一種洗灰水在蒸發(fā)結(jié)晶器中的阻垢防垢方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種洗灰水在蒸發(fā)結(jié)晶器中的阻垢防垢方法及裝置，所述方法包括在蒸發(fā)結(jié)晶器垃圾飛灰洗灰水進料管上采用定量滴定方式、隨洗灰水加入阻垢劑，在所述蒸發(fā)結(jié)晶器換熱器殼體上施加一個超聲波。所述裝置包括蒸發(fā)結(jié)晶器，蒸發(fā)結(jié)晶器連接一個洗灰水進料管和出料管，蒸發(fā)結(jié)晶器中設(shè)置有換熱器，在所述蒸發(fā)結(jié)晶器洗灰水進料管上設(shè)置有一個阻垢劑添加接口，一個與阻垢劑儲罐連接的加藥泵與阻垢劑添加接口連接；所述裝置還包括有一個超聲波發(fā)生器，所述超聲波發(fā)生器的超聲波換能器連接在所述換熱器上。本發(fā)明方法和裝置的引入減少了化學(xué)阻垢劑的使用，進而減少了其他離子引入，減少了污染，同時也減少了超聲波能量的輸出，二者的結(jié)合產(chǎn)生了良好的除垢防垢效果。
【專利說明】-種洗灰水在蒸發(fā)結(jié)晶器中的阻垢防垢方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水處理中的阻垢【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為針對垃圾飛灰的一種洗灰水在蒸發(fā) 結(jié)晶器中的阻垢防垢方法及裝置。 技術(shù)背景
[0002] 隨著人口不斷的增長，每天所產(chǎn)生的生活垃圾越來越多。飛灰是指在垃圾焚燒發(fā) 電廠煙氣凈化系統(tǒng)（air pollution con化〇1 system, APC)收集而得的殘余物，總量約為 生活垃圾處理量的3% - 4%。飛灰中含有苯并巧、苯并意、二嗯英等有機污染物和化、CcU 化、PbXu、Ni等痕量重金屬，因此被歸為危險廢棄物。將垃圾飛灰經(jīng)適當(dāng)?shù)乃搭A(yù)處理后， 作為水泥的原料在水泥回轉(zhuǎn)塞中可W徹底分解二嗯英并固化重金屬，生產(chǎn)出的水泥與普通 水泥性能相當(dāng)，是垃圾飛灰無害化和資源化的有效手段。
[0003] 垃圾飛灰洗灰水是生活垃圾焚燒飛灰水洗工藝產(chǎn)生的水洗液，垃圾飛灰洗灰水的 硬度很高，含有大量的氯離子，水的抑值均在10 W上。該洗灰水經(jīng)過多次預(yù)處理后，水中 還是存在大量巧離子鎮(zhèn)離子，在飛灰水洗液預(yù)處置單元中，多效蒸發(fā)結(jié)晶器是處置垃圾飛 灰洗灰水的關(guān)鍵設(shè)備之一，在蒸發(fā)結(jié)晶過程中，設(shè)備內(nèi)循環(huán)水溫可達IOOC W上，長期運轉(zhuǎn) 會產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象，若不及時處理，將會影響到設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，增加能耗，降低處置能力。
[0004] 結(jié)垢是循環(huán)水處理面臨的主要問題之一，目前水處理系統(tǒng)阻垢、防垢的方法分為 物理法和化學(xué)法，目前對物理方法阻垢、除垢的研究主要集中在聲場、磁場、電場等各種物 理場方面?；瘜W(xué)方法主要是添加阻垢劑和清洗劑。而物理阻垢法和化學(xué)阻垢法通常各自單 獨使用。
[0005] 單純的物理方法阻垢一般情況下阻垢率不高，效果不理想。由于飛灰洗灰水處置 工藝，要求阻垢劑具有較高的熱穩(wěn)定性，并不能引入其他的雜質(zhì)離子，而市場上常見駿酸類 聚合物阻垢劑、賴酸類聚合物阻垢劑、含磯聚合物阻垢劑為離子型化合物，會引入其他離 子，并且在高溫區(qū)熱穩(wěn)定性不好。因此單一的化學(xué)阻垢方法不能很好滿足垃圾飛灰水洗液 的阻垢要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明根據(jù)垃圾飛灰洗灰水的特點，提供了一種洗灰水在蒸發(fā)結(jié)晶器中的阻垢防 垢方法及裝置，采用物理與化學(xué)方法相結(jié)合，其物理方法為超聲波阻垢，化學(xué)方法為添加一 種綠色阻垢劑即聚天冬氨酸軸鹽，達到了一種既節(jié)能又環(huán)保的處理效果。
