CN102266715A - 一种用电石渣生产脱硫剂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用电石渣生产脱硫剂的方法，根据电石渣的来源分为干法工艺和湿法工艺，干法工艺的原料为干法乙炔产生的电石渣，湿法工艺的原料为湿法乙炔产生的电石渣浆；干法工艺的过程为：1）旋风分离，除去电石渣中硅铁等重质杂质和细度＞4mm的电石渣颗粒；2）扬尘负压过滤分离，在固态下一次性拦截电石渣中＞0.04mm的颗粒，含水率降至5%以下；3）干燥，将含水率控制在1%~3%，即为脱硫剂干粉；4）打浆，按最终固含量15%-30%加水搅拌均匀，即为液态脱硫剂；湿法工艺的过程为：1）“洗沙”沉降，初步摘除电石渣浆中大块杂质及硅铁颗粒；2）选择性过滤，通过控制滤饼厚度，将大于0.04mm的固体颗粒摘除；3）过滤浓缩，固含量控制在15%~30%，即为液态脱硫剂；4）脱水、干燥，最终含水率控制在1%~3%，即为脱硫剂干粉。

Description

一种用电石渣生产脱硫剂的方法

技术领域

    本发明属于电石法乙炔生产中废渣的回收利用技术，特别是一种用电石渣生产脱硫剂的方法。

背景技术

电石法生产乙炔产生的工业废物电石渣，其钙基含量（氢氧化钙）达80~85%，可以替代碳酸钙作为电厂脱硫系统的脱硫剂使用；但电石渣中固体颗粒的成分很复杂，除氢氧化钙、氧化钙外，还含有碳渣、硅铁等各类固体颗粒杂质，大于0.04毫米的固体颗粒对电厂脱硫系统的管道和脱硫剂循环系统会产生磨损、堵塞等不良后果。所以电石渣必须将大于0.04毫米的颗粒摘除才能符合电厂的脱硫使用要求。

为降低脱硫成本，越来越多的火电厂使用电石渣为原料制成的脱硫剂；同时也出现了很多以电石渣为原料制备脱硫剂的工艺方法和装置设备；但从现有技术看，为了控制脱硫剂中固体颗粒的细度，都是采用研磨、压滤、烘干的方法进行脱硫剂干基的生产，再通过加水配浆形成符合电厂需求脱硫剂。

例如：“利用电石渣浆制取高效固体脱硫剂的方法”（中国专利：200710148467.0）中所叙述的工艺方法：将电石渣浆离心分离，过滤，压滤，然后在所得滤饼中加入干燥剂和高效防结聚助磨剂，粉碎，包装即可。该发明将电石渣浆中的主要成分氢氧化钙，通过提纯、分离、调质、烘干、研磨、风选、包装等处理。其最主要目的就是为了得到固体颗粒度小于0.04毫米的粉末，而其所采取的技术措施是先将电石渣浆压滤脱水形成含水量较低的滤饼，在通过干燥剂和烘干等方法进一步脱水，最后通过粉碎、研磨等方法控制脱硫剂中固体颗粒的细度。该工艺方法的效果却并不理想，研磨的生产能耗高，而且因为电石渣中含有硅铁等硬质大颗粒，在研磨生产过程中设备的维护费用也很高；更主要的是研磨件被硅铁磨损后很难控制固体的细度，而且研磨后的粉末即使加上风选工序也很难保证脱硫剂的质量，碳粉混在氢氧化钙粉末中是风选不出来的，必然会增加脱硫剂中杂质的含量；另，硅铁等部分被磨细的粉末因为粒度小于0.04毫米，风选的工序的效率不高，返回研磨更加增添了生产成本。

