CN206970236U - 一种半干法脱硫工艺副产物处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于固废资源化领域，公开了一种半干法脱硫工艺副产物处理装置，包括储存计量单元、制浆单元、强制氧化单元和石膏脱水单元。本实用新型的有益效果是：采用本实用新型的技术方案，可以将脱硫废灰转化成为纯度较高的固体石膏，可以极大的扩展脱硫废灰的利用方向，对半干法脱硫工艺的推广及普及带来深远的意义。

Description

一种半干法脱硫工艺副产物处理装置

技术领域

本实用新型属于固废资源化领域，涉及一种半干法脱硫工艺副产物处理装置。

背景技术

环保部“十二五”规划拟订了二氧化硫的总量控制目标，到2015年，二氧化硫的排放总量将比2010年减少10％。这是一项比较严峻的任务。针对目前烟气脱硫治理领域来说，由于各种湿法脱硫工艺均需要定量的外排一定的废水来保证脱硫***的离子平衡，而需要排放的废水成分极其复杂，处理难度极大，目前配套的脱硫废水处理工艺基本上只是对废水内的悬浮物及部分重金属离子进行处理，对废水里面的其他复杂离子没有好的处理办法，尤其是废水所含的高浓度的氯离子没有好的解决办法，因此处理后的废水没有办法进行回用，基本上用来作为压尘使用。而半干法脱硫工艺因无需废水排放，因此受到了广泛的关注，但半干法脱硫工艺目前应用前景的最大阻碍是脱硫***改的副产物脱硫废灰的处理，尤其是在一些偏远地区，周围没有水泥厂等可以消化脱硫废灰的生产企业，脱硫废灰存在无处堆放，且在大风天气会出现大量的扬尘废灰，非常影响厂区周围的环境。

目前，随着环保要求的越来越严格，传统的湿法脱硫工艺因湿烟囱排放问题，已经引起公众的不满，尤其是在一些环境较好的地区，湿烟囱排放的滚滚水汽给人们的感观印象非常差，再加上公众对环保治理的理解不到位，大部分民众认为烟囱排放出来的白色水雾也是污染物之一。半干法因其排放温度高，烟囱出口几乎看不到颜色，同时半干法脱硫工艺的效率也基本上达到了湿法脱硫工艺的水平，因此，未来烟气脱硫治理领域，半干法脱硫工艺将会逐步替代传统的湿法脱硫工艺。但是，半干法脱硫工艺的脱硫废灰处理问题一直是限制半干法应用的重要原因之一，开发一种简洁可靠的处理半干法废灰，并将脱硫废灰资源化利用的新工艺将是推广半干法脱硫***应用的关键因素。

半干法脱硫废灰因其工艺原理的不同，脱硫废灰的主体成分有较大的差别，其中旋转喷雾脱硫工艺(SDA)的脱硫废灰中活性石灰的含量最高，一般在20～30％(质量百分浓度)，脱硫废灰中的石灰属于可以利用的一种，其他几种半干法脱硫工艺如循环流化床、新型一体化脱硫工艺(NID)、密相塔脱硫工艺中的活性石灰含量一般在15～18％，最近一种新型的动态反应区法脱硫工艺中活性石灰含量可以控制在8～10％，这些脱硫工艺中的废灰目前大部分是送往水泥厂作为水泥生料使用，也有一部分直接掺入水渣或锅炉粉煤灰中外运销售。当厂区附近没有水泥厂的时候，脱硫废灰量又比较大的时候，脱硫废灰的利用就必须要引起重视，不能因为脱硫废灰的堆积而引起二次污染问题。

发明内容

本实用新型要解决半干法脱硫废灰的资源化再利用的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种半干法脱硫工艺副产物处理装置，包括储存计量单元、制浆单元、强制氧化单元和石膏脱水单元；

所述储存计量单元包括上料管、脱硫废灰仓、称重传感器、插板阀、星形给料机以及螺旋输送机；所述上料管的一端连通外设的密封罐车，另一端连通脱硫废灰仓的进料口；所述脱硫废灰仓上部为桶体，下部为椎体，脱硫废灰仓内设有称重传感器，椎体的底部设置插板阀；所述插板阀开启状态下形成脱硫废灰仓的出料口，所述出料口连通星形给料机的进料端；所述星形给料机用于均匀出料，其出料端连通螺旋输送机的进料端，所述螺旋输送机的出料端连通制浆单元；

