專利名稱：一種用于處理石膏漿液的液固分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液固分離方法，尤其涉及用于處理石膏漿液的液固分離方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)的能源構(gòu)成以煤炭為主，火電廠以煤作為主要原料，是我國(guó)電力供應(yīng) 的主要來源?；痣姀S煙氣排放量龐大，需要配置大型的脫硫裝置。石灰石/石膏 法煙氣脫硫?qū)儆谧畛墒斓墓に嚰夹g(shù)，而且過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品一一石膏，有很 多用途，可以綜合利用。但在設(shè)備上尚需進(jìn)一步創(chuàng)新，完善。石灰石/石膏法煙
氣脫硫工藝(FGD)，包括煙氣換熱系統(tǒng)，吸收塔脫硫系統(tǒng)，脫硫劑制漿系統(tǒng)， 石膏脫水系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)五個(gè)部分。其中石膏脫水系統(tǒng)是由水力旋流器與 橡膠帶式真空過濾機(jī)所組成的。水力旋流器首先對(duì)含固量為10% 30%石膏漿 液分級(jí)增濃至50%左右，然后在橡膠帶式真空過濾機(jī)上進(jìn)行過濾，獲得含水量 小于10%的固相石膏作為商品石膏，避免二次污染的產(chǎn)生。液相部分作為脫硫 用洗滌液(按洗滌液PH值要求補(bǔ)充適當(dāng)量石灰石漿液)進(jìn)行閉路循環(huán)操作， 僅有少量液體經(jīng)廢水旋流器處理后作為廢水排放，確保整個(gè)脫硫系統(tǒng)的液相物 料平衡，這樣既能減少吸收塔用洗滌水的用量，又能減少?gòu)U水排放量，節(jié)約操 作費(fèi)用和用水量。
目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)水力旋流器研究已經(jīng)處于成熟階段。但是，F(xiàn)GD工藝用國(guó) 產(chǎn)水力旋流器尚處于研制階段。同時(shí)整個(gè)脫水系統(tǒng)需要兩套水力旋流器(石膏 旋流器和廢水旋流器)，流程長(zhǎng)，造價(jià)高。并且，石膏懸浮液的含固量高，而 且具有一定的磨蝕性，對(duì)水力旋流器磨蝕嚴(yán)重，水力旋流器一般都采用剛玉襯 里，橡膠襯里或聚酯塑料制作。剛玉襯里，橡膠襯里具有良好的耐磨性和耐腐 蝕性，但制作復(fù)雜，造價(jià)高。聚酯塑料水力旋流器制作精度高，造價(jià)低，但耐 磨性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷提供一種 成本低、效率高、保護(hù)環(huán)境的用于處理石膏漿液的液固分離方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)-
一種用于處理石膏漿液的液固分離方法，其特征在于，將待處理的石膏漿 液從儲(chǔ)槽中通過泵輸入石膏水力旋流器中，經(jīng)分離后得到含固量高的石膏懸浮 液從石膏水力旋流器的沉砂嘴排出收集，輕相和稍重相非別由石膏水力旋流器 的溢流中心孔出液段，溢流側(cè)面出液段流出，通過調(diào)節(jié)閥門來控制系統(tǒng)壓力和 流量，使各流量處于最佳狀態(tài)。
所述的石膏水力旋流器分為下部段和上部段，所述的下部段包括依次連接 的沉砂嘴，下部錐筒和下部圓柱筒，其中下部圓柱筒上設(shè)置進(jìn)料段，所述的上 部段包括依次連接的上部錐筒，上部圓柱筒，溢流中心孔出液段，在溢流中心 孔出液段下方設(shè)置溢流側(cè)面出液段，所述的上部錐筒深入下部圓柱筒，其筒口 位置低于進(jìn)料段，待處理的石膏漿液在所述的旋流器中分離后分別從沉砂嘴、 溢流中心孔出液段、溢流側(cè)面出液段流出。
所述的待處理的石膏漿液在石膏水力旋流器中為液流雙螺旋式流場(chǎng)分布。
所述的雙螺旋式流場(chǎng)為順螺旋線向下流動(dòng)的外旋流和沿螺旋線向上流向 溢流管的內(nèi)旋流。
