本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脫硫吸收液凈化處理裝置及方法。
背景技術(shù)：
鋼鐵、有色金屬冶煉、火力發(fā)電、硫酸等企業(yè)排放的含硫煙氣是大氣的主要污染源之一。近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的環(huán)保意識不斷提高，政府對大氣污染排放物的控制標準也越來越嚴格。傳統(tǒng)的脫硫技術(shù)已難以滿足日益嚴格的環(huán)保要求，一定程度上加快了脫硫技術(shù)的革新速度。其中，以有機胺脫硫為代表的可再生脫硫技術(shù)以脫硫效率高、脫硫吸收液可循環(huán)利用、副產(chǎn)物經(jīng)濟價值高等優(yōu)點受到越來越多企業(yè)的青睞和認可。
有機胺脫硫工藝是指以有機胺為脫硫吸收液主成分的一類濕法脫硫工藝。這種脫硫工藝的主要特點是可以通過外加熱源(通常為低壓蒸汽)的方式，使吸收了so2的吸收液(通常稱為富液)解吸出高純度so2氣體，吸收液得以再生(通常稱為貧液)，重新恢復吸收so2的能力。
但是，冶煉煙氣中通常含有的so3、hf、hcl等強酸性氣體以及cu、pb、sb等金屬離子，這些酸性氣體和金屬離子會隨著脫硫過程進入吸收液中；另外，富液中的so32-也會部分氧化為so42-。這些強酸根離子和金屬離子雜質(zhì)無法通過解吸再生釋放出來，從而不斷在脫硫吸收液中富集，造成有機胺吸收液劣化，導致吸收液脫硫效率降低、ph下降，造成很大的設(shè)備腐蝕風險，并給系統(tǒng)運行造成困難，嚴重時會導致整個脫硫系統(tǒng)癱瘓。
因此，在有機胺脫硫工藝中，必須配備吸收液凈化系統(tǒng)對有機胺吸收液中的雜質(zhì)離子進行定期去除，保證吸收液的品質(zhì)。目前，有機胺吸收液的凈化處理技術(shù)主要有離子交換樹脂法和電滲析法。其中離子交換樹脂法存在裝置復雜、運行成本高(樹脂價格高、堿耗高)、外排廢水量大、鈉離子易富集等缺點；電滲析法設(shè)備昂貴、選擇透過性膜不具有普適性(針對不同價態(tài)的離子需選用不同的膜)、運行成本高、維護工作量大等問題，制約了其在有機胺吸收液凈化中的應(yīng)用。
文獻號為cn102815820a的專利文獻公開了一種脫除煙氣脫硫溶液中so42-、cl-的裝置及工藝。該裝置在離子交換樹脂柱前端增加了過濾器和吸附槽，仍屬于離子交換法的范疇。過濾和吸附能夠在一定程度上延長樹脂的使用壽命，但該裝置仍存在設(shè)備投資較大、運行成本高、有廢水外排的問題。
專利文獻號cn202161906u的文獻提出了一種較為新穎的側(cè)線脫硫溶液凈化裝置。該裝置首先通過沉降過濾除去系統(tǒng)中的固體雜質(zhì)，再加入氫氧化鈉除去吸收液中部分重金屬離子，再經(jīng)冷凍法將產(chǎn)生的硫酸鈉析出，達到除去吸收液中硫酸根的目的。該裝置運行過程中需消耗大量的氫氧化鈉，運行成本高昂。雖可在后續(xù)增加結(jié)晶裝置回收副產(chǎn)品芒硝，但吸收液中存在的重金屬和其它雜質(zhì)會對芒硝的品質(zhì)產(chǎn)生較嚴重的干擾，副產(chǎn)品可用性不高。同時，該裝置無法避免吸收液中鈉離子的富集問題，存在較高的結(jié)晶風險，需附加陽離子樹脂對吸收液系統(tǒng)中的鈉離子進行控制，導致系統(tǒng)復雜度增加，外排廢水量增大等問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種處理效率高、經(jīng)濟環(huán)保的脫硫吸收液凈化處理裝置及方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：
