糖廠鍋爐補充入爐水除糖淨化方法

2023-06-06 14:25:01

專利名稱：糖廠鍋爐補充入爐水除糖淨化方法
技術領域：
本發明涉及一種製糖生產中鍋爐補充入爐水的處理方法。
背景技術：
糖廠鍋爐入爐水主要來源於乏汽汽凝水和原水軟化後的合格水，採用原水作為鍋爐入爐 水的補充水源，鍋爐的運行成本較高，也不利於節水減排。蒸發和煮糖產生的熱汽凝水是鍋爐 入爐水的良好補充水源，熱汽凝水包括二效汽凝水和混合汽凝水，其中二效汽凝水含有 50-200ppm微量糖分，溫度達105。C左右；混合汽凝水含有100-250ppm的微量糖分，溫度達80 'C左右。對熱汽凝水進行除糖及其它有害雜質處理，並利用熱汽凝水取代原水回用鍋爐，這 將大大降低鍋爐的運行成本，同時回收了熱能，大大減少了取用原水和外排汙水，為製糖生 產實現"零取水"奠定了基礎。目前，糖廠對二效汽凝水所含微量糖分的去除均採用捕汁器攔 截汁汽中的大液滴而實現的，由於蒸發吋真空及蒸發量的波動性，捕汁器的捕汁效率將不穩 定，故二效汽凝水含糖分也不穩定， 一般在50-200ppm之間，常常超過入爐水標準而不能入爐。 按行業對鍋爐長期運行經驗總結，當二效汽凝水帶有糖分超過25卯m，將不能作為壓力為 3.82MPa的鍋爐的補充入爐水，糖分超過50ppm將不能用於壓力為2.45MPa的鍋爐入爐水；另一 方面，由於糖廠鍋爐循環入爐水不斷循環，其中的有機糖分和無機鹽分不斷累積，久而久之， 將影響入爐水的正常使用，特別糖分進入鍋內會氧化生成有機酸，使爐水的pH值下降，帶來 不利的影響；焦化的糖分，變成碳化合物，隨蒸汽流動，沉積在金屬管壁內，給設備帶來危 害。因此，徹底且穩定地清除二效汽凝水或混合汽凝水的糖份及其它有害雜質，使其作為糖 廠鍋爐補充入爐水，就成為糖廠一直難以解決的技術難題。
有關公開文獻報導了一些糖廠生產用水的循環利用的方法，例如廣東中輕南方煉糖紙 業有限公司的翁卓在"糖廠生產用水的循環利用與節水"(刊名《甘蔗糖業》.2006(3) ,34-35) 中提到甘蔗本身所含水分約為70%，設備合理、管理較好的糖廠，蒸發工段的I、 n效汽 凝水可滿足鍋爐用水需求。廣西輕工業科學技術研究院、隆安南華糖業南圩糖廠的何基訊、 陳志強在在"甘蔗糖廠用水取向及零外排技術"(刊名廣西輕工業.2007,23(6),卜2)提 到充分利用甘蔗自身水分和廠區內地表水完全能夠解決糖廠生產用水的問題，在論述鍋爐用水方面，文章指出加入爐水的水質要求含糖分要求25PPM以下，目前W效蒸發冷凝水入爐 已在各糖廠普遍使用，船效蒸發冷凝水含糖分超標問題，通過採用新產品波紋捕汁器已經得 到解決。
但是上述文獻還沒有徹底且穩定地解決鍋爐入爐水補充熱汽凝水帶有糖分的問題。

發明內容
本發明的目的是提供一種能夠徹底且穩定地清除熱汽凝水的糖份及其它有害雜質，並以 其取代原水回用鍋爐的新方法。
為實現上述目的，本發明採用冷卻一預處理--反滲透裝置除糖一加熱的工藝流程來處理 熱汽凝水，可靠地去除熱汽凝水所含的糖分及其它有害雜質，保證其達到入爐水標準。
本發明糖廠鍋爐補充入爐水除糖淨化方法的工藝過程如下-