所述的內(nèi)旋流為輕相，經(jīng)過旋流器上部段進(jìn)一步橫向拉伸，使輕相的濃度 分布梯度由中心向外部進(jìn)一步減小，最輕相經(jīng)過旋流器上部段的溢流中心孔出 液段排出，稍重相則由旋流器上部段的溢流側(cè)面出液段排出。
所述的溢流中心孔出液段排出的低含固量流體直接排放，所述的溢流側(cè)面 出液段排出物可循環(huán)使用。
所述的外旋流為重相，去橡膠帶式真空過濾機(jī)。
所述的石膏水力旋流器的主體采用聚氨酯，硬度為邵氏硬度88 95，所述 的沉砂嘴采用耐磨材料超高分子聚乙烯。
所述的壓力通過隔膜壓力表測(cè)量，所述的流量通過電磁流量計(jì)測(cè)量。 所述的泵為螺桿泵。本發(fā)明針對(duì)FGD工藝用石膏旋流器和廢水旋流器在結(jié)構(gòu)上組合優(yōu)化，使 其合二為一，在同一裝置中，得到的底流濃相去橡膠帶式真空過濾機(jī)，側(cè)流循 環(huán)使用，頂流不再通過廢水旋流器而是直接排放。從旋流器下部?jī)?nèi)旋到旋流器 上部的輕相通過旋流器上部錐段進(jìn)一步分離，獲得低含固量流體從旋流器頂流 口旋出。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下顯著特點(diǎn)
(1) 設(shè)備主體采用聚氨酯，硬度為邵氏硬度88 95，沉砂嘴采用新型耐 磨材料超高分子聚乙烯。
(2) 利用水力旋流器的雙螺旋式的流場(chǎng)分布，將石膏旋流器和廢水旋流 器合二為一，大大減少了占地面積，降低成本。
(3) 設(shè)備完全可以針對(duì)FGD工藝中不同濃度(含固量10% 30%)的石 膏漿液進(jìn)料，提高了效率。
(4) 進(jìn)一步減少了頂流廢水中固相含量，保護(hù)環(huán)境。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖2為本發(fā)明的石膏水力旋流器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明予以說明。 實(shí)施例1
如圖1所示，為本發(fā)明石膏水力旋流器分離用流程簡(jiǎn)圖，其中9螺桿泵， 10， 11， 12電磁流量計(jì)，13隔膜壓力表。螺桿泵9為動(dòng)力系統(tǒng)，將待處理的 石膏漿液儲(chǔ)槽14中的石膏漿液輸入石膏水力旋流器1A中，經(jīng)分離后得到含固 量高的石膏懸浮液從石膏水力旋流器1A的沉砂嘴1排除收集，輕相和稍重相 分別由溢流中心孔出液段7、溢流側(cè)面出液段流出8排出，電磁流量計(jì)IO， 11， 12測(cè)量各個(gè)分支流量。隔膜壓力表13測(cè)量進(jìn)口壓力。通過調(diào)節(jié)閥門來控制系 統(tǒng)壓力和流量，使各個(gè)量處于某一最佳狀態(tài)，即沉砂嘴的底流漿液含固量達(dá)到 50wt^左右，溢流中心口含固量降低至2 2.3wt%。如圖2所示，所述的石膏水力旋流器1A的結(jié)構(gòu)示意圖，分為下部段和上 部段，下部段包括依次連接的沉砂嘴1，下部錐筒2和下部圓柱筒3，該下部 圓柱筒3上設(shè)置進(jìn)料段4，所述的旋流器上部段包括依次連接的上部錐筒5， 上部圓柱筒6，溢流中心孔出液段7，在溢流中心孔出液段7下方設(shè)置溢流側(cè) 面出液段8，所述的上部錐筒5深入下部圓柱筒3，其筒口位置低于進(jìn)料段4， 待分離物在所述的旋流器中分離后分別從沉砂嘴1、溢流中心孔出液段7、溢 流側(cè)面出液段8流出。
待分離物在旋流器中同時(shí)產(chǎn)生兩種基本的同向旋轉(zhuǎn)液流一一順螺旋線向 下流動(dòng)的外旋流和沿螺旋線向上流向溢流管的內(nèi)旋流，即水力旋流器內(nèi)液流雙 螺旋模型。內(nèi)旋流為輕相，經(jīng)過上部旋流器段進(jìn)一步橫向拉伸，使輕相的濃度 分布梯度由中心向外部進(jìn)一步減小，經(jīng)過上部旋流器段的溢流口最輕相排出， 稍重相則由上部旋流器段側(cè)流口排出。
溢流中心孔出液段7排出的低含固量流體可直接排放，也可循環(huán)使用，所 述的溢流側(cè)面出液段8排出物可循環(huán)使用。外旋流為重相，去橡膠帶式真空過 濾機(jī)。
