一種無廢水排放的濕法脫硫系統技術方案

本實用新型專利技術提供了一種無廢水排放的濕法脫硫系統。該系統利用電解-電滲析聯合的方式，對脫硫系統中富含氯離子的石膏漿液旋流器的溢流液和來自脫水機的石膏濾液水進行處理，將其中的氯離子以氯氣的形式排出脫硫漿液系統，產生的低氯、高pH值的混合液，送入噴淋系統再次利用。該系統避免了脫硫廢水的排放，可實現脫硫增效，并獲得優良副產物氫氣和氯氣，具有很好的經濟意義和環保意義。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于煙氣脫硫
，具體涉及一種無廢水排放的濕法脫硫系統。
技術介紹
我國是世界上最大的煤炭生產和消費國，2013年我國生產和消費的煤炭量分別占世界總量的47.4%和50.3%，長期以來煤炭在我國的一次能源結構中的比例高達70%以上，由此導致我國排放的302有90%左右來自于燃煤。燃煤排放的大量S02對農作物、森林、建筑和人類健康造成了巨大危害，我國每年因S02的排放造成的經濟損失達數千億元。石灰石-石膏法煙氣脫硫技術(WFGD)因其煤種適應范圍廣、脫硫效率高、脫硫劑利用率高、工藝成熟以及運行可靠性高等優勢，成為現階段世界范圍內應用最為廣泛的煙氣脫硫工藝。該工藝過程中，煙氣中的氯元素、工藝水中的氯元素和脫硫劑(石灰石)中的氯元素不斷進入脫硫漿液且逐漸富集，漿液中高濃度的氯離子具有降低脫硫效率、加速設備腐蝕以及影響石膏品質等眾多危害，因此在常規WFGD工藝運行過程中，為了維持系統穩定安全運行并保持較高的脫硫效率，必須排出一定量的廢水。脫硫廢水含有高濃度的氯離子和其他污染物，不能回收利用也不能直接排放，因此濕法脫硫系統仍需建立復雜的系統進行廢水處理。目前火電廠采用最多的脫硫廢水處理方法是傳統的化學沉淀法，該方法經過中和、沉降、絮凝和澄清等過程對廢水進行處理，該工藝比較復雜、投資大且需要消耗多種藥劑。中國專利文獻CN101486517A、CN103086550A、CN104150569A、CN101844819A、CN101417827A、CN101851041A、CN102020369A、CN103787541A、CN103896420A、CN104649498A、CN101486517A、CN101803504A等公開了一些脫硫廢水處理工藝，這些工藝均在一定程度上簡化了傳統化學沉淀法工藝，但是上述所有工藝均是針對脫硫系統排放的廢水進行處理，而并不是從根本上避免脫硫系統排放廢水。
技術實現思路
為了克服上述現有技術的不足，本技術提出了一種無廢水排放的濕法脫硫系統，該系統具有結構簡單、占地少、不消耗化學藥劑等優點，可以實現脫硫系統氯離子的資源化利用，并可回收高純氫氣、節省脫硫劑，且能避免脫硫系統產生廢水。為實現上述目的，本技術采用的技術方案是:—種無廢水排放的濕法脫硫工藝，包括以下步驟:(1)來自脫硫裝置的石膏漿液經石膏旋流器分離后，溢流液進入溢流液箱匯集，濃縮液送至脫水機后獲得脫硫濾液進入濾液箱匯集；(2)步驟(1)中經濾液箱匯集后的脫硫濾液進入電解-電滲析復合槽的電滲析室，在直流電的作用下，實現電滲析脫鹽，得到脫鹽水；(3)步驟(2)中的脫鹽水與來自溢流液箱的旋流器溢流液一同進入電解-電滲析復合槽的陰極室，在陰極板發生反應生成Ca(0H)2，富含Ca(0H)2的陰極液進入脫硫裝置中進行脫硫;陽極室中充滿稀鹽酸，從電滲析室迀移來的Cl—不斷在陽極板放電生成氯氣。步驟(2)中，在直流電的作用下，脫硫濾液中的Ca2+在電場力作用下透過陽離子交換膜迀移至陰極室，C1—在電場力作用下透過陰離子交換膜迀移至陽極室，實現了電滲析脫土卜ΠΤΤ.Ο步驟(3)中，當步驟(2)中的脫鹽水與來自溢流液箱的旋流器溢流液一同進入電解-電滲析復合槽的陰極室時，在陰極板發生如下析氫反應:2H20+2e——Η2?