再例如：“ 一种利用电石渣做吸收剂的湿法烟气脱硫工艺” （中国专利：200810116928.0）中所叙述的工艺方法：将固相中Ca(OH)₂含量为85～95％的电石渣经加水磨制成固含量为15～30％的浆液，并分离其中的杂质，使固体颗粒细度为90％通过100～350目。其目的也是为了得到固体颗粒度小于0.04毫米的粉末，而其所采取的技术措施也是采用“磨制”的高能耗、高维护费用的方法作为脱硫剂中颗粒细度控制手段。其生产效果同样不理想，除去“磨制”方法高能耗、高费用不说，电石渣中除氢氧化钙外所有的杂质全部混进脱硫剂进入脱硫系统；相对高钙基含量的脱硫剂而言，这种脱硫剂的用量会增加，更主要是没有控制脱硫剂中的杂质会导致杂质进入到脱硫石膏中，影响脱硫石膏的色度和纯度直至影响脱硫石膏的再使用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术缺陷，提供一种低能耗的用电石渣生产脱硫剂的方法。

本发明的目的按照下述方案实现：

一种用电石渣生产脱硫剂的方法，根据电石渣的来源分为干法工艺和湿法工艺，干法工艺的原料为干法乙炔产生的电石渣，湿法工艺的原料为湿法乙炔产生的电石渣浆；

干法工艺的过程为：1）旋风分离，除去电石渣中硅铁等重质杂质和细度＞4mm的电石渣颗粒；2）扬尘负压过滤分离，在固态下一次性拦截电石渣中＞0.04mm的颗粒，含水率降至5%以下；3）干燥，将含水率控制在1%~3%，即为脱硫剂干粉；4）打浆，按最终固含量15%-30%加水搅拌均匀，即为液态脱硫剂；

湿法工艺的过程为：1）“洗沙”沉降，初步摘除电石渣浆中大块杂质及硅铁颗粒；2）选择性过滤，通过控制滤饼厚度，将大于0.04mm的固体颗粒摘除；3）过滤浓缩，固含量控制在15%~30%，即为液态脱硫剂；4）脱水、干燥，最终含水率控制在1%~3%，即为脱硫剂干粉。

湿法工艺技术方案与现有技术的区别：其一、主要是采用选择性过滤，通过控制滤饼厚度，将大于0.04mm的固体颗粒摘除，实现电石渣中颗粒细度的控制，取消了现有技术中“研磨”这一高能耗、高生产成本的工序。同时采用过滤浓缩方法，使用比电石渣浆中最小颗粒粒径更小的滤网进行渗透脱水。其二、先将杂质和大颗粒摘除，再进行脱水处理，减少了需要脱水的物料数量，自然相应降低了脱硫剂的脱水能耗和成本。其三、采用分级多次脱水流程，针对脱硫剂浆液含水率的不同分别采用不同的脱水方式，将脱水能耗控制到最低。其四、因为过滤工序是将大颗粒和杂质摘除除去的，根本区别于将大颗粒和杂质研磨粉碎混在脱硫剂中间，最终过滤出来的脱硫剂产品中杂质含量会大大低于研磨粉碎的产品，并且脱硫剂颗粒度不受研磨件磨损等影响，质量更稳定。

干法工艺技术方案与现有技术的区别：其一、主要是采用扬尘负压过滤分离将物料扬起，抽取漂浮的细微颗粒，用滤网拦截，滤网加震动除渣的方式进行电石渣中颗粒细度的控制，取消了现有技术中“研磨”这一高能耗、高生产成本的工序。其二、如果最终产品是脱硫剂干粉，通过过滤工艺控制脱硫剂颗粒的细度，可直接在电石渣固相状态下进行生产，根本区别于加水磨碎大颗粒的生产方式，大大降低了脱硫剂的脱水能耗和成本。其三、因为过滤工序是将大颗粒和杂质摘除除去的，根本区别于将大颗粒和杂质研磨粉碎混在脱硫剂中间，最终过滤出来的脱硫剂产品中杂质含量会大大低于研磨粉碎的产品，并且脱硫剂颗粒度不受研磨件磨损等影响，质量更稳定。

本发明的优点：

1本发明工艺技术方案与现有技术对比，在脱硫剂颗粒细度控制工艺上具有巨大的节能降耗效果。

以一个4×330MW的普通规模火电厂脱硫剂需求量400吨/天计算，年消耗量16.32万吨/年。

现有技术均是采用“研磨”方法进行脱硫剂的颗粒细度控制，对于大批量、高精度的研磨，一般采用球磨机实施研磨。依据球磨机正常工作能耗计算，每磨1吨脱硫剂需要消耗电能20Kw.h，每天消耗电能8000Kw.h/天，为该电厂一年用于磨制脱硫剂所消耗的电能达3264000Kw.h/年。