一種脫硫吸收液凈化處理裝置，包括石灰乳沉降槽、壓濾機、氫氟酸沉降槽和過濾器，所述石灰乳沉降槽的進料端與脫硫生產(chǎn)線上的貧液罐連通，石灰乳沉降槽的出料端連接至所述壓濾機的進料端，所述氫氟酸沉降槽的進料端與所述壓濾機的排液端相連接，氫氟酸沉降槽的出料端連接至所述過濾器的進料端，所述過濾器的出液端通過循環(huán)管路與所述貧液罐相連通。該脫硫吸收液凈化處理裝置通過設(shè)置依次連接的石灰乳沉降槽、壓濾機、氫氟酸沉降槽和過濾器，將石灰乳沉降槽的進料端與貧液罐連通，過濾器的出液端與貧液罐連通，脫硫吸收液在石灰乳沉降槽內(nèi)與石灰乳反應(yīng)、沉降，除去其中的懸浮物、硫酸根離子、氟離子、鎂離子及絕大多數(shù)重金屬離子，然后經(jīng)壓濾機壓濾后濾液進入氫氟酸沉降槽內(nèi)，脫硫吸收液中的鈣離子與定量的氟離子反應(yīng)生成氟化鈣沉淀，脫硫吸收液經(jīng)過濾后獲得再生，返回至貧液罐重復利用。該脫硫吸收液凈化處理裝置結(jié)構(gòu)簡單，采用常規(guī)設(shè)備組合，投資成本低；而且，該裝置凈化效率高，可同時脫除吸收液中的懸浮物、硫酸根離子、氟離子、鈣離子、鎂離子及絕大多數(shù)重金屬離子；采用石灰乳作為沉淀劑，成本低且不會造成鈉離子富集的問題；無廢水外排，不會新增環(huán)保問題。
作為對上述技術(shù)方案的進一步改進：
優(yōu)選的，所述石灰乳沉降槽的進料端還通過管路連接一石灰乳配置罐，所述石灰乳配置罐與石灰乳沉降槽連接的管路上安裝有石灰乳進料泵和第一流量計。通過該石灰乳配置罐可方便配置和儲存石灰乳，設(shè)置石灰乳進料泵和第一流量計方便向石灰乳沉降槽內(nèi)輸送石灰乳并統(tǒng)計石灰乳的輸送量，使得物料計量更加準確。
更優(yōu)選的，所述脫硫吸收液凈化處理裝置還包括一控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括互相通訊連接的控制器和上位機，所述石灰乳沉降槽上安裝有在線ph計和第一液位計，所述在線ph計、第一液位計和第一流量計的輸出端均與所述控制器的輸入端電連接，所述石灰乳進料泵與控制器的輸出端電連接。如此，通過在線ph計檢測石灰乳沉降槽內(nèi)脫硫吸收液的ph值，通過第一液位計檢測脫硫吸收液的液位高度，由控制器根據(jù)液位高度和ph值計算所需要的石灰乳的量，然后控制石灰乳進料泵向石灰乳沉降槽內(nèi)輸入石灰乳，通過第一流量計統(tǒng)計石灰乳的輸入量，實現(xiàn)了石灰乳加料的自動控制，降低了人工勞動強度，并且加料更加準確，更加節(jié)省成本。
更優(yōu)選的，所述氫氟酸沉降槽的進料端還通過管路連接一氫氟酸配置罐，所述氫氟酸配置罐與氫氟酸沉降槽連接的管路上安裝有氫氟酸進料泵和第二流量計?？稍谠摎浞崤渲霉迌?nèi)配置和儲存氫氟酸溶液，通過氫氟酸進料泵和第二流量計和方便地將氫氟酸溶液輸送至氫氟酸沉降槽內(nèi)并統(tǒng)計其輸送量。
