一种焙烧处理酸性烟气洗涤废水方法及系统技术方案

一种焙烧处理酸性烟气洗涤废水方法及系统，包括：1)对酸性烟气洗涤废水进行废水预处理，得到除杂废水清液和含水活性炭粉末；2)将一部分含水活性炭粉末与热风炉尾气混合形成混合助燃烟气，并将混合助燃烟气通入焙烧炉参与燃烧；3)将步骤1)中产生的除杂废水清液通入雾化器雾化成雾化气体，并将雾化气体通入焙烧炉中，产生焙烧烟气；4)将焙烧烟气通入除尘器中回收结晶盐粉末，排出除尘后气体。本申请提供的技术方案，将活性炭粉末和热风炉尾气通入焙烧炉中，活性炭粉末作为燃烧原料节约了燃烧能源，热风炉尾气中的污染物在高温条件下与金属沉淀反应，转变为无害物质，从而即降低了整个工艺的生产成本，又可减少污染物的排放，使企业满足环保要求。企业满足环保要求。企业满足环保要求。

【技术实现步骤摘要】
一种焙烧处理酸性烟气洗涤废水方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种焙烧处理废水方法，具体涉及一种焙烧处理酸性烟气洗涤废水方法，属于烧结废水处理
；本专利技术还涉及一种焙烧处理酸性烟气洗涤废水系统。

技术介绍

[0002]二氧化硫是我国主要的大气污染物之一，年排放量近2000万吨，造成严重的硫资源浪费及酸雨、雾霾等大气环境污染。随着国家环境法律法规与标准日趋严格，实现二氧化硫的减排与回收已成为环保领域急需突破的重大课题。硫酸作为重要的化工原料，在工业生产中被广泛应用，而我国硫资源相对短缺，硫酸长期供不应求。将二氧化硫中的硫资源变为硫酸进行后，不仅能有效缓解我国硫资源短缺的情况，还能减少二氧化硫对环境的污染，同时为企业带来一定的收益。
[0003]目前将二氧化硫转化为硫酸的工艺主要为采用固体吸附剂或液体将低浓度二氧化硫吸附后，再通过解析使二氧化硫富集为高浓度二氧化硫，用于制备硫酸。为保证硫酸品质及制酸系统的稳定性，常常采用洗涤法对解析气体进行洗涤除杂，由此产生了大量的酸性烟气洗涤废水。
[0004]由于解析气往往含有大量的二氧化硫，在洗涤过程中会溶解进入水中，使得洗涤废水一般呈酸性。由于洗涤废水成分易受二氧化硫烟气、吸附剂及解析工艺的影响，其种类较为繁多，且由于解析气中的杂质往往较为复杂、浓度高，这样导致了洗涤废水成分特别复杂。通过前期研究，确定制酸废水主要为含单质硫、悬浮物、金属、氨氮、氟氯、有机污染物的复杂废水。该废水处理难度大，亟需自主创新。
[0005]另外，现有技术中，通常使用热风炉将高炉煤气或焦炉煤气燃烧后产生的高温烟气(500℃)作为热源。高温烟气进入解析塔后，通过列管间接换热实现活性炭的加热及再生。而高温烟气经过解析塔后，温度会降低至280℃左右，即热风炉尾气。经检测，当高炉煤气或焦炉煤气燃烧完全时，热风炉尾气主要由CO2、H2O、N2及少量粉尘组成，当高炉煤气或焦炉煤气燃烧不完全时，热风炉尾气还会含有少量CH4、不饱和烃、CO等污染物。
[0006]由于热风炉尾气具有一定温度，而活性炭烟气净化系统对温度较为敏感，因此，热风炉难以直接返回活性炭吸附塔，目前同类工程均是采用烟囱直排处理。或者将热风炉进行降温后，返回活性炭吸附塔进行净化处理。如中国专利《一种解析塔供热热风系统外排烟气净化及余热回收装置》所述。结合热风炉尾气成分可知，热风炉尾气污染物并未得到有效处理，如上述第一种方法未对热风炉尾气进行处理，而第二种方法则仅能去除热风炉尾气中的颗粒物。实际上，由于CO2是公认的温室气体，及CH4、不饱和烃、CO等是雾霾的前驱体，若不对其进行有效处理，其危害性更大。
