CN102527286B - 一种电石渣\白泥预处理的工艺及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电石渣\白泥预处理的工艺及装置，属于大气污染控制领域，预处理的装置包括浆液灌及浆液灌内的搅拌器，还包括均质器、水力旋流器和浆液泵，所述的均质器的进料口与浆液灌下部连通、出料口与浆液灌上部连通，力旋流器通过浆液泵与浆液灌中部连通；电石渣\白泥化浆后，用该预处理装置进行切割后重新分级，收集粒径在35um以下的颗粒用作脱硫剂。本发明的工艺和装置用于对电石渣\白泥进行预处理，预处理后的电石渣\白泥作为脱硫剂进行烟气过流，大大提高了脱硫剂的溶出速率和脱硫效率。

Description

一种电石渣\白泥预处理的工艺及装置
技术领域
本发明涉及大气污染控制领域，具体涉及一种电石渣\白泥预处理的工艺及装置。
背景技术
白泥的主要成分是碳酸钙，与天然石灰石的主要成分相同，可代替石灰石做脱硫剂。电石渣的主要成分是氢氧化钙，具有较强的碱性，也可代替石灰石作为脱硫剂。但是电石渣和白泥都是化工企业的固体废弃物，固体颗粒较大且粒径分布非常不均匀，直接应用于湿法脱硫会磨损脱硫设备堵塞脱硫系统中的管道；较大的白泥颗粒和电石渣颗粒由于具有较小的比表面积，在相同的pH值条件下溶出需要很长的时间，影响脱硫系统的脱硫效率和石膏品质。
专利号为200410092434.5的中国发明专利公开了一种利用废弃的电石渣生产高纯度石膏的方法，包括原料预处理过程、烟气脱硫过程、旋流优选过程和脱水过程。该专利中涉及的电石渣原料处理仅包括选取固体含量为15～18％的电石渣浆液，通过常规旋流分离技术将固体物含量浓缩到20-30％，同时使氢氧化钙的含量在80-85％，未有涉及针对电石渣的颗粒粒径大小的深化处理。张增利、朱敬宏在“均质器在电石渣脱硫中的应用”中分析了均质器对电石渣的粒径切割作用，通过使用均质器来处理电石渣浆液，对电石渣浆液中的较大颗粒的破碎取得了较好的细化效果。文中用到的是顶入式均质器，在小容量试验中取得了较好效果，并用了不同产地的电石渣做了对比，均产生了明显效果，但未对切割程度与脱硫效率的关系进行阐述，无法表征均质器的应用价值与应用前景。
发明内容
本发明提供了一种电石渣\白泥预处理的工艺及装置，将电石渣、白泥进行预处理，通过切割破碎其中的大颗粒组分，加快电石渣\白泥在脱硫过程中的的溶出速率、提高脱硫效率，降低电石渣\白泥作为脱硫剂进行烟气脱硫的投资运行成本。
一种电石渣\白泥预处理装置，包括浆液灌及浆液灌内的搅拌器，还包括均质器、水力旋流器和浆液泵，所述的均质器的进料口与浆液灌下部连通、出料口与浆液灌上部连通，所述的水力旋流器通过浆液泵与浆液灌中部连通。
一般浆液灌中体积搅拌功率控制在0.07-0.1KW/m3，此时颗粒粒径在150μm以上的颗粒均匀分布在浆液罐的底部0-0.8m处，所述的均质器的进料口与距离浆液灌底部0.2-0.6m处连通，保证进入均质器处理的大部分为大颗粒脱硫剂，大大提高了均质器的利用效率。
所述的浆液泵的入口安装位置为距离浆液灌底部0.8-1.5处，在搅拌器(体积搅拌功率为0.07-0.1KW/m3)的作用下，这个高度范围的浆液已经乳化，在浆液泵的变频供浆条件下不会因为大颗粒的存在出现堆积堵塞管道。
所述的水力旋流器位于浆液灌的上方，底部通过回流管与浆液灌连通。浆液泵将混合浆液送入旋流站进行分级，将粒径在35μm以下的浆液通过顶流进入成品浆液罐，粒径在35μm以上的颗粒通过底流回到浆液罐重新切割。