更優(yōu)選的，所述氫氟酸沉降槽上安裝有在線鈣離子測量儀和第二液位計，所述第二流量計、在線鈣離子測量儀和第二液位計的輸出端均與所述控制器的輸入端電連接，所述氫氟酸進料泵與控制器的輸出端電連接。這樣，通過在線鈣離子測量儀檢測氫氟酸沉降槽內(nèi)脫硫吸收液中的鈣離子濃度，通過第二液位計檢測脫硫吸收液的液位高度，由控制器根據(jù)液位高度和鈣離子濃度計算所需要氫氟酸溶液的量，然后控制氫氟酸進料泵向氫氟酸沉降槽內(nèi)輸入氫氟酸溶液，通過第二流量計統(tǒng)計氫氟酸溶液的輸入量，實現(xiàn)了氫氟酸溶液加料的自動控制，降低了人工勞動強度，并且加料更加準確，節(jié)省成本。
優(yōu)選的，所述石灰乳沉降槽與貧液罐連接的管路上安裝有第一輸料泵和第一進料閥，通過該第一輸料泵可將脫硫吸收液方便地輸送至石灰乳沉降槽，通過第一進料閥可控制脫硫吸收液是否進入石灰乳沉降槽中；所述循環(huán)管路上安裝有循環(huán)泵和止回閥，可將再生的脫硫吸收液輸送回貧液罐并防止吸收液倒流。
優(yōu)選的，所述石灰乳沉降槽與壓濾機連接的管路上安裝有第二輸料泵；所述壓濾機與所述氫氟酸沉降槽連接的管路上安裝有第三輸料泵；所述氫氟酸沉降槽與所述過濾器連接的管路上安裝有第四輸料泵。如此，方便將物料輸送至相應(yīng)裝置中。
作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明另一方面提供了一種脫硫液的凈化處理方法，該凈化處理方法采用上述的脫硫吸收液凈化處理裝置，其主要包括以下步驟：
s1、打開第一進料閥，開啟第一輸料泵將貧液罐內(nèi)的脫硫吸收液部分輸送至石灰乳沉降槽內(nèi)，向石灰乳沉降槽內(nèi)通入石灰乳與其中的脫硫吸收液進行混合反應(yīng)，并沉降，脫硫吸收液中的硫酸根離子、氟離子及可與堿生成沉淀的金屬離子分別生成硫酸鈣沉淀、氟化鈣沉淀及金屬沉淀物沉于石灰乳沉降槽的下層；
s2、將石灰乳沉降槽上層的脫硫吸收液輸送至壓濾機中進行壓濾，得到濾渣i和濾液i，再將所得濾液i輸送至氫氟酸沉降槽中；
s3、向氫氟酸沉降槽內(nèi)通入氫氟酸溶液，使氫氟酸溶液與氫氟酸沉降槽內(nèi)的脫硫吸收液混合反應(yīng)，并沉降，脫硫吸收液中的鈣離子與氫氟酸溶液中的氟離子反應(yīng)生成氟化鈣沉淀，除去脫硫吸收液中的鈣離子；
s4、將脫硫吸收液由氫氟酸沉降槽輸送至過濾器中進行過濾，得到濾液ii和濾渣ii，并將所得濾液ii通過循環(huán)管路輸送至貧液罐中重復使用。
上述的凈化處理方法，優(yōu)選的，步驟s1中，所述向石灰乳沉降槽內(nèi)通入石灰乳的具體步驟如下：
s101、通過在線ph計獲取石灰乳沉降槽內(nèi)的脫硫吸收液的ph信息，生成吸收液ph信號并將所述吸收液ph信號傳送至控制器；通過第一液位計獲取石灰乳沉降槽內(nèi)的液位高度信息，生成液位高度信號并將所述液位高度信號傳送至控制器；
s102、控制器根據(jù)所述吸收液ph信號和所述液位高度信號計算所需石灰乳的量，然后通過石灰乳進料泵和第一流量計向石灰乳沉降槽內(nèi)定量輸入石灰乳。
上述的凈化處理方法，更優(yōu)選的，步驟s3中，所述向氫氟酸沉降槽內(nèi)通入氫氟酸溶液的具體步驟如下：
s301、通過在線鈣離子測量儀獲取氫氟酸沉降槽內(nèi)脫硫吸收液的鈣離子濃度信息，生成鈣離子濃度信號并將所述鈣離子濃度信號傳送至控制器；通過第二液位計獲取氫氟酸沉降槽內(nèi)的液位高度信息，生成液位高度信號并將所述液位高度信號傳送至控制器；