[0007] 本實發(fā)明是通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種洗灰水在蒸發(fā)結(jié)晶器中的阻垢防垢方法，是針對垃圾飛灰洗灰水在蒸發(fā)結(jié)晶器處 理過程中的阻垢防垢方法，包括在蒸發(fā)結(jié)晶器洗灰水進料管上采用按一定比例投加方式、 隨洗灰水加入阻垢劑，其中，在所述蒸發(fā)結(jié)晶器換熱器殼體上施加超聲波。
[0008] 方案進一步是：所述阻垢劑是聚天冬氨酸軸鹽，所述洗灰水與聚天冬氨酸軸鹽的 重量份數(shù)比是： 洗灰水：I 聚天冬氨酸軸鹽：0.5^1 X IO^ 其中；聚天冬氨酸軸鹽的粘均分子量為500(T10000。
[0009] 方案進一步是；所述阻垢劑的加入方法是；先將阻垢劑配置成質(zhì)量百分比濃度是 10%-30%阻垢劑溶液，采集蒸發(fā)結(jié)晶器進料管的洗灰水流量，根據(jù)洗灰水流量按照洗灰水與 阻垢劑加入的重量份數(shù)比，控制加藥粟向進料管加入阻垢劑。
[0010] 方案進一步是：所述換熱器是管式或板式換熱器。
[0011] 方案進一步是；所述超聲波的參數(shù)分別為；超聲頻率22KHZ-25 KHz,振幅A=3加1， 加速度 A=30000m/s2,脈沖周期 40ms-280ms,脈沖寬度 1. 5ms-2. 5ms。
[0012] 一種實現(xiàn)上述方法的裝置，包括在處理垃圾飛灰洗灰水系統(tǒng)蒸發(fā)段的蒸發(fā)結(jié)晶 器，蒸發(fā)結(jié)晶器分別連接一個洗灰水進料管和出料管，蒸發(fā)結(jié)晶器中設(shè)置有換熱器，其中， 在所述蒸發(fā)結(jié)晶器洗灰水進料管上設(shè)置有一個阻垢劑添加接口，一個與阻垢劑儲罐連接的 加藥粟與阻垢劑添加接口連接；所述裝置還包括有一個超聲波發(fā)生器，所述超聲波發(fā)生器 的超聲波換能器連接在所述換熱器上。
[0013] 方案進一步是：在所述阻垢劑添加接口前的洗灰水進料管上設(shè)置有一個流量傳感 器，所述裝置還包括一個添加劑流量控制器，所述流量傳感器的信號連接至控制器，所述控 制器的控制輸出連接至加藥粟，控制器根據(jù)流量信號輸出流量控制信號控制加藥粟。
[0014] 方案進一步是：所述換熱器是管式換熱器，換能器焊接在管板上下兩端上。
[0015] 方案進一步是：所述換熱器是板式換熱器，在板式換熱器上安裝一個壓片，換能器 通過壓片安裝在板式換熱器上下兩端上。
[0016] 方案進一步是；所述超聲波的參數(shù)分別為；超聲頻率22KHZ-25 KHZ，振幅A=3加1， 加速度 A=30000m/s2,脈沖周期 40ms-280ms，脈沖寬度 1. 5ms-2. 5ms。
[0017] 本發(fā)明優(yōu)點在于： 1、本發(fā)明超聲波方法的引入可W減少化學(xué)阻垢劑的使用，進而減少了其他離子引入減 少了污染，同時使用化學(xué)阻垢劑也減少了超聲波能量的輸出，二者的結(jié)合產(chǎn)生了良好的除 垢防垢效果。
[0018] 2、所使用的阻垢劑為綠色阻垢劑，是一類可清潔生產(chǎn)、具有良好阻垢效果、可生物 降解的高分子聚合物，對環(huán)境沒有任何不良影響。
[0019] 3、本發(fā)明所使用的超聲波防垢裝置連續(xù)化、自動化水平高，無需專人操作。
[0020] 4、本發(fā)明中提供了一種物理方法和化學(xué)方法聯(lián)合阻垢防垢的技術(shù)方法，超聲波防 垢裝置配合環(huán)保型阻垢劑的加入，大大提高了對硫酸巧、碳酸巧的阻垢性能。
[0021] 5、聯(lián)合阻垢方法的實施，保證了垃圾飛灰處置線的連續(xù)運轉(zhuǎn)，降低了阻垢成本，提 高了設(shè)備結(jié)垢的周期，縮短了清理垢的時間，蒸發(fā)設(shè)備的效率明顯提高，單位能耗下降，減 輕工人勞動強度。