一、 採用冷卻器將熱汽凝水冷卻到常溫，最高不超過反滲透膜能正常工作的溫度。
二、 對進反滲透裝置前的汽凝水作預處理，採用一級或多級過濾器和保安過濾器對降溫 後的汽凝水進行過濾處理，除去微粒懸浮物。同時定時定量加入反滲透膜的防堵、防街、防 汙染的藥劑。
三、 採用反滲透裝置，去除汽凝水所含的糖分及其它有害雜質，將其製成達到入爐水標 準的清淨淡水。
四、 採用加熱器將製成的清淨淡水加熱，然後送到鍋爐給水箱，以補充鍋爐入爐水。 上述糖廠鍋爐補充入爐水除糖淨化方法採用的設備包括冷卻器、汽凝水泵、過濾器、保
安過濾器、高壓泵、反滲透裝置、清淨淡水貯罐、清淨淡水泵、加熱器等，其中熱汽凝水接 到加熱器的熱水側，然後進入冷卻器、汽凝水泵、過濾器、保安過濾器、高壓泵、反滲透裝 置、清淨淡水貯罐、清淨淡水泵等；達到入爐水標準的清淨淡水，接到加熱器的冷水側，加 熱後送到鍋爐給水箱，以補充鍋爐入爐水。
上述糖廠鍋爐補充入爐水除糖淨化方法採用的反滲透裝置是60年代發展起來的一項新的 膜分離技術，它是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質進行分離的裝置。反滲膜(RO) 是一種起分子級分離過濾作用的介質，是一種半透膜(O. 0001 0. 005 Pm)，當溶液與膜接觸 時,在壓力下，某些物質可以透過膜，而另些物質則被選擇性的攔截，從而使溶液中不同組分， 或混和氣體的不同組分被分離，這種分離是分子級的分離。反滲透是一種壓力梯度為動力的膜 分離過程，是自然滲透的逆過程，給水壓力升高使膜的水通量增大，但壓力升高並不影響鹽 透過量。反滲透膜主要應用於海水淡化，混合氣體分離等。鍋爐入爐水主要含有微量的糖分, 應用反滲透膜(RO)完全可以除去，由於壓力為3.82MPa的鍋爐入爐水要求不是特別高，應用一級反滲透處理後水中糖分含量在10ppm以下，硬度在2umg/l以下，完全達到入爐給水標準。 上述糖廠鍋爐補充入爐水除糖淨化方法處理的熱汽凝水可以是蒸發和煮糖產生的二效汽 凝水或混合汽凝水。
上述糖廠鍋爐補充入爐水除糖淨化方法採用的冷卻器可選用各種類型的換熱器，可以是 熱汽凝水與風直接交換熱量的冷卻塔，也可以採用水冷或風冷的間接換熱器，水冷換熱器的 冷卻介質是自來水或者使用經過處理的工業回收水；風冷換熱器的冷卻介質是自然風或製冷 風。
上述糖廠鍋爐補充入爐水除糖淨化方法採用的過濾器可以是活性碳過濾器、機械過濾器、 沙濾罐等，可以由上述過濾器組合成一級或多級過濾系統。
上述糖廠鍋爐補充入爐水除糖淨化方法採用的加熱器可選用各種類型的間接換熱器，可 以是板式換熱器、螺旋板式換熱器、管殼式換熱器等。
本發明與現有技術相比，其突出的實質性特點和顯著的進步是
1、 糖廠能以二效汽凝水或混合汽凝水取代原水回用鍋爐，既節能又節水。
2、 可靠地解決了熱汽凝水帶有糖分的問題，做到了製糖生產廢水資源化，使熱汽凝水得 到合理的利用。
3、 為製糖企業節約了大量的生產用水，不需補充水源水，也減輕了汙水排放給環境帶來 的危害。
4、 該新工藝具有投資省、運行費用低、操作穩定等優點。


圖l是本發明糖廠鍋爐補充入爐水除糖淨化方法的工藝流程圖。