而本发明中湿法工艺技术方案与现有技术对比所使用的选择性过滤工艺用于脱硫剂的颗粒细度控制，只需要物料输送设备的耗能，按照目前的使用状况计算，过滤分离1吨脱硫剂，消耗电能为1.8Kw.h/吨，上述同样电厂所需脱硫剂的制备上，节约电能2967200Kw.h/年。

本发明干法工艺技术方案与现有技术对比采用扬尘负压过滤分离将物料扬起，抽取漂浮的细微颗粒，用滤网拦截，滤网加震动除渣的方式进行电石渣中颗粒细度的控制，则只需消耗将物料扬起的设备能耗。

2本发明与现有技术对比，当最终产品为脱硫剂干粉时，在脱硫剂脱水工艺上也具有明显的节能效果。

本发明与现有技术在脱硫剂脱水工序的设计存在工位的区别，本发明是将杂志取出后再行脱水干燥，现有技术是连同混在脱硫剂中的杂质一起脱水。依据电石渣的产生过程可知，电石渣中不可避免地存在总重量7%左右的非钙基杂质，相当于现有技术的生产工艺在干燥等量的脱硫剂过程中比本发明技术多消耗7%左右的能耗，该能耗包括物料输送能耗和干燥所需热能消耗。

3本发明具有利于电石渣资源化循环使用，有利于环保的效果。

正是因为现有技术存在着高能耗、高生产成本、脱硫剂杂质含量高、钙基含量不稳定等缺陷，电石渣脱硫剂生产承受不了高额的生产费用，而脱硫剂使用方则不愿意承担脱硫剂质量不稳定带来的使用风险。最终导致以电石渣为原料生产的脱硫剂一直没有达到真正的商品化、产业化。

而本发明恰恰解决了现有技术存在的高能耗、高生产成本、脱硫剂杂质含量高、钙基含量不稳定等缺陷问题，彻底扫除了电石渣脱硫剂的产业化障碍。电石渣脱硫剂一旦推广被广泛使用，不仅能解决工业废渣直排堆放产生的环境污染，而且能减少等量的石灰石资源开采，可以说非常有利于环保。

4本发明用于实际生产使用性强。

本发明针对最终脱硫剂产品和生产原料电石渣的形态可灵活选择工序组合成生产工艺包，实用价值巨大。区别于现有技术研磨工艺的限制，始终需要加水磨浆，增加生产能耗和成本。

本发明生产的脱硫剂产品质量指标及检测方法：

一、A.脱硫剂干粉：钙基（氢氧化钙/氧化钙）含量＞90%，固体颗粒细度＜0.04mm，含水率1%~3%；

B.脱硫剂浆液：含固量15%~30%、固体颗粒细度＜0.04mm，钙基钙基（氢氧化钙/氧化钙）含量＞90%。

二、产品各指标检测方法均只需进行相应的常规检测即可严格进行质量控制。

1固体颗粒细度检测如：分样筛用0.04mm孔隙的筛网湿法筛分检测，固体过筛滤＞90%，即视为合格。

2钙基含量检测如：将脱硫剂形成浆液，通入二氧化碳，生成碳酸钙后进行固体称重即可计算出钙基含量，钙基含量＞90%即视为合格。

3含固量和含水率检测如：先取样称重，烘干水份后再称重，计算出相应的含固量和含水量即可。脱硫剂干粉含水率1%~3%即视为合格；脱硫剂浆液含固量15%~30%即视为合格。

具体实施方式

生产原料为湿法乙炔出来的电石渣浆液（液相）：

采用洗沙——选择性过滤——过滤浓缩——成品脱硫剂浆液——初次脱水——多次脱水——脱硫剂干粉的工艺流程进行生产。

具体步骤及工艺参数控制指标如下：

第一步，采用现有成熟的技术如：沉降等设备进行“洗沙”，将电石渣浆中大块杂质及硅铁颗粒等进行粗步摘除，经过洗沙工序后的电石渣浆中含固量控制在20%~50%；固体的颗粒度控制在0.1mm~2mm，钙基含量70%~85%。