[0007]因此，如何提供一种焙烧处理酸性烟气洗涤废水方法，其能够有效利用热风炉尾气，减少热风炉尾气对环境的影响，确保企业满足环保标准，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
280℃。
[0022]作为优选，步骤3)中将步骤1)中产生的除杂废水清液通入雾化器具体为：先向除杂废水清液中加入碱剂得到调碱混合溶液，再将调碱混合溶液通入雾化器中雾化成雾化气体。
[0023]作为优选，雾化气体的雾滴粒径D为10-100μm；优选D为15-80μm；更优选D为20-50μm。
[0024]作为优选，步骤3)中焙烧炉的燃烧温度Tr为500-1200℃；优选Tr为600-900℃；更优选Tr为650-700℃。
[0025]作为优选，焙烧烟气中含有氟化氢、氯化氢、氮气、金属氧化物和氯盐一种或多种物质。
[0026]作为优选，步骤4)中除尘器的除尘方式为高温除尘，旋风除尘、高温滤料除尘、陶瓷膜除尘中的一种或多种。
[0027]作为优选，除尘器的除尘方式为旋风除尘。
[0028]作为优选，步骤1)中，废水预处理的方式为酸性过滤；酸性过滤的方法为：将从富硫气体洗涤塔排出的酸性烟气洗涤废水通入酸性过滤装置中，利用悬浮物自身重力沉降作用或过滤器拦截作用去除酸性烟气洗涤废水的活性炭除悬浮物，得到除杂废水清液和含水活性炭粉末；除杂废水清液中悬浮物浓度为0-100mg/L，优选1-80mg/L，更优选2-50mg/L。
[0029]作为优选，酸性烟气洗涤废水中包括：活性炭、金属离子、氨氮、氟氯、有机污染物中的一种或多种。
[0030]作为优选，所述金属离子包括：铁、铜、铅、钙、锌、镉、钴、镍、铝中的一种或多种。
[0031]根据本专利技术的第二个实施方案，提供一种焙烧处理酸性烟气洗涤废水系统：
[0032]一种应用第一个实施方案所述焙烧处理酸性烟气洗涤废水方法的焙烧处理酸性烟气洗涤废水系统，该系统包括：酸性过滤装置、螺旋加料机、焙烧炉、雾化器、除尘器、湿法洗涤装置；酸性过滤装置的第一沉淀物排出口通过螺旋加料机接入热风炉载气管道；酸性过滤装置的排液口与雾化器的进液口连通，雾化器的出气口与焙烧炉的进液口连通；热风炉载气管道通入焙烧炉的燃气加入口，焙烧炉的出气口与除尘器的进气口连通，除尘器的出气口与湿法洗涤装置的进气口连接。
[0033]作为优选，酸性过滤装置的第二沉淀物排出口通过活性炭运输机连通至活性炭吸附塔或活性炭解析塔的进料口。
[0034]作为优选，除尘器的固体出口与焙烧炉的固体入口连通。
[0035]在本申请的第一个实施方案中，对酸性烟气洗涤废水进行废水预处理，即在酸性条件下，利用活性炭粉自身易沉降的特性，结合酸性过滤装置将酸性烟气洗涤废水中的活性炭脱离出来，得到含水活性炭粉末和除杂废水清液。然后将活性炭粉末与热风炉尾气混合形成混合助燃烟气后通入焙烧炉参与燃烧；将除杂废水清液在雾化器中雾化成雾化气体后，通入焙烧炉中参与燃烧，得到焙烧烟气。最后通过除尘器脱除焙烧烟气中的结晶盐。过程中产生了三个特殊效果：第一，含水活性炭粉末利用热风炉尾气的热量干燥，由于热风炉尾气中无氧，活性炭粉末不会在于热风炉尾气混合时点燃。第二，活性炭粉末进入焙烧炉，焙烧炉中含有充足氧气，在燃烧条件下，活性炭粉末参与燃烧释放能量，从而可对应减少焙烧炉本身燃料的使用量。第三，当热风炉中燃烧不充分时，热风炉尾气中含有的少量CH4、不