所述制浆单元包括制浆罐、浆液搅拌器以及渣浆泵；浆液搅拌器连接电机，并深入制浆罐内，所述制浆罐还设有进气口和出浆口，进气口连接强制氧化单元，出浆口通过管道连接渣浆泵；

强制氧化单元包括氧化风机以及相应的管路组成，氧化风机鼓出的氧气通过管路连通制浆罐的进气口并鼓入制浆罐内；

所述石膏脱水单元包括石膏旋流器、真空脱水机以及石膏库；石膏旋流器用于收集由渣浆泵泵入的渣浆，并对渣浆进行一次脱水后，将形成的浓缩渣浆输送至真空脱水机进行二次脱水；所述真空脱水机包括真空箱体、气液分离器和水环真空泵；所述真空箱体内置输送皮带轮，真空箱体顶部连通石膏旋流器，石膏旋流器中形成的浓缩渣浆沿着开口流至输送皮带轮首端的皮带上，真空箱体的底部通过滤液回流母管连通气液分离器，滤液回流母管、气液分离器、水环真空泵顺次连通；所述石膏库位于输送皮带轮的末端；

本装置合理利用半干法脱硫后所产生的副产品无法循环利用的问题，变废为宝，通过强制氧化的方式，将脱硫废灰中的亚硫酸钙氧化成硫酸钙，同时将脱硫废灰中少量的石灰转化成碳酸钙，同时通过控制石膏的结晶生长时间，将半干法脱硫废灰，转变为石膏，石膏的品质与天然石膏品质无太大差别，进而将脱硫废灰用于制作石膏板、水泥缓凝剂、加气混凝土等领域。

进一步的，本装置还设有压缩空气单元，所述压缩空气单元包括压缩空气罐和带进气阀门的管道，压缩空气罐通过带进气阀门的管道连通石膏脱水单元中真空脱水机的真空箱体，主要用来给石膏脱硫水设备进行吹扫，以降低石膏含水率。

进一步的，所述储存计量单元还包括布袋除尘器和真空泄压阀，所述布袋除尘器和真空泄压阀均设置在脱硫废灰仓的顶部。

进一步的，所述储存计量单元的上料管竖直设置，其顶部通过L型弯管连通脱硫废灰仓，以防止废灰在上料管内聚集堵塞。

进一步的，所述脱硫废灰仓的底部椎体斜度大于等于60°，可有效防止因为脱硫废灰的安息角较大，密度小，具有黏附性和荷电性，生石灰粉在仓内堵塞、板结，易堆积的问题。

本实用新型的有益效果是：

采用本实用新型的技术方案，可以将脱硫废灰转化成为纯度较高的固体石膏，可以极大的扩展脱硫废灰的利用方向，对半干法脱硫工艺的推广及普及带来深远的意义；

经过本实用新型的***处理后，脱硫废灰中石灰含量由没经处理前的10％～30％降至1％以内，亚硫酸钙含量由没经处理前的20％～30％降至3％以内，二水石膏含量由没经处理前的30％～40％提高至85％以上，石膏纯度与天然石膏纯度相当，应用前景大大提高。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型公开了一种半干法脱硫工艺副产物处理装置，包括储存计量单元、制浆单元、强制氧化单元和石膏脱水单元；

所述储存计量单元包括上料管18、脱硫废灰仓1、称重传感器4、插板阀5、星形给料机6以及螺旋输送机7；所述上料管18的一端连通外设的密封罐车，另一端连通脱硫废灰仓1的进料口；上料管18竖直设置，其顶部通过L型弯管连通脱硫废灰仓1，以防止废灰在上料管18内聚集堵塞，所述脱硫废灰仓1上部为桶体，下部为椎体，所述脱硫废灰仓1的底部椎体斜度设为60°，可有效防止因为脱硫废灰的安息角较大，密度小，具有黏附性和荷电性，生石灰粉在仓内堵塞、板结，易堆积的问题；脱硫废灰仓1内设有称重传感器4，椎体的底部设置插板阀5；所述插板阀5开启状态下形成脱硫废灰仓1的出料口，所述出料口连通星形给料机6的进料端；所述星形给料机6用于均匀出料，其出料端连通螺旋输送机7的进料端，所述螺旋输送机7的出料端连通制浆单元；还包括布袋除尘器2和真空泄压阀3，所述布袋除尘器2和真空泄压阀3均设置在脱硫废灰仓1的顶部；

