CN102091525B - 一种矽铁回收的电石渣脱硫浆液的制备装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于电石渣-石膏法烟气脱硫系统的电石渣脱硫浆液的制备装置，包括依次连接的称量给料机、化浆水进水管、冲渣槽、化浆池、浆液中间泵、直线振动筛、中间池、成品浆液泵、浆液除铁机、旋振筛、成品浆液池，化浆池、中间池、成品浆液池均装有搅拌器。本发明还公开了利用该装置制备电石渣脱硫浆液的工艺，包括称量、过栅、化浆、初级筛分、精细筛分后得到电石渣脱硫浆液。本发明装置具有设备投资小、能耗低、可去除电石渣中杂质、可回收矽铁、筛分效果好、粒径控制更精细、运行稳定可靠等显著特点，制备的电石渣浆液浓度为10～30wt％，浆液中固体颗粒99wt％以上过200-300目筛网，铁磁性物质去除率＞90％。
Description
技术领域
本发明涉及燃煤工业锅炉炉窑及燃煤电厂电石渣-石膏法烟气脱硫技术，具体是烟气脱硫过程中的吸收剂-电石渣脱硫浆液的制备及工艺。
背景技术
电石渣是一种工业废物，主要成份是Ca(OH)2，含量达85wt％左右。电石渣具有比表面积大、活性好和粒径小等特点，非常适合于烟气脱硫。电石渣-石膏法脱硫技术与石灰石-石膏法脱硫技术相比，可大幅降低脱硫成本，减轻企业负担，同时也为工业废物电石渣提供了资源化利用的新途径。
电石渣-石膏法脱硫系统采用电石渣浆液作为脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫。电石渣浆液由电石渣与水混合制得，浆液的质量对整个脱硫系统的运行会产生重要影响，浆液制备工艺是脱硫系统的关键工艺。由于电石渣是工业废物，成分复杂，含有焦炭、二氧化硅等杂质，特别是户外地面堆放较久的电石渣，还往往带有布条、石块、包装袋等杂质，这些较大尺寸杂质若进入脱硫系统，容易造成管路堵塞及设备磨损。此外，电石渣中含有矽铁，虽然在电石及乙炔制备过程中一般含有除铁工艺，但主要去除大尺寸矽铁，小颗粒矽铁(如1mm以下)处理不干净，导致电石渣中仍然还有一定量的矽铁。矽铁较硬，并具有磁吸附性，容易造成管道堵塞及设备磨损，对脱硫系统具有较大危害，同时，矽铁是一种重要的工业原料，电石渣铁渣的市场价格达2000元/吨以上，具有较大的回收价值。
目前，电石渣脱硫浆液预处理工艺常采用简单浓缩、加水调浆或传统脱硫剂(如石灰石、石灰)处理工艺，传统石灰石湿式制浆系统的工艺流程是：石灰石及水按一定配比送进湿式球磨机，球磨后浆液再经水力旋流器进行旋流分离，旋流器顶流浆液进入浆液储存箱，底流返回球磨机再次球磨，整个系统采用闭路循环。该工艺缺点主要为：(1)系统能耗较大，特别是采用湿式球磨机，设备笨重，一次性投资大，噪音大，电耗大，电能利用率低；(2)由于采用闭路循环，若采用此系统制备电石渣浆液，则电石渣中杂质(包括矽铁)将几乎全部进入后续脱硫系统中，将影响整个脱硫系统的稳定运行。