s302、控制器根據(jù)所述液位高度信號和所述鈣離子濃度信號計算所需氫氟酸的量，然后通過氫氟酸進料泵和第二流量計向氫氟酸沉降槽內(nèi)定量輸入氫氟酸溶液。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明的脫硫吸收液凈化處理裝置由常規(guī)設(shè)備組合而成，結(jié)構(gòu)簡單，投資成本低；采用該脫硫吸收液凈化處理裝置對脫硫吸收液進行處理可同時脫除吸收液中的懸浮物、硫酸根離子、氟離子、鈣離子、鎂離子及絕大多數(shù)重金屬離子，凈化效率高、效果好，其中硫酸根離子的脫除率可達90％以上，氟離子的脫除率可達80％以上，金屬離子的去除率達99％以上；以石灰乳作為沉淀藥劑，成本低廉，且不存在鈉離子富集的問題，無廢水外排，不新增環(huán)保問題；達到了脫硫吸收液凈化的目的，并實現(xiàn)了脫硫吸收液的循環(huán)使用，降低了吸收液的更換周期及運行成本，同時也降低了整個脫硫系統(tǒng)的投資成本。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明脫硫吸收液凈化處理裝置的結(jié)構(gòu)示意簡圖。
圖例說明：
1、石灰乳沉降槽；2、壓濾機；3、氫氟酸沉降槽；4、過濾器；5、循環(huán)管路；6、貧液罐；7、第一輸料泵；8、第一進料閥；9、第二輸料泵；10、第三輸料泵；11、第四輸料泵；12、循環(huán)泵；13、止回閥；14、石灰乳配置罐；15、石灰乳進料泵；16、第一流量計；17、氫氟酸配置罐；18、氫氟酸進料泵；19、第二流量計；20、在線ph計；21、第一液位計；22、控制器；23、上位機；24、在線鈣離子測量儀；25、第二液位計。
具體實施方式
為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實施例對本發(fā)明作更全面、細致地描述，但本發(fā)明的保護范圍并不限于以下具體的實施例。
需要特別說明的是，當某一元件被描述為“固定于、固接于、連接于或連通于”另一元件上時，它可以是直接固定、固接、連接或連通在另一元件上，也可以是通過其他中間連接件間接固定、固接、連接或連通在另一元件上。
除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護范圍。
除非另有特別說明，本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過市場購買得到或者可通過現(xiàn)有方法制備得到。
實施例
如圖1所示，本發(fā)明脫硫吸收液凈化處理裝置的一種實施例。該脫硫吸收液凈化處理裝置包括石灰乳沉降槽1、壓濾機2、氫氟酸沉降槽3和過濾器4。其中，石灰乳沉降槽1的進料端與脫硫生產(chǎn)線上的貧液罐6連通。石灰乳沉降槽1的出料端連接至壓濾機2的進料端。氫氟酸沉降槽3的進料端與壓濾機2的排液端相連接。氫氟酸沉降槽3的出料端連接至過濾器4的進料端。過濾器4的出液端通過循環(huán)管路5與貧液罐6相連通。石灰乳沉降槽1用來除去脫硫吸收液中的硫酸根離子、氟離子、鎂離子以及重金屬離子等，而氫氟酸沉降槽3用于利用鈣和氟的相互制約(生成氟化鈣沉淀)，維持脫硫吸收液中鈣和氟的平衡，除去脫硫吸收液中過量的鈣離子。
本實施例中，在石灰乳沉降槽1的進料端還通過管路連接一個石灰乳配置罐14，該石灰乳配置罐14與石灰乳沉降槽1連接的管路上安裝有石灰乳進料泵15和第一流量計16。該脫硫吸收液凈化處理裝置還包括一個控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括互相通訊連接的控制器22和上位機23。在石灰乳沉降槽1上安裝有在線ph計20和第一液位計21。該在線ph計20、第一液位計21和第一流量計16的輸出端均與控制器22的輸入端電連接。石灰乳進料泵15與控制器22的輸出端電連接。在線ph計20和第一液位計21用于檢測石灰乳沉降槽1內(nèi)脫硫吸收液的ph和液位高度，控制器22根據(jù)吸收液的ph和液位高度計算所需石灰乳的量并通過石灰乳進料泵15和第一流量計16向石灰乳沉降槽1中定量輸入石灰乳。
