述浆液出口11设在所述第二封头8c上，并通过第二腔室14与所述过滤管9a的另一端部开口相连通。所述滤液出口12设在所述壳体8的本体部分8a的侧壁上，所述滤液空间15与所述滤液出口12连通。
所述浆液入口10用于输入来自所述循环浆液箱3的浆液，所述浆液出口11用于将流经整根过滤管9a后的浆液返回至所述循环浆液箱3；所述滤液出口12用于输出滤液。
烟气脱硫装置工作原理如下：脱硫塔1的浆液池1-1的脱硫浆液通过浆液排出泵2打入固液分离装置7，先进行初级固液分离，降低脱硫浆液的悬浮物、脱硫石膏等颗粒物含量，经初级固液分离后的浓度较低的脱硫浆液(工程上一般称之为溢流液、滤液、脱硫废水等)进入循环浆液箱3；进入循环浆液箱3中的脱硫浆液在循环泵5的驱动下经过所述浆液入口10进入滤水组件4中所述过滤管9a，由于过滤管9a管壁内外有一定压差，部分水分及小于过滤管9a管壁上微孔的颗粒物透过过滤管9a管壁进入所述滤液空间15成为产品水，产品水经所述滤液出口12流出所述滤水组件4。可以根据出水水质要求选择不同的微孔尺寸。当微孔尺寸小于0.1微米时，产品水的水质可以达到目前政府规定排放标准中的悬浮物含量，达到或超过常规三联箱工艺的处理水质。由于脱硫浆液在过滤管9a中轴向流动，产品水在过滤管9a中径向流动，二者之间形成错流，即所谓的错流过滤方式。在过滤管9a中轴向流动的脱硫浆液在一定流速下可以及时的冲刷掉贴、挂在过滤管9a管壁上的悬浮物等细小颗粒物，减少甚至避免形成滤饼现象，因此可以保证滤水组件4的稳定运行，减少维护量。
经所述滤水组件4分离出部分水后的脱硫浆液在所述循环泵5的驱动下经所述浆液出口回流至所述循环浆液箱3，并进行反复循环过滤，产品水不断产生，所述循环浆液箱3中的脱硫浆液浓度会越来越高。较高浓度的脱硫浆液通过所述回流泵6回流至脱硫塔1内。
如此所述烟气脱硫装置构成双循环系统和双级固液分离系统：第一循环\/初级固液分离：浆液池1-1-浆液排出泵2-固液分离装置7-循环浆液箱3-回流泵6-脱硫塔1，进行初级的固液分离；第二循环\/精滤：循环浆液箱3-循环泵5-滤水组件4-循环浆液箱3。这样的好处是通过初级的固液分离，可以减少精滤即滤水组件4的负担，同时用于初级固液分离的所述固液分离装置7可以采用分离要求低但可靠性高的设备如脱硫系统中常用的固液分离设备-石膏旋流器；经过初级固液分离的后脱硫浆液的颗粒物浓度大幅降低，可在保证所述滤水组件4的精度的同时，提高可靠性和稳定性及产水能力。
在采用双脱硫塔串联使用的情况下，所述浆液排出泵2可以与任一脱硫塔1的浆液池1-1连通，所述回流泵6的出口可以与任一脱硫塔1连通，此处的连接包括了直接相连通，也可以为间接连通，如通过制浆系统连接。比较好的连接方式是：所述浆液排出泵2入口与一级脱硫塔连接，因为一级脱硫塔出石膏，所述回流泵6的出口与二级脱硫塔连通，因为二级脱硫塔补充脱硫浆液，回流的脱硫浆液可以作为制浆用水。
本实用新型装置的产品水水质可以达到或优于常规三联箱工艺，并且处理成本低，从而可以代替三联箱，降低运行成本；可以用于冲洗脱硫塔内的除雾器或真空皮带机，从而减少新水进入脱硫塔，有利于实现脱硫塔的水平衡；可以作为脱硫废水零排放的前置处理，系统简单，运行成本低。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920047624.7
申请日:2019-01-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN209406016U
授权时间:20190920
主分类号:B01D 53/50
专利分类号:B01D53/50;B01D53/80;B01D53/96
范畴分类:41B;
申请人:北京兴晟科技有限公司
第一申请人:北京兴晟科技有限公司
申请人地址:100070 北京市丰台区科学城海鹰路8号院3号楼A座1003室
发明人:郭启刚
第一发明人:郭启刚
当前权利人:北京兴晟科技有限公司
代理人:汪送来
代理机构:11652
代理机构编号:北京坦路来专利代理有限公司
优先权:CN2019200021330
关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计