饱和烃、CO等污染物具有还原性，能够与雾化气体中的金属氧化物、金属氢氧化物反应，生成二氧化碳、水、金属单质等非污染物。即能够除去系统自身的污染物。第四，雾化气体中含有氨气，氨气在焙烧炉中燃烧放热，同时生成氮气和水；即在减少污染物的同时，节约了焙烧炉的燃料，降低生产成本。综上，本专利技术提供的技术方案利用热风炉的尾气对从烟气洗涤废水中分离出来的含水活性炭粉末进行干燥，然后将活性炭粉末和热风炉尾气通入焙烧炉中，活性炭粉末作为燃烧原料节约了燃烧能源，热风炉尾气中的污染物在高温条件下与金属沉淀反应，转变为无害物质，从而即降低了整个工艺的生产成本，又可减少污染物的排放，使企业满足环保要求。
[0036]在本申请的第一个实施方案中，将结晶盐粉末再送回焙烧炉中参与焙烧，结晶盐相互结合，生成大颗粒结晶盐，并直接沉积在焙烧炉的底部，从而有利于对结晶盐的回收使用。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焙烧处理酸性烟气洗涤废水方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)对酸性烟气洗涤废水进行废水预处理，得到除杂废水清液和含水活性炭粉末；2)干燥含水活性炭粉末：将含水活性炭粉末与热风炉尾气混合，利用热风炉尾气干燥并输送含水活性炭粉末；将含水活性炭粉末与热风炉尾气的混合物输送至焙烧炉(3)参与燃烧；3)将步骤1)中产生的除杂废水清液通入雾化器(4)雾化成雾化气体，并将雾化气体通入焙烧炉(3)中，产生焙烧烟气；4)将焙烧烟气通入除尘器(5)进行分离处理，回收结晶盐粉末，排出除尘后气体。2.根据权利要求1所述的焙烧处理酸性烟气洗涤废水方法，其特征在于，该方法还包括：5)将步骤4)中的结晶盐粉末送入焙烧炉(3)中参与焙烧，然后在经过除尘器(5)进行分离处理，如此循环，得到大颗粒结晶盐；和/或6)将步骤4)中的除尘后气体通入湿法洗涤装置(6)中进行湿法洗涤，回收制取盐酸。3.根据权利要求1或2所述的焙烧处理酸性烟气洗涤废水方法，其特征在于，步骤2)中，含水活性炭粉末与热风炉尾气的混合物与助燃气体混合后通入焙烧炉(3)参与燃烧；作为优选，助燃气体为空气、富氧空气、纯氧中的一种或多种；和/或含水活性炭粉末与热风炉尾气的混合物与燃料混合后通入焙烧炉(3)参与燃烧。4.根据权利要求3所述的焙烧处理酸性烟气洗涤废水方法，其特征在于，步骤2)中将含水活性炭粉末与热风炉尾气混合具体为，通过螺旋加料机(2)将含水活性炭粉末送入通有热风炉尾气的热风炉载气管道(L1)中；作为优选，螺旋加料机(2)的加料速度S为1-100kg/h；优选S为5-80kg/h；更优选S为20-50kg/h；作为优选，热风炉载气管道(L1)中热风炉尾气的流量Q为200-3000m3/h；优选Q为500-2000m3/h；更优选Q为800-1500m3/h；和/或含水活性炭粉末的含水率M(质量百分含量)为2-15％；优选M为5-10％；更优选M为6-8％；作为优选，热风炉尾气温度Tw为200-350℃；优选Tw为230-300℃；更优选Tw为250-280℃。5.根据权利要求1-4中任一项所述的焙烧处理酸性烟气洗涤废水方法，其特征在于，步骤3)中将步骤1)中产生的除杂废水清液通入雾化器(4)具体为：先向除杂废水清液中加入碱剂得到调碱混合溶液，再将调碱混合溶液通入雾化器(4)中雾化成雾化气体；作为优...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏进超，梁利生，钟明旭，杨本涛，朱彤，赵利明，李俊杰，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：