所述制浆单元包括制浆罐8、浆液搅拌器9以及渣浆泵10；浆液搅拌器9连接电机，并深入制浆罐8内，所述制浆罐8还设有进气口和出浆口，进气口连接强制氧化单元，出浆口通过管道连接渣浆泵10；

强制氧化单元包括氧化风机15以及相应的管路组成，氧化风机15鼓出的氧气通过管路连通制浆罐8的进气口并鼓入制浆罐8内；

所述石膏脱水单元包括石膏旋流器11、真空脱水机以及石膏库17；石膏旋流器11用于收集由渣浆泵10泵入的渣浆，并对渣浆进行一次脱水后，将形成的浓缩渣浆输送至真空脱水机进行二次脱水；所述真空脱水机包括真空箱体、气液分离器13和水环真空泵14；所述真空箱体内置输送皮带轮12，真空箱体顶部连通石膏旋流器11，石膏旋流器11中形成的浓缩渣浆沿着开口流至输送皮带轮12首端的皮带上，真空箱体的底部通过滤液回流母管连通气液分离器13，滤液回流母管、气液分离器13、水环真空泵14顺次连通；所述石膏库17位于输送皮带轮12的末端。

本装置还设有压缩空气单元，所述压缩空气单元包括压缩空气罐16和带进气阀门的管道，压缩空气罐16通过带进气阀门的管道连通石膏脱水单元中真空脱水机的真空箱体，主要用来给石膏脱硫水设备进行吹扫，以降低石膏含水率。

工作过程如下：密封罐车将待脱硫的废灰运来，通过上料管18将废灰输送至脱硫废灰仓1内，脱硫废灰仓1内设计50‐60m³，是可以容纳30吨的密封罐车的1.5倍，密封罐车将通过半干法脱硫后的副产品运输到现场，密封罐车自带的气力输送带连接本装置的上料管18，泵入脱硫废灰，需要制浆时，打开插板阀5，输送至制浆罐8中，称重传感器4用于在制浆时定量计量，判断仓内的脱硫废灰量，可用于远传指示，警报。在制浆罐内配成含固量均匀稳定的废灰浆液，然后在制浆罐内完成脱硫废灰的强制氧化及石膏结晶过程。浆液在制浆罐内经过处理后，通过渣浆泵将处理后的浆液送入脱水***进行脱水处理。

从氧化风机15鼓出的氧化风经过降温后，通过管路送入在浆池底部铺设的氧化风管道，氧化风机15为制浆罐8提供充足的氧化空气，保证吸收制浆罐8中的亚硫酸钙充分氧化，从而转化成为硫酸钙。废灰中的氢氧化钙会有部分转化成碳酸钙。氧化风机15的选型与制浆罐8的容积相匹配。

一般氧化风机设置两台，一台运行，一台备用，可以选用罗茨风机或螺杆式空压机；

渣浆泵10将制浆罐8内经过充分氧化、结晶后的石膏浓浆送入石膏旋流器11，石膏旋流器11的溢流浆液直接返回制浆罐8，底流通过分布管道送到真空脱水机的皮带轮12表面，随着皮带轮12的匀速前进，靠负压将石膏浆液中的水分抽出，大部分送入制浆罐8，少部分可以定期送入厂区其他工业用水点。

石膏旋流器11环状布置，每个石膏旋流器11都装有单独的阀门。石膏旋流器11采用耐磨耐腐蚀的材料制作，其支撑结构件采用碳钢构件。石膏旋流器11至少备用一只旋流子。经石膏旋流器11一级脱水后的石膏浆液送至真空脱水机，通过真空泵14的抽吸作用将石膏浆液进一步脱水，生成的石膏滤饼，滤液送往制浆罐8。