本发明还提供了一种利用所述的装置进行电石渣\白泥预处理的工艺，包括将电石渣\白泥与水混合制成电石渣\白泥浆液，送入浆液罐中进行搅拌分层，将浆液灌下部的电石渣\白泥浆液送入均质器中循环切割，浆液灌中部的电石渣\白泥浆液送入水力旋流器中筛分，收集粒径在35um以下的颗粒。
所述的循环切割次数为3-8次。化工企业固体废弃物电石渣、白泥在化浆后颗粒粒径绝大部分分布在100-370μm，这个粒径范围的电石渣\白泥浆液在通过均质器线性切割后，颗粒的粒径范围将至75-100μm，为了满足脱硫效率和石膏品质的要求，一般控制进入浆液罐的浆液通过均质器的次数为3-8次，保证新鲜浆液在进入浆液罐后能被均质器切割3-8次，处理后的浆液中颗粒粒径分布范围为10-35μm，大大提高了脱硫剂的比表面积，增大溶出速率，提高了脱硫效率，同时大大降低吸收塔内脱硫剂的残余量提高石膏品质。
所述电石渣\白泥浆液中的固体浓度为10-15％。在此浓度下对电石渣\白泥浆液中的大颗粒的切割效率较高。
水力旋流器筛分后，将粒径大于35um的颗粒送入浆液灌中，再进循环切割。
所述的浆液灌中进行搅拌的体积搅拌功率为0.07-0.1KW/m3。
本发明的有益效果：
本发明对脱硫剂—电石渣、白泥进行一种优化处理，大大提高了脱硫剂的溶出速率，提高了相同液气比下的湿法脱硫效率，减少浆液在吸收塔中的停留时间，降低了湿法脱硫的投资成本和运行成本，同时较小颗粒的脱硫剂在吸收塔内迅速溶出，减少了吸收塔内脱硫剂的残余量提高石膏品质。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种电石渣\白泥预处理装置，包括浆液灌2，浆液灌2高度为6-8m，浆液灌2内设一个搅拌器3，搅拌器3为顶搅拌器，一个均质器4的进料口与距离浆液灌2底部0.2-0.6m处连通、出料口与靠近浆液灌4顶部处连通，一个浆液泵5的入口安装在距离浆液灌5底部0.8-1.5m处、出口与水力旋流器6的入口连通，水力旋流器6位于浆液灌2的上方，底部通过回流管7与浆液灌6连通。
均质器4选用型号为FDM1/280，其功率：90KW，转速：2900转/分钟。
本发明的工艺流程：
来自化浆池的浆液1为固体含量为10-15％的电石渣\白泥浆液，进入浆液罐2中，在搅拌器3(体积搅拌功率为0.07-0.1KW/m3)的搅拌下实现分层，粒径大于150μm的固体颗粒由于具有较大的重力悬浮在浆液罐2底部0-0.8米范围内，粒径小于150μm的固体颗粒悬浮在距离浆液罐底部0.8米以上空间，均质器4进料口与距离浆液罐2底部0.2-0.6米范围内连通，此高度范围内进入均质器4的大颗粒多，均质器4将底部大颗粒浆液吸入，切割细化后再送回浆液罐2，然后在搅拌器3(体积搅拌功率为0.07-0.1KW/m3)的作用下实现再次分层，为了保证浆液罐内部颗粒大小的一个动态分布平衡，均质器4的循环切割流量为进入浆液罐2中浆液流量的3-8倍，即浆液再均质器中的循环切割次数为3-8次。浆液泵5的入口安装在距离浆液罐2底部0.8-1.5米范围内，在搅拌器3(体积搅拌功率为0.07-0.1KW/m3)的作用下，这个高度范围的浆液已经乳化，在浆液泵5的变频供浆条件下不会因为大颗粒的存在出现堆积堵塞管道，浆液被浆液泵5送入水力旋流器6进行分级分离，通过调节浆液泵5的出口压力，调节水力旋流器6的压力在0.1-0.25MP范围内，在这个压力下0-35μm粒径范围内的固体浆液经水力旋流器6顶部送入浆液成品罐储存或送入脱硫塔反应，35μm以上粒径范围的颗粒浆液粒径则由水力旋流器6底部回流管7进入浆液灌2继续切割处理。
