一种用于处理石膏浆液的液固分离方法

摘要

本发明涉及一种用于处理石膏浆液的液固分离方法，将待处理的石膏浆液从储液池中通过泵输入新型水力旋流器中，经分离后得到含固量高的石膏悬浮液，从新型水力旋流器的沉砂嘴排出收集，轻相由水力旋流器的溢流中心孔出液段排出至废水池，稍重相由溢流侧面出液段排出后返回储液池中循环使用。通过调节阀门来控制系统压力和流量，使各流量处于最佳状态。与现有技术相比，本发明具有成本低、效率高、保护环境的特点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种液固分离方法，尤其涉及用于处理石膏浆液的液固分离方法。

背景技术

我国的能源构成以煤炭为主，火电厂以煤作为主要原料，是我国电力供应的主要来源。火电厂烟气排放量庞大，需要配置大型的脱硫装置。石灰石/石膏法烟气脱硫属于最成熟的工艺技术，而且过程中产生的副产品——石膏，有很多用途，可以综合利用。但在设备上尚需进一步创新，完善。石灰石/石膏法烟气脱硫工艺(FGD)，包括烟气换热系统，吸收塔脱硫系统，脱硫剂制浆系统，石膏脱水系统和废水处理系统五个部分。其中石膏脱水系统是由水力旋流器与橡胶带式真空过滤机所组成的。水力旋流器首先对含固量为10％～30％石膏浆液分级增浓至50％左右，然后在橡胶带式真空过滤机上进行过滤，获得含水量小于10％的固相石膏作为商品石膏，避免二次污染的产生。液相部分作为脱硫用洗涤液(按洗涤液PH值要求补充适当量石灰石浆液)进行闭路循环操作，仅有少量液体经废水旋流器处理后作为废水排放，确保整个脱硫系统的液相物料平衡，这样既能减少吸收塔用洗涤水的用量，又能减少废水排放量，节约操作费用和用水量。

目前，国内外对水力旋流器研究已经处于成熟阶段。但是，FGD工艺用国产水力旋流器尚处于研制阶段。同时整个脱水系统需要两套水力旋流器(石膏旋流器和废水旋流器)，流程长，造价高。并且，石膏悬浮液的含固量高，而且具有一定的磨蚀性，对水力旋流器磨蚀严重，水力旋流器一般都采用刚玉衬里，橡胶衬里或聚酯塑料制作。刚玉衬里，橡胶衬里具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，但制作复杂，造价高。聚酯塑料水力旋流器制作精度高，造价低，但耐磨性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术的缺陷提供一种成本低、效率高、保护环境的用于处理石膏浆液的液固分离方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于处理石膏浆液的液固分离方法，其特征在于，将待处理的石膏浆液从储槽中通过泵输入石膏水力旋流器中，经分离后得到含固量高的石膏悬浮液从石膏水力旋流器的沉砂嘴排出收集，轻相和稍重相非别由石膏水力旋流器的溢流中心孔出液段，溢流侧面出液段流出，通过调节阀门来控制系统压力和流量，使各流量处于最佳状态。

所述的石膏水力旋流器分为下部段和上部段，所述的下部段包括依次连接的沉砂嘴，下部锥筒和下部圆柱筒，其中下部圆柱筒上设置进料段，所述的上部段包括依次连接的上部锥筒，上部圆柱筒，溢流中心孔出液段，在溢流中心孔出液段下方设置溢流侧面出液段，所述的上部锥筒深入下部圆柱筒，其筒口位置低于进料段，待处理的石膏浆液在所述的旋流器中分离后分别从沉砂嘴、溢流中心孔出液段、溢流侧面出液段流出。

所述的待处理的石膏浆液在石膏水力旋流器中为液流双螺旋式流场分布。

所述的双螺旋式流场为顺螺旋线向下流动的外旋流和沿螺旋线向上流向溢流管的内旋流。

所述的内旋流为轻相，经过旋流器上部段进一步横向拉伸，使轻相的浓度分布梯度由中心向外部进一步减小，最轻相经过旋流器上部段的溢流中心孔出液段排出，稍重相则由旋流器上部段的溢流侧面出液段排出。