本實施例中，在氫氟酸沉降槽3的進料端還通過管路連接一個氫氟酸配置罐17，氫氟酸配置罐17與氫氟酸沉降槽3連接的管路上安裝有氫氟酸進料泵18和第二流量計19。在氫氟酸沉降槽3上安裝有在線鈣離子測量儀24和第二液位計25。第二流量計19、在線鈣離子測量儀24和第二液位計25的輸出端均與控制器22的輸入端電連接。氫氟酸進料泵18與控制器22的輸出端電連接。在線鈣離子測量儀24和第二液位計25用于檢測氫氟酸沉降槽3內(nèi)脫硫吸收液中的鈣離子濃度和液位高度，控制器22根據(jù)吸收液中鈣離子濃度和液位高度計算所需氫氟酸溶液的量并通過氫氟酸進料泵18和第二流量計19向氫氟酸沉降槽3中定量輸入氫氟酸溶液。
該脫硫吸收液凈化處理裝置中，在石灰乳沉降槽1與貧液罐6連接的管路上安裝有第一輸料泵7和第一進料閥8。在循環(huán)管路5上安裝有循環(huán)泵12和止回閥13。在石灰乳沉降槽1與壓濾機2連接的管路上安裝有第二輸料泵9。在壓濾機2與氫氟酸沉降槽3連接的管路上安裝有第三輸料泵10。在氫氟酸沉降槽3與過濾器4連接的管路上安裝有第四輸料泵11。
該脫硫吸收液凈化處理裝置的工作原理如下：
打開第一進料閥8，開啟第一輸料泵7將貧液罐6內(nèi)的脫硫吸收液部分輸送至石灰乳沉降槽1內(nèi)；通過在線ph計20獲取石灰乳沉降槽1內(nèi)的脫硫吸收液的ph信息，生成吸收液ph信號并將該吸收液ph信號傳送至控制器22；通過第一液位計21獲取石灰乳沉降槽1內(nèi)的液位高度信息，生成液位高度信號并將該液位高度信號傳送至控制器22；控制器22根據(jù)該吸收液ph信號和液位高度信號計算所需石灰乳的量，通過石灰乳進料泵15和第一流量計16向石灰乳沉降槽1內(nèi)定量輸入石灰乳。
石灰乳與石灰乳沉降槽1中的脫硫吸收液進行混合反應(yīng)，并沉降，脫硫吸收液中的硫酸根離子、氟離子、可與堿生成沉淀的金屬離子及重金屬離子分別生成硫酸鈣沉淀、氟化鈣沉淀、金屬沉淀物及重金屬沉淀物沉于石灰乳沉降槽1的下層；然后將石灰乳沉降槽1上層的脫硫吸收液輸送至壓濾機2中進行壓濾，并用除鹽水清洗數(shù)次，得到濾渣i和濾液i，將所得濾液i輸送至氫氟酸沉降槽3中。
通過在線鈣離子測量儀24獲取氫氟酸沉降槽3內(nèi)脫硫吸收液的鈣離子濃度信息，生成鈣離子濃度信號并將該鈣離子濃度信號傳送至控制器22；通過第二液位計25獲取氫氟酸沉降槽3內(nèi)的液位高度信息，生成液位高度信號并將該液位高度信號傳送至控制器22；控制器22根據(jù)該液位高度信號和鈣離子濃度信號計算所需氫氟酸的量，然后通過氫氟酸進料泵18和第二流量計19向氫氟酸沉降槽3內(nèi)定量輸入氫氟酸溶液。
氫氟酸溶液與氫氟酸沉降槽3內(nèi)的脫硫吸收液混合反應(yīng)，并沉降，脫硫吸收液中的鈣離子與氫氟酸溶液中的氟離子反應(yīng)生成氟化鈣沉淀，除去脫硫吸收液中的鈣離子；將脫硫吸收液由氫氟酸沉降槽3輸送至過濾器4中進行過濾，得到濾液ii和濾渣ii，并將所得濾液ii通過循環(huán)管路5輸送至貧液罐6中重復使用。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。