如圖1所示，糖廠鍋爐補充入爐水除糖淨化方法採用的設備包括1-冷卻器、2-汽凝水泵、
3-過濾器、4-保安過濾器、5-高壓泵、6-反滲透裝置、7-清淨淡水貯罐、8-清淨淡水泵、9-加熱器，其中熱汽凝水接到加熱器的熱水側，然後進入冷卻器、汽凝水泵、過濾器、保安過 濾器、高壓泵、反滲透裝置、清淨淡水貯罐、清淨淡水泵等；達到入爐水標準的清淨淡水， 接到加熱器的冷水側，加熱後送到鍋爐給水箱，以補充鍋爐入爐水。
具體流程如下熱汽凝水先經加熱器9與處理後的清淨淡水進行熱量交換，然後進入冷卻 器l冷卻到常溫，降溫後的汽凝水經一級或多級過濾器3和保安過濾器4，除去微粒懸浮物後， 經過高壓泵5加壓，再通過反滲透裝置6，去除汽凝水所含的糖分及其它有害雜質，將其製成 清淨淡水，直接送到清淨淡水貯罐7貯存。用清淨淡水泵8將清淨淡水送到加熱器9與熱汽凝水 進行熱量交換，加熱後，送到鍋爐給水箱，以補充鍋爐入爐水。
具體實施例方式
實施例l
溫度達105'C左右，且含有糖分50ppm以上的二效汽凝水，先經加熱器(板式換熱器)9 與處理後的清淨淡水進行熱量交換，然後進入冷卻器(板式換熱器)l冷卻到常溫。降溫後的 汽凝水經二級過濾器(機械過濾器和活性碳過濾器組合)3和保安過濾器4，除去微粒懸浮物 後，經過高壓泵5加壓，再通過反滲透裝置6，去除二效汽凝水所含的糖分及其它有害雜質， 將其製成清淨淡水，直接送到清淨淡水貯罐7貯存。用清淨淡水泵8將清淨淡水送到加熱器(板 式換熱器)9與105i:左右的二效汽凝水進行熱量交換，加熱到90'C左右，送到鍋爐給水箱， 以補充鍋爐入爐水。
實施例2
溫度達90。C左右，且含有糖分200ppm以上的混合汽凝水，先經加熱器(板式換熱器)9 與處理後的清淨淡水進行熱量交換，然後進入冷卻器(冷卻塔)l冷卻到常溫。降溫後的汽凝 水經二級過濾器(沙濾罐和活性碳過濾器組合)3和保安過濾器4，除去微粒懸浮物後，經過 高壓泵5加壓，再通過反滲透裝置6，去除混合汽凝水所含的糖分及其它有害雜質，將其製成 清淨淡水，直接送到清淨淡水貯罐7貯存。用清淨淡水泵8將清淨淡水送到加熱器(板式換熱 器)9與9(TC左右的混合汽凝水進行熱量交換，加熱到8(TC左右，送到鍋爐給水箱，.以補充鍋 爐入爐水。
實施例3
溫度達105'C左右，且含有糖分50ppm以上的二效汽凝水，先經加熱器(螺旋板式換熱器) 9與處理後的清淨淡水進行熱量交換，然後進入冷卻器(板式換熱器)l冷卻到常溫。降溫後 的汽凝水經二級過濾器(機械過濾器和活性碳過濾器組合)3和保安過濾器4，除去微粒懸浮 物後，經過高壓泵5加壓，再通過反滲透裝置6，去除二效汽凝水所含的糖分及其它有害雜質， 將其製成清淨淡水，直接送到清淨淡水貯罐7貯存。用清淨淡水泵8將清淨淡水送到加熱器(螺 旋板式換熱器)9與105。C左右的二效汽凝水進行熱量交換，加熱到9(TC左右，送到鍋爐給水 箱，以補充鍋爐入爐水。
實施例4