所述的石膏水力旋流器的主體采用聚氨酯，硬度為邵氏硬度88 95，所述 的沉砂嘴采用耐磨材料超高分子聚乙烯。
權(quán)利要求
1. 一種用于處理石膏漿液的液固分離方法，其特征在于，將待處理的石膏漿液從儲(chǔ)液池中通過泵輸入水力旋流器中，經(jīng)分離后得到含固量高的石膏懸浮液從水力旋流器的沉砂嘴排出收集，輕相由水力旋流器的溢流中心孔出液段排出至廢水池，稍重相從溢流側(cè)面出液段排出后返回儲(chǔ)液池中循環(huán)使用，通過調(diào)節(jié)閥門來控制系統(tǒng)壓力和流量，使各流量處于最佳狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于處理石膏漿液的液固分離方法，其特征在于，所述的水力旋流器分為下部段和上部段，所述的下部段包括依次連接 的沉砂嘴，下部錐筒和下部圓柱筒，其中下部圓柱筒上設(shè)置進(jìn)料段，所述的上 部段包括依次連接的上部錐筒，上部圓柱筒，溢流中心孔出液段，在溢流中心 孔出液段下方設(shè)置溢流側(cè)面出液段，所述的上部錐筒深入下部圓柱筒，其筒口 位置低于進(jìn)料段，待處理的石膏漿液在所述的旋流器中分離后分別從沉砂嘴、 溢流中心孔出液段、溢流側(cè)面出液段流出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于處理石膏漿液的液固分離方法， 其特征在于，所述的待處理的石膏漿液在石膏水力旋流器中為液流雙螺旋式流 場(chǎng)分布。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于處理石膏漿液的液固分離方法，其特 征在于，所述的雙螺旋式流場(chǎng)為順螺旋線向下流動(dòng)的外旋流和沿螺旋線向上流 向溢流管的內(nèi)旋流。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于處理石膏漿液的液固分離方法，其特 征在于，所述的內(nèi)旋流為輕相，經(jīng)過旋流器上部段進(jìn)一步橫向拉伸，使輕相的 濃度分布梯度由中心向外部進(jìn)一步減小，最輕相經(jīng)過旋流器上部段的溢流中心 孔出液段排出，稍重相則由旋流器上部段的溢流側(cè)面出液段排出。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于處理石膏漿液的液固分離方法，其特 征在于，所述的溢流中心孔出液段排出的低含固量流體直接排放，所述的溢流 側(cè)面出液段排出物可循環(huán)使用。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于處理石膏漿液的液固分離方法，其特 征在于，所述的外旋流為重相，去橡膠帶式真空過濾機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于處理石膏漿液的液固分離方法，其特征在于，所述的石膏水力旋流器的主體采用聚氨酯，硬度為邵氏硬度88 95，所述的沉砂嘴采用耐磨材料超高分子聚乙烯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于處理石膏漿液的液固分離方法，將待處理的石膏漿液從儲(chǔ)液池中通過泵輸入新型水力旋流器中，經(jīng)分離后得到含固量高的石膏懸浮液，從新型水力旋流器的沉砂嘴排出收集，輕相由水力旋流器的溢流中心孔出液段排出至廢水池，稍重相由溢流側(cè)面出液段排出后返回儲(chǔ)液池中循環(huán)使用。通過調(diào)節(jié)閥門來控制系統(tǒng)壓力和流量，使各流量處于最佳狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有成本低、效率高、保護(hù)環(huán)境的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C01F11/00GK101456577SQ200710172350
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者李秋萍, 王士勇, 鄧伯虎, 邵國(guó)興, 鄭慶增, 都麗紅, 陳隆隆 申請(qǐng)人:上海化工研究院