所述的溢流中心孔出液段排出的低含固量流体直接排放，所述的溢流侧面出液段排出物可循环使用。

所述的外旋流为重相，去橡胶带式真空过滤机。

所述的石膏水力旋流器的主体采用聚氨酯，硬度为邵氏硬度88～95，所述的沉砂嘴采用耐磨材料超高分子聚乙烯。

所述的压力通过隔膜压力表测量，所述的流量通过电磁流量计测量。

所述的泵为螺杆泵。

本发明针对FGD工艺用石膏旋流器和废水旋流器在结构上组合优化，使其合二为一，在同一装置中，得到的底流浓相去橡胶带式真空过滤机，侧流循环使用，顶流不再通过废水旋流器而是直接排放。从旋流器下部内旋到旋流器上部的轻相通过旋流器上部锥段进一步分离，获得低含固量流体从旋流器顶流口旋出。

与现有技术相比，本发明具有以下显著特点：

(1)设备主体采用聚氨酯，硬度为邵氏硬度88～95，沉砂嘴采用新型耐磨材料超高分子聚乙烯。

(2)利用水力旋流器的双螺旋式的流场分布，将石膏旋流器和废水旋流器合二为一，大大减少了占地面积，降低成本。

(3)设备完全可以针对FGD工艺中不同浓度(含固量10％～30％)的石膏浆液进料，提高了效率。

(4)进一步减少了顶流废水中固相含量，保护环境。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明的石膏水力旋流器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明予以说明。

实施例1

如图1所示，为本发明石膏水力旋流器分离用流程简图，其中9螺杆泵，10，11，12电磁流量计，13隔膜压力表。螺杆泵9为动力系统，将待处理的石膏浆液储槽14中的石膏浆液输入石膏水力旋流器1A中，经分离后得到含固量高的石膏悬浮液从石膏水力旋流器1A的沉砂嘴1排除收集，轻相和稍重相分别由溢流中心孔出液段7、溢流侧面出液段流出8排出，电磁流量计10，11，12测量各个分支流量。隔膜压力表13测量进口压力。通过调节阀门来控制系统压力和流量，使各个量处于某一最佳状态，即沉砂嘴的底流浆液含固量达到50wt％左右，溢流中心口含固量降低至2～2.3wt％。

如图2所示，所述的石膏水力旋流器1A的结构示意图，分为下部段和上部段，下部段包括依次连接的沉砂嘴1，下部锥筒2和下部圆柱筒3，该下部圆柱筒3上设置进料段4，所述的旋流器上部段包括依次连接的上部锥筒5，上部圆柱筒6，溢流中心孔出液段7，在溢流中心孔出液段7下方设置溢流侧面出液段8，所述的上部锥筒5深入下部圆柱筒3，其筒口位置低于进料段4，待分离物在所述的旋流器中分离后分别从沉砂嘴1、溢流中心孔出液段7、溢流侧面出液段8流出。

待分离物在旋流器中同时产生两种基本的同向旋转液流——顺螺旋线向下流动的外旋流和沿螺旋线向上流向溢流管的内旋流，即水力旋流器内液流双螺旋模型。内旋流为轻相，经过上部旋流器段进一步横向拉伸，使轻相的浓度分布梯度由中心向外部进一步减小，经过上部旋流器段的溢流口最轻相排出，稍重相则由上部旋流器段侧流口排出。

溢流中心孔出液段7排出的低含固量流体可直接排放，也可循环使用，所述的溢流侧面出液段8排出物可循环使用。外旋流为重相，去橡胶带式真空过滤机。

所述的石膏水力旋流器的主体采用聚氨酯，硬度为邵氏硬度88～95，所述的沉砂嘴采用耐磨材料超高分子聚乙烯。