+20Η—陰極電解生成的0H—與電滲析室迀移來的Ca2+形成Ca(0H)2，富含Ca(0H)2的陰極液送至脫硫裝置中進行脫硫，主要反應為:Ca(0H)2+S02^CaS03+H20陽極室中充滿稀鹽酸，從電滲析室迀移來的Cl—不斷在陽極板放電生成氯氣，電解反應如下:2Cl—_2e——ChT由于氯氣在水中會發生如下水解反應:Cl2+H20^HC10+HCl而電解-電滲析復合槽的陽極室充滿了稀鹽酸，因此會抑制上述水解反應的發生，從而陽極電解產生的氯氣可以不斷的析出。另外，運行過程中陽極電室中的稀鹽酸并不消耗，而僅僅是保證電解-電滲析裝置的導電性并提供氯氣析出的環境。步驟(3)獲得的氫氣送至氫氣儲罐，用于外售或者氫冷發電機補氫，獲得的氯氣送至循環冷卻水系統，用于消毒殺菌、滅藻。步驟(3)中，所述富含Ca(0H)2的陰極液的pH值為9?12。高pH值的混合液，送入脫硫裝置的噴淋系統再次利用。為了更好的實施無廢水排放的濕法脫硫工藝，本技術提供一種濕法脫硫系統。—種無廢水排放的濕法脫硫系統，包括脫硫裝置和電解-電滲析復合槽，所述電解-電滲析復合槽至少分隔為三個部分，依次為陰極室、電滲析室和陽極室；所述脫硫裝置的出液端與石膏旋流器連接；所述石膏旋流器的底流口通過脫水機與濾液箱相連，所述濾液箱通過電解-電滲析復合槽的電滲析室與所述陰極室的進液端相連；所述石膏旋流器的溢流端通過溢流液箱與電解-電滲析復合槽的陰極室相連;所述陰極室的出液端與脫硫裝置的進液端結構相連。其中，所述電解-電滲析復合槽設有陽離子交換膜和陰離子交換膜，所述陽離子交換膜和陰離子交換膜將電解-電滲析復合槽分隔為三部分，依次為陰極室、電滲析室和陽極室，所述陰極室設有陰極板，所述陽極室設有陽極板。所述電解-電滲析復合槽內陽離子交換膜、陰離子交換膜、陰極板和陽極板采用平行排列的方式布置。優選的，所述電解-電滲析復合槽的陰極室還與氫氣儲罐相連。將本系統獲得的氫氣送至氫氣儲罐，用于外售或者氫冷發電機補氫。優選的，所述電解-電滲析復合槽的陽極室與循環冷卻水系統相連。將本系統獲得的氯氣送至循環冷卻水系統，用于消毒殺菌、滅藻。優選的，所述電解-電滲析復合槽通過漿液栗與脫硫裝置的進液端相連。優選的，所述電解-電滲析復合槽的陰極室與脫硫裝置的頂層噴淋層相連，或者所述電解-電滲析復合槽的陰極室與脫硫裝置中的頂層噴淋層漿液循環栗之前的入口管道相連。從陰極室流出的陰極液經漿液栗送至脫硫塔頂層噴淋層經噴嘴霧化后用于脫硫增效，或者送至頂層噴淋層的漿液循環栗之前的入口管道。優選的，所述脫硫裝置為脫硫塔。對工業廢氣進行脫硫處理的脫硫裝置，以塔式設備居多，其脫硫效果優異。優選的，所述脫水機為真空皮帶機。采用真空皮帶機對濃縮液進行脫水，可以得到脫硫濾液，脫硫濾液中的主要成分是CaCl2。本技術的有益效果是:(1)該系統利用電解-電滲析聯合的方當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無廢水排放的濕法脫硫系統，包括脫硫裝置，其特征是：還包括電解?電滲析復合槽，所述電解?電滲析復合槽至少分隔為三個部分，依次為陰極室、電滲析室和陽極室；所述脫硫裝置的出液端與石膏旋流器連接；所述石膏旋流器的底流口通過脫水機與濾液箱相連，所述濾液箱通過電解?電滲析復合槽的電滲析室與所述陰極室的進液端相連；所述石膏旋流器的溢流端通過溢流液箱與電解?電滲析復合槽的陰極室相連；所述陰極室的出液端與脫硫裝置的進液端結構相連。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：董勇，崔琳，李廣培，
申請(專利權)人：山東大學，
類型：新型
國別省市：山東;37