溫度達105'C左右，且含有糖分50ppm以上的二效汽凝水，先經加熱器(管殼式換熱器)9 與處理後的清淨淡水進行熱量交換，然後進入冷卻器(冷卻塔)l冷卻到常溫。降溫後的汽凝 水經二級過濾器(機械過濾器和活性碳過濾器組合)3和保安過濾器4，除去微粒懸浮物後， 經過高壓泵5加壓，再通過反滲透裝置6，去除二效汽凝水所含的糖分及其它有害雜質，將其製成清淨淡水，直接送到清淨淡水貯罐7貯存。用清淨淡水泵8將清淨淡水送到加熱器(管殼 式換熱器)9與105。C左右的二效汽凝水進行熱量交換，加熱到9(TC左右，送到鍋爐給水箱，以補充鍋爐入爐水。
權利要求
1. 一種糖廠鍋爐補充入爐水除糖淨化方法，其特徵在於採用反滲透技術處理汽凝水，可靠地去除汽凝水所含的糖分及其它有害雜質，提供給鍋爐作為補充入爐水使用。
2、 根據權利要求l所述的糖廠鍋爐補充入爐水除糖淨化方法，其特徵在於 具體的工藝流程如下熱汽凝水先經加熱器9與處理後的清淨淡水進行熱量交換， 然後進入冷卻器l冷卻到常溫，最高不超過反滲透膜能正常工作的溫度，降溫後 的汽凝水經一級或多級過濾器3和保安過濾器4，除去微粒懸浮物後，經過高壓泵 5加壓，再通過反滲透裝置6，去除汽凝水所含的糖分及其它有害雜質，將其製成清淨淡水，直接送到清淨淡水貯罐7貯存。用清淨淡水泵8將清淨淡水送到加熱器 9與熱汽凝水進行熱量交換，加熱後，送到鍋爐給水箱，以補充鍋爐入爐水。
3、 根據權利要求2所述的糖廠鍋爐補充入爐水除糖淨化方法，其特徵在於該方法處理的熱汽凝水可以是蒸發和煮糖產生的二效汽凝水或混合汽凝水。
4、 根據權利要求2所述的糖廠鍋爐補充入爐水除糖淨化方法，其特徵在於採用的冷卻器l可選用各種類型的換熱器，可以是熱汽凝水與風直接交換熱量的 冷卻塔，也可以採用水冷或風冷的間接換熱器，水冷換熱器的冷卻介質是自來水或者使用經過處理的工業回收水；風冷換熱器的冷卻介質是自然風或製冷風。
5、 根據權利要求2所述的糖廠鍋爐補充入爐水除糖淨化方法，其特徵在於 採用的過濾器3可以是活性碳過濾器、機械過濾器、沙濾罐等，可以由上述過濾 器組合成一級或多級過濾系統。
6、 根據權利要求2所述的糖廠鍋爐補充入爐水除糖淨化方法，其特徵在於 採用的加熱器9可選用各種類型的間接換熱器，可以是板式換熱器、螺旋板式換 熱器、管殼式換熱器等。
全文摘要
本發明涉及糖廠鍋爐補充入爐水除糖淨化方法，是採用反滲透技術處理汽凝水，可靠地去除汽凝水所含的糖分及其它有害雜質，提供給鍋爐作為補充入爐水使用。本發明的工藝流程是熱汽凝水先經加熱器9與處理後的清淨淡水進行熱量交換，然後進入冷卻器1冷卻到常溫，降溫後的汽凝水經一級或多級過濾器3和保安過濾器4，除去微粒懸浮物後，經過高壓泵5加壓，再通過反滲透裝置6，去除汽凝水所含的糖分及其它有害雜質，將其製成清淨淡水，直接送到清淨淡水貯罐7貯存。用清淨淡水泵8將清淨淡水送到加熱器9與熱汽凝水進行熱量交換，加熱後，送到鍋爐給水箱，以補充鍋爐入爐水。本發明為製糖企業節約了大量的生產用水和熱能，並投資省，運行費用低、操作穩定。
文檔編號C13B25/02GK101279780SQ20081007358
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月20日 優先權日2008年5月20日
發明者鈕德明 申請人:鈕德明