[0022] 下面結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0023]

【專利附圖】

【附圖說明】： 1.本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0024] 實施例I : 一種洗灰水在蒸發(fā)結(jié)晶器中的阻垢防垢方法，是針對垃圾飛灰洗灰水在蒸發(fā)結(jié)晶器處 理過程中的阻垢防垢方法，包括在蒸發(fā)結(jié)晶器垃圾飛灰洗灰水進料管上采用按一定比例投 加方式、隨洗灰水加入阻垢劑，在所述蒸發(fā)結(jié)晶器換熱器殼體上施加一個超聲波。
[00巧]實施例中；所述阻垢劑有多種，本實施例阻垢劑是聚天冬氨酸軸鹽，所述洗灰水與 聚天冬氨酸軸鹽的重量份數(shù)比是： 洗灰水：1 聚天冬氨酸軸鹽；〇. 5?1 X 1(T5， 其中；聚天冬氨酸軸鹽的粘均分子量為500(T10000。
[0026] 如果洗灰水為IKg則加入的聚天冬氨酸軸鹽是5mg至lOmg，最佳為7mg。
[0027] 聚天冬氨酸軸鹽阻垢劑是一種綠色阻垢劑；綠色阻垢劑又稱為環(huán)境友好型阻垢 齊U，是一類可清潔生產(chǎn)、具有良好阻垢效果、可生物降解又不污染環(huán)境的高分子聚合物。
[0028] 聚天冬氨酸阻垢劑的合成方法按照使用的原料主要有W下兩種：一是W天冬氨酸 為原料采用熱催化縮聚法制備聚天冬氨酸的軸鹽；二是W馬來酸(或馬來酸?。┖陀袡C胺 (或無機饋）為原料，先合成馬來醜酸胺，再熱聚合成聚玻巧醜亞胺，最后水解得到聚天冬 氨酸的軸鹽； 所述的天冬氨酸的熱縮聚合是指k天冬氨酸在高溫條件下直接進行縮聚反應(yīng)，生成 聚玻巧醜亞胺（PSI )，然后聚合的聚玻巧醜亞胺再進一步水解得到聚天冬氨酸的軸鹽。
[0029] 所述的馬來酸酢烙融聚合成聚天冬氨酸的H種途徑；方法一是馬來酸酢和氨鹽反 應(yīng)生成馬來醜胺酸，馬來醜胺酸熱縮聚制備聚玻巧醜亞胺（PSI);方法二是馬來酸酢水解 得到馬來酸，馬來酸同氨鹽反應(yīng)得到馬來酸饋鹽，馬來酸饋鹽熱縮聚制備聚玻巧醜亞胺；方 法H是由馬來酸酢水解得到馬來酸，馬來酸加熱變成反式下帰二酸，反式下帰二酸與氨鹽 反應(yīng)得到天冬氨酸饋鹽。天冬氨酸饋鹽酸化得到天冬氨酸，天冬氨酸熱縮聚制得聚玻巧醜 亞胺。H種方法制備的聚玻巧醜亞胺水解生成聚天冬氨酸。
[0030] 上述的饋鹽包括氨水，尿素，碳酸饋，碳酸氨饋，硫酸饋； 聚天冬氨酸阻垢劑的粘均分子量為5000-10000,優(yōu)選6000-8000 ; 實施例中；所述阻垢劑的加入方法是；先將阻垢劑配置成質(zhì)量百分比濃度是10%-30% 阻垢劑溶液，采集蒸發(fā)結(jié)晶器進料管的洗灰水流量，根據(jù)洗灰水流量按照洗灰水與阻垢劑 加入的重量份數(shù)比，控制加藥粟向進料管加入阻垢劑。
[0031] 實施例中；所述換熱器是管式或板式換熱器，所述板式換熱器是由多個管無縫并 排形成的。
[003引實施例中；所述超聲波的參數(shù)分別為；超聲頻率22K監(jiān)-25 K監(jiān)，振幅A=3加1，加速 度 A=30000m/s2,脈沖周期 40ms-280ms,脈沖寬度 1. 5ms-2. 5ms。
[0033] 根據(jù)換熱器的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)垢成分、工作介質(zhì)對超聲波的W上工作參數(shù)進行調(diào)節(jié)。
[0034] 實施例利用了超聲波的阻垢劑機理： 1.超聲波在金屬管、板傳播時，在壁面產(chǎn)生振蕩波，金屬和液體界面上的液體產(chǎn)生高速 微波，無數(shù)個高速微潤對壁面形成不間斷沖刷，阻礙結(jié)垢物質(zhì)的附著，同時對金屬界面進行 清理，具有防垢與除垢雙重作用。
[00巧]2.超聲波在金屬中傳播時，會引起板結(jié)在金屬界面上的垢質(zhì)跟隨金屬震動。由于 垢質(zhì)的性態(tài)和彈性阻抗和金屬不同，垢質(zhì)與金屬之間會在界面上形成剪切力作用，導(dǎo)致板 結(jié)在金屬界面上的垢質(zhì)疲勞、裂紋、疏松、破碎而脫落，起到了除垢作用。