真空泵14内产生负压，在负压作用下，石膏浆液的游离水随抽吸的空气一起，经真空脱水机真空箱进入滤液回流母管，然后切向进入汽液分离器13。在汽液分离器13内，由于离心分离，气相与液相发生分离。气相经真空泵排大气，液相在重力作用下进入制浆。

本装置还设有压缩空气单元，所述压缩空气单元包括压缩空气罐16和带进气阀门的管道，压缩空气罐16通过带进气阀门的管道连通石膏脱水单元中真空脱水机的真空箱体，主要用来给石膏脱硫水设备进行吹扫，以降低石膏含水率。

上述制浆罐8内浆液的密度一般控制在1.2～1.35Kg/L，浆液的PH至一般控制在4～5，浆液温度基本上为环境温度，浆液在制浆罐8内的停留时间一般控制在16～18小时，所述石膏脱水***采用两级脱水装置处理，一级通过石膏旋流器11预处理，浆液浓度提升至50％以上，二级采用真空脱水机进行深度脱水，最终成品石膏中的含水率降至10％以下。

所述经过真空脱水机深度脱水后的石膏中，石膏晶粒中位径大于70μm，石膏纯度不低于85％，石膏含水率不超过10％。

石膏滤饼在皮带12尾端卸除。滤饼在重力作用下与皮带轮12剥离，直接落入石膏库17，再通过装载车装车后运走。

Claims (5)

1.一种半干法脱硫工艺副产物处理装置，其特征在于：包括储存计量单元、制浆单元、强制氧化单元和石膏脱水单元；

所述储存计量单元包括上料管、脱硫废灰仓、称重传感器、插板阀、星形给料机以及螺旋输送机；所述上料管的一端连通外设的密封罐车，另一端连通脱硫废灰仓的进料口；所述脱硫废灰仓上部为桶体，下部为椎体，脱硫废灰仓内设有称重传感器，椎体的底部设置插板阀；所述插板阀开启状态下形成脱硫废灰仓的出料口，所述出料口连通星形给料机的进料端；所述星形给料机用于均匀出料，其出料端连通螺旋输送机的进料端，所述螺旋输送机的出料端连通制浆单元；

所述制浆单元包括制浆罐、浆液搅拌器以及渣浆泵；浆液搅拌器连接电机，并深入制浆罐内，所述制浆罐还设有进气口和出浆口，进气口连接强制氧化单元，出浆口通过管道连接渣浆泵；

所述强制氧化单元包括氧化风机以及相应的管路组成，氧化风机鼓出的氧气通过管路连通制浆罐的进气口并鼓入制浆罐内；

所述石膏脱水单元包括石膏旋流器、真空脱水机以及石膏库；石膏旋流器用于收集由渣浆泵泵入的渣浆，并对渣浆进行一次脱水后，将形成的浓缩渣浆输送至真空脱水机进行二次脱水；所述真空脱水机包括真空箱体、气液分离器和水环真空泵；所述真空箱体内置输送皮带轮，真空箱体顶部连通石膏旋流器，石膏旋流器中形成的浓缩渣浆沿着开口流至输送皮带轮首端的皮带上，真空箱体的底部通过滤液回流母管连通气液分离器，滤液回流母管、气液分离器、水环真空泵顺次连通；所述石膏库位于输送皮带轮的末端。

2.根据权利要求1所述的一种半干法脱硫工艺副产物处理装置，其特征在于：还设有压缩空气单元，所述压缩空气单元包括压缩空气罐和带进气阀门的管道，压缩空气罐通过带进气阀门的管道连通石膏脱水单元中真空脱水机的真空箱体。

3.根据权利要求1或2所述的一种半干法脱硫工艺副产物处理装置，其特征在于：所述储存计量单元还包括布袋除尘器和真空泄压阀，所述布袋除尘器和真空泄压阀均设置在脱硫废灰仓的顶部。

4.根据权利要求3所述的一种半干法脱硫工艺副产物处理装置，其特征在于：所述储存计量单元的上料管竖直设置，其顶部通过L型弯管连通脱硫废灰仓。

5.根据权利要求1或2所述的一种半干法脱硫工艺副产物处理装置，其特征在于：所述脱硫废灰仓的底部椎体斜度大于等于60°。