发明专利ZL200410092434.5，名称为“工业废弃的电石渣浆液生产高纯度石膏的工艺方法”、实用新型专利ZL200720191816.2，名称为“一种塔外氧化石灰/电石渣-石膏法脱硫装置”、实用新型专利ZL200820141589.7，名称为“利用电石渣进行烟气脱硫的处理装置”公开了在脱硫工艺中利用电石渣浆液，但均无电石渣浆液除杂及除铁工艺；申请号为200910235451.2，名称为“一种利用电石渣浆的湿法烟气脱硫的方法及其装置”的专利申请公开了将电石渣浆液进行了浓缩和除杂，但无除矽铁工艺，且除杂所用回旋过滤器内外筛网目数仅为50-80目，不能对浆液进行精细筛分；申请号为200810116928.0，名称为“一种利用电石渣做吸收剂的湿法烟气脱硫工艺”的专利申请公开了将电石渣研磨制浆后进行除杂，无除矽铁工艺，且研磨制浆设备投资及能耗较高，且研磨过程中将杂质也同时磨细，降低了后续除杂效果。目前尚无专门针对电石渣的脱硫浆液的制备装置及工艺。
发明内容
本发明提供一种投资小、能耗低、有去杂作用、矽铁可回收、粒径可控、运行稳定可靠的电石渣脱硫浆液的制备装置及利用该设置进行制备电石渣脱硫浆液的工艺。
一种电石渣脱硫浆液的制备装置，包括：称量给料机、化浆水进水管、冲渣槽、化浆池、浆液中间泵、直线振动筛、中间池、成品浆液泵、浆液除铁机、旋振筛、成品浆液池，所述的称量给料机装在冲渣槽上方，冲渣槽上配有进水管路，冲渣槽与下方的化浆池相连；化浆池、浆液中间泵、直线振动筛、中间池、成品浆液泵、浆液除铁机、旋振筛成品浆液池依次相连，所述的化浆池、中间池、成品浆液池均装有搅拌器。
所述的冲渣槽内设有栅栏，栅栏的间距为1～2cm；所述的直线振动筛筛网目数为6～10目；所述的旋振筛筛网目数为40～300目，可设置单层或多层筛网。
一种利用上述电石渣脱硫浆液的制备装置制备电石渣脱硫浆液的工艺，其步骤为：
(1)称量给料机将电石渣送至冲渣槽，通过化浆水进水管加入水进行化渣，大尺寸物质被冲渣槽栅栏截留，防止其进入化浆池，渣浆通过冲渣槽的栅栏流入化浆池，所述的化浆水与电石渣(以干基计)加入量之比为1∶1-9∶1。
(2)流入化浆池的渣浆经搅拌化浆，所述的化浆池的浆液停留时间为0.5-3.0小时，以保证电石渣颗粒能较充分溶出。
(3)化浆后浆液被浆液中间泵送入直线振动筛，经过筛分，尺寸大于筛网筛孔的物质被截留，过筛的浆液通过自流进入中间池，中间池中的浆液被成品浆液泵送入浆液除铁机，浆液中矽铁将会被截留，经收集后回收，通过除铁机的浆液进入旋振筛。
(4)浆液送入旋振筛后，经过筛分，尺寸大于筛网筛孔的物质将被截留，过筛后的浆液通过自流进入成品浆液池，制得适用于电石渣-石膏法烟气脱硫系统的电石渣脱硫浆液。
本发明的适用于电石渣-石膏法烟气脱硫系统的电石渣脱硫浆液的制备工艺，整个工艺过程为物理过程，无化学反应。
本发明装置的工作原理是：化渣过程中采用冲渣槽上的栅栏进行初步筛分，接着采用直线振动筛进一步进行筛分，然后利用浆液除铁器收集浆液中的矽铁，最后采用旋振筛进行筛分，从而得到满足脱硫系统要求的电石渣脱硫浆液，各浆液池均安装有搅拌器，在化浆池中电石渣浆液应保证一定停留时间，以使电石渣颗粒能充分溶出。冲渣槽上的栅栏尺寸为1～2cm，主要去除电石渣中尺寸较大的破布、石头等大尺寸杂质；直线振动筛工作原理为两台电机同步反向放置使激振器产生反向激振力，迫使筛体带动筛网做纵向运动，使其上的物料受激振力而周期性向前抛出一个射程，从而完成物料筛分作业，直线振动筛能耗低、筛分效果好、运行稳定，但不适宜做精细筛分，因此，在本发明所述装置及工艺中作为初级筛分设备，筛网目数为6～10目，采用直线振动筛进行初级筛分的主要目的为减轻后续旋振筛的负荷，提高旋振筛筛分效果及筛分效率；浆液除铁机采用磁棒群将浆液中矽铁吸附，当吸附一定时间后将磁棒群上吸附的矽铁进行收集，浆液除铁与干粉除铁相比，除铁更彻底，且收集的铁渣中Ca(OH)2含量低；旋振筛的基本原理为利用电机轴上下安装的重锤(不平衡重锤)，将电机的旋转运动转变为水平、垂直、倾斜的三次元运动，再把这个运动传递给筛面，使物料在筛面上做外扩渐开线运动，旋振筛具有物料运行的轨迹长，筛面利用率高等优点，可以对物料进行精筛分、概率筛分等，因此旋振筛作为精筛分设备，筛网目数为40～300目，可设置单层或多层筛网。