进入脱硫塔的浆液粒径为0-35μm，远小于原始粒径，能迅速提高浆液pH值的反弹速度，在相同液气比下，脱硫效率提高8-20％，在满足相同效率下，可以在较低液气比下满足脱硫效率，降低了脱硫工程的投资和运行成本。
以下实施例中脱硫效率的检测采用GB/T 21508-2008，石膏纯度和石膏中氢氧化钙残余量的检测采用GBT5484-2000。
实施例1
某化工企业自备热电厂2×75T燃煤锅炉，采用湿法电石渣-石膏法脱硫工艺，浆液罐的高度为6米，浆液灌中的搅拌器的体积搅拌功率为0.08KW/m3，均质器进料口与距离浆液灌底部0.25米高度处连通，浆液泵入口安装高度为1.2米，浆液罐中浆液通过均质器循环次数为5次，水力旋流器压力控制在0.2MP，烟气量为260000m3/h，SO2浓度为3300mg/m3，液气比为5L/m3，脱硫效率为99.2％，石膏纯度大于96％，石膏中氢氧化钙残余量小于0.01％。
实施例2
某纸业集团自备热电厂2×130T燃煤锅炉，采用湿法白泥-石膏法脱硫工艺，浆液罐高度为6.5米，均质器进料口与距离浆液灌底部0.5米高度处连通，浆液泵入口安装高度为1.0米，浆液罐中浆液通过均质器循环次数为6次，水力旋流器压力控制在0.2MP，烟气量为240000m3/h，SO2浓度为2900mg/m3，液气比为4L/m3，脱硫效率为98.9％，石膏纯度大于96％，石膏中氢氧化钙残余量小于0.02％。
实施例3
某造纸企业2×240T燃煤锅炉，采用湿法白泥-石膏法脱硫工艺，浆液罐高度为7米，均质器进料口与距离浆液灌底部0.3米高度处连通，浆液泵入口安装高度为1.3米，浆液罐中浆液通过均质器循环次数为6次，水力旋流器压力控制在0.16MP，烟气量为490000m3/h，SO2浓度为3700mg/m3，液气比为6L/m3，脱硫效率为99.0％，石膏纯度大于97％，石膏中氢氧化钙残余量小于0.01％。

Claims (1)

1.一种电石渣\白泥预处理的工艺，包括将电石渣\白泥与水混合制成电石渣\白泥浆液，送入浆液罐进行搅拌分层，其特征在于，将浆液 罐下部的电石渣\白泥浆液送入均质器中循环切割，浆液 罐中部的电石渣\白泥浆液送入水力旋流器中筛分，收集粒径在35μ m以下的颗粒；所述的循环切割次数为3-8次；所述电石渣\白泥浆液中的固体浓度为10-15%；水力旋流器筛分后，将粒径大于35μ m的颗粒送入浆液罐 中；所述的浆液罐 中进行搅拌的体积搅拌功率为0.07-0.1KW/m3； 
进行预处理的装置包括浆液罐 （2）及浆液罐 （2）内的搅拌器（3），还包括均质器（4）、水力旋流器（6）和浆液泵（5），所述的均质器（4）的进料口与浆液罐 （2）下部连通、出料口与浆液罐 （2）上部连通，所述的水力旋流器（6）通过浆液泵（5）与浆液罐 （2）中部连通； 
所述的均质器（4）的进料口与距离浆液罐 （2）底部0.2-0.6m处连通；所述的浆液泵（5）的入口安装位置为距离浆液罐 （2）底部0.8-1.5m处；所述的水力旋流器（6）位于浆液罐 （2）的上方，底部通过回流管（7）与浆液罐 （2）连通。 
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