第二步，将洗沙后的电石渣浆进行选择性过滤，通过控制滤饼厚度，将大于0.04mm的固体颗粒摘除如碳渣颗粒等摘除，同时精确控制电石渣浆含固量为10%~40%，钙基含量＞90%。

第三步，将过滤处理后的电石渣浆输往浓缩工序进行相应要求的过滤浓缩，使用比电石渣浆中最小颗粒粒径更小的滤网进行渗透脱水，形成符合电厂要求的脱硫剂浆液。浆液指标为：含固量15%~30%、固体颗粒细度＜0.04mm，钙基含量＞90%。

第四步，成品脱硫剂浆液可直接进行脱硫使用，如果需要形成脱硫剂干粉，则继续进行下一步生产。

第五步，将脱硫剂浆液进行初步脱水，如采用离心机等，含水率控制在5%~50%。

第六步，将脱硫剂浆液进一步进行脱水，如采用烘干机等，最终将脱硫剂含水率控制在1%~3%，形成脱硫剂干粉，即完成整个脱硫剂的生产。

 

生产原料为干法乙炔出来的固相电石渣时（含水率＜10%）：

采用类似旋分分离——扬尘负压过滤分离——干燥——脱硫剂干粉——配浆——成品脱硫剂浆液的工艺流程进行生产。

具体步骤及工艺参数控制指标如下：

第一步，将固相电石渣进行类似旋风分离，除去电石渣中硅铁等重质杂质，控制电石渣颗粒细度＜4mm，电石渣中钙基含量为80%~85%。

第二步，将旋分处理后的电石渣进行扬尘负压过滤分离，将物料扬起，抽取漂浮的细微颗粒，用滤网拦截，滤网加震动除渣，将电石渣中＞0.04mm的颗粒（包括碳渣等杂质）与＜0.04mm的颗粒（氢氧化钙）进行一次性分离。小颗粒的含量控制在90%以上，电石渣钙基含量＞90%，含水率降至5%以下。

第三步，将过滤处理后的电石渣浆进行进一步干燥，如：采用螺旋干燥机等，将含水率控制在1%~3%，形成脱硫剂干粉。该工序控制工艺参数指标：钙基含量＞90%，固体颗粒细度＜0.04mm，含水率1%~3%。

第四步，用脱硫剂干粉可依据电厂脱硫要求自由选择配浆浓度，如：进行加水搅拌即可形成符合电厂要求的成品脱硫剂浆液。浆液指标为：含固量15%~30%、固体颗粒细度＜0.04mm，钙基含量＞90%。

第五步，成品脱硫剂浆液可直接进行脱硫使用。

Claims (3)

1.一种用电石渣生产脱硫剂的方法，根据电石渣的来源分为干法工艺和湿法工艺，干法工艺的原料为干法乙炔产生的电石渣，湿法工艺的原料为湿法乙炔产生的电石渣浆；

干法工艺的过程为：1）旋风分离，除去电石渣中硅铁等重质杂质和细度＞4mm的电石渣颗粒；2）扬尘负压过滤分离，在固态下一次性拦截电石渣中＞0.04mm的颗粒，含水率降至5%以下；3）干燥，将含水率控制在1%~3%，即为脱硫剂干粉；4）打浆，按最终固含量15%-30%加水搅拌均匀，即为液态脱硫剂；

湿法工艺的过程为：1）“洗沙”沉降，初步摘除电石渣浆中大块杂质及硅铁颗粒；2）选择性过滤，通过控制滤饼厚度，将大于0.04mm的固体颗粒摘除；3）过滤浓缩，固含量控制在15%~30%，即为液态脱硫剂；4）脱水、干燥，最终含水率控制在1%~3%，即为脱硫剂干粉。

2.如权利要求1所述的用电石渣生产脱硫剂的方法，其特征在于上述扬尘负压过滤分离是指将物料扬起，抽取漂浮的细微颗粒，用滤网拦截，滤网加震动除渣。

3.如权利要求1所述的用电石渣生产脱硫剂的方法，其特征在于上述湿法工艺的过程中的过滤浓缩是指使用比电石渣浆中最小颗粒粒径更小的滤网进行渗透脱水。