[發明專利]熱空氣變壓循環的廢水濃縮液流化結晶干燥系統和方法

有效

• 申請號: 201810234643.0
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108408810B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 許琦;朱偉棟;劉衛東;楊震;張建東;薛慶堂
• 申請（專利權）人: 國家能源投資集團有限責任公司;國能南京電力試驗研究有限公司
• 主分類號: C02F1/12
• 分類號: C02F1/12;C02F103/18
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇

本發明公開了熱空氣變壓循環的廢水濃縮液流化結晶干燥系統和方法，該系統和方法將空氣從空氣進氣單元經換熱器加熱得到熱空氣，以該熱空氣為載氣從流化結晶干燥塔的進氣口進入，轉輥內外筒間球粒填料被吹動成微漂浮流化態；經過預熱的廢水濃縮液分配給布置于轉輥內筒上的霧化器，霧化噴淋至球粒填料表面與熱空氣進行傳熱傳質，水分被熱空氣帶走得到濕飽和空氣，濃縮液中的鹽分在流化態球粒填料表面結晶干燥板結，隨內筒的轉動和熱空氣的流動，鹽分經球粒填料之間研磨、碰撞脫落并經外筒網篩沉落至塔底的結晶收集錐斗，濕飽和空氣被壓縮后經預熱器相變換熱，冷凝形成除濕空氣，該壓縮的除濕空氣經空氣膨脹單元進入空氣進氣單元變壓循環。

技術領域

本發明涉及廢水處理領域，涉及廢水的末端固化，具體涉及一種熱空氣變壓循環的廢水濃縮液流化結晶干燥系統和方法，該廢水濃縮液可以為脫硫廢水濃縮液。

背景技術

脫硫廢水零排放系統一般包括預處理單元、濃縮減量單元、末端固化單元三部分。

目前，國內外采用的末端固化技術主要有：蒸發結晶干燥、直噴煙道結晶干燥、旁路煙道結晶干燥、熱風結晶干燥。

蒸發結晶干燥：蒸發結晶過程消耗大量蒸汽和/或電力，占地和建筑物面積大，建設和運維成本較高，設備結垢和腐蝕嚴重。蒸發結晶干燥噸水處理設備投資約100余萬；噸水處理運維費用約100多元。

直噴煙道結晶干燥：采用直噴高溫煙道結晶干燥，消耗大量高溫煙氣熱量，直接降低空預器能效，能耗高，同時有損壞除塵器、降低除塵效率的風險；采用直噴低溫煙道結晶干燥，受低溫煙道煙氣溫度和露點溫度的限制，可蒸發的廢水量有限，無法完全蒸發。且存在如下問題：

(1)脫硫廢水蒸發后，高腐蝕性氯化物不能完全被靜電除塵器捕收，造成其在脫硫塔和后續設備上積累，引起嚴重腐蝕，顯著增加了設備維修頻率和維護費用；

(2)脫硫廢水中重金屬等物資在飛灰中富集，極大影響飛灰的再利用和用戶的安全性。

(3)廢水霧化后對煙道、靜電除塵器和下游設備造成嚴重腐蝕和結垢，影響設備的長期穩定運行，如：靜電除塵器極板結垢，降低除塵效率，甚至影響靜電除塵器正常運行。

(4)霧化噴頭和煙道磨損嚴重，再加上高濃度氯化物的腐蝕，設備快速失效。

(5)該工藝主要依靠靜電除塵器脫除蒸發結晶產物，靜電除塵器不能脫除的物質，隨煙氣回到脫硫塔，不斷循環富集，增加脫硫塔負荷，并造成PM2.5和汞等排放容易超標。

旁路煙道結晶干燥：需要引接高溫煙氣，消耗大量高溫煙氣熱量，直接降低空預器能效，能耗高，設備造價高，設備結垢和腐蝕嚴重。旁路煙道結晶干燥噸水處理設備投資約300萬，且霧化設備更換頻繁。

熱風結晶干燥：需要大量蒸汽，能耗高，產物無法利用，難于處理。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術的不足，提供一種熱空氣變壓循環的廢水濃縮液流化結晶干燥系統和方法，以實現廢水濃縮液的末端固化，該廢水濃縮液可以為脫硫廢水濃縮液。

本發明的上述目的是通過下面的技術方案得以實現的：

一種熱空氣變壓循環的廢水濃縮液流化結晶干燥系統，包括空氣進氣單元、廢水濃縮液進液單元和流化結晶干燥塔，還包括空氣加熱單元、熱壓縮單元和膨脹單元，以及廢水濃縮液加熱單元；