[發明專利]一種回收利用煙氣凈化副產物的熱泵蒸發工藝

有效

• 申請號: 201410716527.4
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN104496101A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 汪然;陳洪會;湯茂輝;黃炳光;郎治
• 申請（專利權）人: 成都華西堂投資有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C01C1/24
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙)51211
• 代理人: 鄒翠

技術領域

本發明涉及煙氣凈化技術領域，具體涉及一種回收利用煙氣凈化副產物的熱泵蒸發工藝。

背景技術

近年來隨著空氣污染的越來越嚴重，人們對煙氣特別是燃煤煙氣的治理提出了更高的要求；國家環境保護部2011年7月29日發布了新的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB?13223－2011），對煙氣的煙塵、二氧化硫、氮氧化物提出了新的排放限值。目前，煙氣脫硫的有效方式為氨法、鈉法等濕法煙氣脫硫。以上的脫硫方法都要產生一定濃度的含硫酸鹽、硝酸鹽的廢液。具有含鹽量高、偏酸性等特性，采用普通方法處理時出水水質難于達到排放標準，針對煙氣凈化廢水的新型處理技術的開發顯得尤為重要。尤其對于環保要求較高的地區，往往要求高含鹽廢水“零排放”，這就對高含鹽廢水處理技術提出了更高的要求。需對其進行處理，同時回收有用物質，避免浪費。傳統的處理方法是采用多效蒸發，造成能耗較高。

201110155630.2，名稱為“脫硫后的硫酸銨/硫酸鎂回收技術”的發明專利，工藝流程為：原料→原料泵→預熱器→一效蒸發器→二效蒸發器→三效蒸發器→冷凝器→液封槽→排出；固料部分工藝流程：三效蒸發器→出料泵→結晶器→離心機→干燥機→料倉→包裝機。該專利的蒸發器某一效的二次蒸汽不能直接作為本效熱源，只能作為次效或次幾效的熱源。如作為本效熱源必須額外給其能量，使其溫度(壓力)提高。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種回收利用煙氣凈化副產物的熱泵蒸發工藝。將煙氣脫硫脫硝后的廢液作為原料，先與碳酸氫銨反應，液體再經預熱、強制循環加熱、濃縮結晶后回收利用。該工藝特別適合處理煙氣脫硫脫硝后的鈉離子廢液，達到變廢為寶的目的，節約了蒸汽的消耗；同時，蒸餾出來的水可循環至脫硫脫硝工段作為補水使用，節約用水。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種回收利用煙氣凈化副產物的熱泵蒸發工藝，其特征在于：煙氣經濕法凈化后的廢液進入反應器與碳酸氫銨反應，反應完成后，料液經固液分離，液體冷卻結晶后得到的清液作為原料液，泵入預熱器，預熱后的原料液進入換熱器，在換熱器的管程中被殼程蒸汽加熱溫度升高，原料液在強制循環泵的推動下進入結晶分離器，在結晶分離器內產生閃蒸，原料液產生過飽和而結晶，得到銨鹽晶體回收利用；所述閃蒸產生的二次蒸汽經壓縮機壓縮后作為熱源進入換熱器的殼程。

所述的濕法凈化是指濕法脫硫或者脫硝。

本發明所述的廢液與碳酸氫銨反應得到的碳酸鹽固體作為吸收劑回用于煙氣凈化工段，液體溶液中主要含硫酸銨和硝酸銨，經過后續的熱泵蒸發工序得到硫酸銨和硝酸銨晶體，可用于制備復合肥。

本發明所述的壓縮機為離心壓縮機，離心壓縮機的結構緊湊，尺寸小，重量輕；排氣連續、均勻，不需要中間罐等裝置；振動小，易損件少，不需要龐大而笨重的基礎件；除軸承外，機器內部不需潤滑，省油，且不污染被壓縮的氣體；轉速高；維修量小，調節方便。

優選地，所述的離心壓縮機為三級串聯，壓縮機電機配160Kw，壓縮機串聯能夠得到更高的壓頭，同時提高二次蒸汽溫度，作為熱源重新返回換熱器強制循環蒸發。

本發明所述的預熱器分為一級預熱器和二級預熱器，有效利用鍋爐余熱及蒸汽冷凝水余熱。

優選地，所述二級預熱器與換熱器的冷凝液作為一級預熱器的熱源，有效地節約了能源。

優選地，所述的一級預熱器的冷凝液回到煙氣凈化工段作為補水使用，實現了零排放。

所述的原料液在預熱器中的流速為0.5~3m/s，在此流速下能夠加大對流傳熱系數，提高傳熱效率，減少污垢在管子表面沉積的可能性，同時是避免流速增大導致動力消耗過多選擇的最佳流速。

所述的原料液在一級預熱器內加熱至50~70℃，利用蒸餾水余熱將原料由25℃加熱到50℃，傳熱效率為最佳。

所述的原料液在二級預熱器內加熱至90~100℃，利用蒸汽提高進入循環蒸發器的原料溫度，提高循環蒸發器傳熱效率，減少能耗。

所述的原料液在換熱器內加熱至105~108℃，達到物料沸點，進入蒸發結晶器，直接蒸發產生二次蒸汽。

所述強制循環泵的表壓為0.03~0.05MPa，在此壓力下能夠保證二次蒸汽的溫度。

所述的原料液進入結晶分離器的流速為1~2.5m/s，既不破壞晶體，又在合理的流速范圍。

所述的原料液在結晶分離器內產生閃蒸，閃蒸產生的二次蒸汽的溫度為80~85℃，壓力為40~50kPa，提供穩定的蒸汽溫度及壓力，使后續壓縮機能夠穩定運行。