[0036] 實施例中所處理垃圾洗灰水的特性： 水洗液中各元素含量及相關(guān)指標(biāo)

【權(quán)利要求】
1. 一種洗灰水在蒸發(fā)結(jié)晶器中的阻垢防垢方法，是針對垃圾飛灰洗灰水在蒸發(fā)結(jié)晶 器處理過程中的阻垢防垢方法，包括在蒸發(fā)結(jié)晶器洗灰水進料管上采用按一定比例投加方 式、隨洗灰水加入阻垢劑，其特征在于，在所述蒸發(fā)結(jié)晶器換熱器殼體上施加超聲波。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種洗灰水在蒸發(fā)結(jié)晶器中的阻垢防垢方法，其特征在于， 所述阻垢劑是聚天冬氨酸鈉鹽，所述洗灰水與聚天冬氨酸鈉鹽的重量份數(shù)比是： 洗灰水：1 聚天冬氨酸鈉鹽：〇. 5?1X ΚΓ5， 其中：聚天冬氨酸鈉鹽的粘均分子量為5000~10000。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種洗灰水在蒸發(fā)結(jié)晶器中的阻垢防垢方法，其特征在于， 所述阻垢劑的加入方法是：先將阻垢劑配置成質(zhì)量百分比濃度是10%_30%阻垢劑溶液，采 集蒸發(fā)結(jié)晶器進料管的洗灰水流量，根據(jù)洗灰水流量按照洗灰水與阻垢劑加入的重量份數(shù) t匕，控制加藥泵向進料管加入阻垢劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種洗灰水在蒸發(fā)結(jié)晶器中的阻垢防垢方法，其特征在 于，所述換熱器是管式或板式換熱器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種洗灰水在蒸發(fā)結(jié)晶器中的阻垢防垢方法，其特征在于， 所述超聲波的參數(shù)分別為：超聲頻率22KHZ-25 KHZ，振幅Α=3?πι，加速度A=30000m/s2,脈沖 周期 40ms-280ms，脈沖寬度 1. 5ms_2· 5ms。
6. -種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的裝置，包括在處理垃圾飛灰洗灰水系統(tǒng)蒸發(fā)段的蒸 發(fā)結(jié)晶器，蒸發(fā)結(jié)晶器分別連接一個洗灰水進料管和出料管，蒸發(fā)結(jié)晶器中設(shè)置有換熱器， 其特征在于，在所述蒸發(fā)結(jié)晶器洗灰水進料管上設(shè)置有一個阻垢劑添加接口，一個與阻垢 劑儲罐連接的加藥泵與阻垢劑添加接口連接；所述裝置還包括有一個超聲波發(fā)生器，所述 超聲波發(fā)生器的超聲波換能器連接在所述換熱器上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，在所述阻垢劑添加接口前的洗灰水進料 管上設(shè)置有一個流量傳感器，所述裝置還包括一個添加劑流量控制器，所述流量傳感器的 信號連接至控制器，所述控制器的控制輸出連接至加藥泵，控制器根據(jù)流量信號輸出流量 控制信號控制加藥泵。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述換熱器是管式換熱器，換能器焊接在 管板上下兩端上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述換熱器是板式換熱器，在板式換熱器 上安裝一個壓片，換能器通過壓片安裝在板式換熱器上下兩端上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述超聲波的參數(shù)分別為：超聲頻 率22KHz-25 KHz，振幅Α=3?πι，加速度A=30000m/s2,脈沖周期40ms-280ms，脈沖寬度 L 5ms_2. 5ms〇
【文檔編號】C02F5/12GK104261576SQ201410516236
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】郝利煒, 朱延臣, 杜春杰, 顧軍, 戰(zhàn)佳宇 申請人:北京建筑材料科學(xué)研究總院有限公司, 北京金隅股份有限公司