本发明装置对栅栏及筛网尺寸、浆液浓度、筛网振动频率、浆液矽铁机磁场强度等参数进行了最佳配置，可防止电石渣中大尺寸杂质及矽铁进入脱硫系统，并可对矽铁进行回收，设备投资及能耗低、筛分效果好、粒径可控，可满足不同粒径浆液的需要。
本发明装置与传统石灰石浆液制备装置相比，设备投资小、能耗低、可去除电石渣中杂质、可回收矽铁、筛分效果好、粒径控制更精细、运行稳定可靠等显著特点。利用本发明的装置制备电石渣脱硫浆液的工艺，制备的电石渣浆液浓度为10～30wt％，浆液中固体颗粒99wt％以上过200-300目筛网，铁磁性物质去除率＞90％。
附图说明
图1是本发明示意图。
1-称量给料机、2-化浆水进水管、3-冲渣槽、4-化浆池、5-浆液中间泵、6-直线振动筛、7-中间池、8-成品浆液泵、9-浆液除铁机、10-旋振筛、11-成品浆液池。
具体实施方式
一种电石渣脱硫浆液的制备装置，包括：称量给料机1、化浆水进水管2、冲渣槽3、化浆池4、浆液中间泵5、直线振动筛6、中间池7、成品浆液泵8、浆液除铁机9、旋振筛10、成品浆液池11，称量给料机1装在冲渣槽3上方，冲渣槽3上配有化浆水进水管2，冲渣槽3与下方的化浆池4相连，化浆池4中装有搅拌器；化浆池4的下出浆口连接中间泵5的入口，中间泵5的出口与直线振动筛6的入口相连，直线振动筛6的出浆口与下方的中间池7相连，中间池7中装有搅拌器；中间池7的下出浆口连接成品浆液泵8，成品浆液泵8的出口连接浆液除铁机9的入口，浆液除铁机9的出口连接旋振筛1，旋振筛10的出浆口与下方的成品浆液池11相连，成品浆液池11中装有搅拌器。
称量给料机1将电石渣送至冲渣槽3，通过化浆水进水管2加入一定量的水进行化渣，渣浆通过冲渣槽3的栅栏流入化浆池4，大尺寸物质将被冲渣槽4的栅栏截留，防止其进入化浆池4。浆液中间泵5将化浆池4中的浆液送入直线振动筛6，经过筛分，尺寸大于筛网筛孔的物质将被截留，过筛后的浆液通过自流进入中间池7。成品浆液泵8将中间池7中的浆液送入浆液除铁机9，除去矽铁并进行回收。经过除铁机9的浆液随后进入旋振筛10，经过筛分，尺寸大于筛网筛孔的物质将被截留，过筛后的浆液通过自流进入成品浆液池11。各浆液池均安装有搅拌器，在化浆池4中电石渣浆液应保证一定停留时间，以使电石渣颗粒能较充分溶出。
实施例1
如图1，通过称量给料机1，电石渣被定量送入冲渣槽3，在冲渣槽中通过化浆水进水管2加入定量的水进行化渣，浆液通过化渣池上的栅栏流入化浆池4，此过程将除去电石渣中尺寸大于栅栏尺寸的物质(通常为一些石块、布料等)，化浆池中的电石渣渣浆停留1小时后由浆液中间泵5打入直线振动筛6进行筛分，除去浆液中尺寸大于筛网尺寸的物质，合格浆液将流入中间池7，中间池中的浆液将由成品浆液泵8送入浆液除铁机9，经除铁后浆液进入旋振筛10进行筛分，除去浆液中尺寸大于筛网尺寸的物质，合格浆液流入成品浆液池11。
