[发明专利]零废液排放的湿烟道气脱硫系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于工业厂房或公用设施烟道气脱硫的系统和方法，从其中所使用的湿烟道气脱硫系统排放零废液。更具体地，本发明涉及用于工业厂房或公用设施的系统和方法，其降低与湿烟道气脱硫系统废水清洗处理相关的资本成本。

背景技术

公用设施和工业厂房，例如发电站、发电厂、废弃物-至-能源回收设施、水泥窑以及其他燃烧矿物燃料的设施，可在空气排放和废水排放方面受到严格的限制，以帮助确保清洁和环境无害的操作。传统上，通过使用湿式或干式烟道气脱硫系统来实现对空气排放限制的遵守。水处理系统可用于处理来自脱硫系统的废水排放，以符合适用的废水规定。烟道气清洁系统和/或废水处理系统的实例可以从国际公开号WO 2006030398、美国专利申请公开号2009/0294377、2011/0262331、2012/0240761、2013/0248121和2013/0220792、美国专利号6,076,369、7,524,470、7,625,537、8,388,917和8,475,850、欧洲专利公开号EP 1 955 755和日本公开专利申请号JP 2012200721中获知。

利用湿式或干式烟道气脱硫系统以及诸如管道、风扇、散装材料处理系统等的工厂系统的相关平衡的空气排放系统的资本成本通常可能相对昂贵，例如，在每千瓦(kW)200到500美元之间。在改装的情况下，与这种系统相关的资本成本可能使得工厂不经济。除了资本成本，湿式和干式烟道气脱硫系统还涉及与试剂消耗、辅助电力使用、操作人员配置以及管理人员配置相关的大量操作成本。

工厂废水处理系统可以被配置为中和并沉淀重金属、对废水进行生物处理，以及在向环境释放之前过滤废水以清洁水。与废水处理系统相关的成本在资本成本和操作成本这两方面可能是比较显著的。因此，需要更低成本、更有效的废水处理系统

发明内容

本发明提供了一种使用湿烟道气脱硫洗涤塔与废水蒸发组合以处理在洗涤塔中产生的废水，从而实现零废液排放来减少烟道气酸性气体排放的系统。目标系统包括装有烟道气入口、烟道气出口、吸收剂液体入口以及废水和固体出口的洗涤塔。热交换器流体连接到洗涤塔，所述热交换器可操作用于对洗涤塔中产生的废水进行加压加热，用于将经加热的废水供应到闪蒸器，用于废水的闪蒸以产生蒸汽。另外，固体收集器可操作以在废水闪蒸之后从闪蒸器收集固体。收集的固体可以储存以用于系统中的其他地方，或者以环境保守的方式使用或处置。

此外，本发明提供了使用湿烟道气脱硫洗涤塔来减少烟道气酸性气体排放物且其中没有废液排出的方法。所述方法包括使用供应有吸收剂液体的洗涤塔，用于对所提供的烟道气进行湿烟道气脱硫，在流体连接到洗涤塔的热交换器中对在洗涤塔中产生的废水进行加压加热，将经加热的废水输送到闪蒸器以产生蒸汽，并且从所产生的蒸汽中收集固体以用于储存或以环境保守的方式使用或处置它们。

总之，用于蒸发废水和减少酸性气体排放物的目标系统包括湿式洗涤塔，经由入口对所述湿式洗涤塔供应分散在其中的吸收剂液体，用于从流经其中的烟道气吸收酸性气体，所述烟道气包含一种或多种酸性气体；和热交换器，用于对在湿洗涤塔中产生的废水进行加压加热，以产生经加热的废水，用于将经加热的废水供应到闪蒸器以由其产生蒸汽。所产生的蒸汽可以供应到颗粒收集系统和所述湿式洗涤塔上游的烟道气流、供应到仅在所述湿式洗涤塔上游的烟道气流、或供应到循环至所述湿式洗涤塔的吸收剂液体。如所公开的，目标热交换器在约2巴至约20巴的压力和约100摄氏度至约200摄氏度的温度下操作。作为选择，烟道气可用于向目标热交换器供应热能。因此，在湿式洗涤塔中的烟道气脱硫之前，烟道气通过管道转移到热交换器。转移的烟道气优选具有从约100摄氏度至约500摄氏度、或约250摄氏度至约350摄氏度的温度，以向热交换器提供必要的热能。任选地，作为使用来自烟道气的这种热能的替代或补充，可以使用非烟道气传热剂来向热交换器提供热能。此外，在将废水加压加热之前，并且在将经加热的废水供应到闪蒸器以将其闪蒸以产生蒸汽之前，固体材料可以作为除垢剂添加到废水中。然后可将所产生的蒸汽供应到颗粒收集系统和湿式洗涤塔上游的烟道气流，或供应到仅在湿式洗涤塔上游的烟道气流、或供应到分散在洗涤塔内的吸收液体的循环流，以实现零废液排放。