其中，直线振动筛采用河南新乡华成机械设备有限公司的DZSF520直线振动筛，振动方向角为45°，采用单层筛网，筛网目数为7目，振幅为6mm，功率为0.8kw。
浆液除铁机采用佛山市高明润和机械制造有限公司的RH-E10K全自动浆液除铁机，额定功率3.5kw，额定磁场10000GS，旋振筛采用河南新乡化成机械型设备有限公司的HC-600-1S旋振筛，电机转速为1500rpm，采用单层筛网，筛网目数为200目，功率为0.3kw。
所加入电石渣含水率为30wt％，化浆水与电石渣(以干基计)加入量之比为5∶2，系统处理量为10t/h。成品浆液池中电石渣浆液分析结果为：浆液中固体颗粒物200目过筛率≥99wt％，铁磁性物质去除率＞90％。
实施例2
如图1，旋振筛单层筛网目数为250目，其它与实施例1相同。
所加入电石渣含水率为30wt％，化浆水与电石渣(以干基计)加入量之比为5∶2，化浆池中的电石渣渣浆停留1小时，系统处理量为10t/h。成品浆液池中电石渣浆液分析结果为：浆液中固体颗粒物250目过筛率≥99wt％，铁磁性物质去除率＞90％。
实施例3
如图1，旋振筛单层筛网目数为300目，其它与实施例1相同。
所加入电石渣含水率为30wt％，化浆水与电石渣(以干基计)加入量之比为5∶2，化浆池中的电石渣渣浆停留1小时，系统处理量为5t/h。成品浆液池中电石渣浆液分析结果为：浆液中固体颗粒物300目过筛率≥99wt％，铁磁性物质去除率＞90％。
Claims (8)
1.一种电石渣脱硫浆液的制备装置，其特征在于，包括：称量给料机、化浆水进水管、冲渣槽、化浆池、浆液中间泵、直线振动筛、中间池、成品浆液泵、浆液除铁机、旋振筛、成品浆液池，所述的称量给料机装在冲渣槽上方，冲渣槽上配有进水管路，冲渣槽与下方的化浆池相连；化浆池、浆液中间泵、直线振动筛、中间池、成品浆液泵、浆液除铁机、旋振筛与成品浆液池依次相连，所述的化浆池、中间池、成品浆液池均装有搅拌器。
2.根据权利要求1所述的电石渣脱硫浆液的制备装置，其特征在于：所述的冲渣槽内设有栅栏，栅栏的间距为1~2cm。
3.根据权利要求1所述的电石渣脱硫浆液的制备装置，其特征在于：所述的直线振动筛筛网目数为6~10目。
4.根据权利要求1所述的电石渣脱硫浆液的制备装置，其特征在于：所述的旋振筛筛网目数为40~300目。
5.根据权利要求4所述的电石渣脱硫浆液的制备装置，其特征在于：所述的旋振筛的筛网为单层或多层。
6.一种利用权利要求1所述的电石渣脱硫浆液的制备装置制备电石渣脱硫浆液的工艺，其步骤为：
（1）称量给料机将电石渣送至冲渣槽，加入水进行化渣，渣浆通过冲渣槽的栅栏流入化浆池；
（2）流入化浆池的渣浆经搅拌化浆，化浆后的浆液被浆液中间泵送入直线振动筛；
（3）经过直线振动筛筛分，尺寸大于筛网筛孔的物质被截留，过筛的浆液通过自流进入中间池，中间池中的浆液被成品浆液泵送入浆液除铁机，浆液中矽铁被截留，经收集后回收，通过除铁机后的浆液进入旋振筛；
（4）浆液送入旋振筛后经过筛分，尺寸大于筛网筛孔的物质将被截留，过筛后的浆液通过自流进入成品浆液池，制得电石渣脱硫浆液。
7.根据权利要求6所述的工艺，其特征在于：步骤（1）中所述的水与电石渣，以干基计，加入量之比为1∶1-9∶1。
8.根据权利要求6所述的工艺，其特征在于：步骤（2）中所述的化浆池中的浆液停留时间为0.5-3.0小时。
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