CN102745915A - 资源再生型高活性石灰的生产装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种以氯醇法环氧丙烷皂化排放渣为主要原料，生产资源再生型高活性石灰的装置及工艺方法，其特征在于：采用筛选分离、压延成型、高效干燥、高温活化、结晶水脱除等加工工艺。利用本发明生产的高活性石灰，可使石灰烧制能耗比现有的石灰烧制方法节能，生产高活性石灰产品每使用1吨皂化排放渣原料，消耗6000Kcal/㎏的燃煤最少达到60公斤。资源节约、环境友好的以氯醇法环氧丙烷皂化排放渣为主要原料生产高活性石灰的方法，使现有氯醇法环氧丙烷皂化排放渣得到资源化充分利用，同时有利于消除环境污染，变废为宝。
Description
技术领域
本发明涉及一种资源再生型高活性石灰的生产装置及方法，具体涉及的是一种以氯醇法环氧丙烷皂化排放渣为主要原料，生产资源再生型高活性石灰的装置及方法。
背景技术
中国国内氯醇法环氧丙烷生产过程中普遍采用氢氧化钙溶液（俗称石灰乳）作为皂化剂，以降低直接生产费用。采用石灰乳做皂化剂的技术特点是原料易得，技术简单，操作方便，但存在着皂化废渣量大，对周边环境造成严重污染的弊病，面临废渣无害化处理的难题。
发明内容
本发明克服了上述存在的缺陷，目的是提供一种资源节约、环境友好的以氯醇法环氧丙烷皂化排放渣为主要原料生产高活性石灰的方法及以氯醇法环氧丙烷皂化排放渣为主要原料生产高活性石灰的装置，使现有氯醇法环氧丙烷皂化排放渣得到资源化充分利用，同时有利于消除环境污染，变废为宝。
本发明资源再生型高活性石灰的生产装置及方法，其特征在于：是以氯醇法环氧丙烷皂化排放渣为主要原料生产高活性石灰的工艺方法：以氯醇法环氧丙烷皂化排放渣为主要原料，通过筛选分离、压延成型、高效干燥、高温活化、结晶水脱除加工工艺，使其成为活性氧化钙系列产品，用于氯醇法环氧丙烷皂化工序原料、烧结矿添加剂、电厂脱硫剂；
（1）、筛选分离：采用皂化排放渣为原料，其中含水35质量分数%～45质量分数%，经过筛分净化器筛分净化去除氧化硅杂质；
（2）、压延成型：进入挤压成型机进行挤压成型，制成直径30～70mm，高30～70mm的圆柱体或长轴70mm短轴30mm的椭球体皂化渣块，将皂化渣块与煤粉进行混合，煤粉控制粒径为0.1mm～2mm，煤粉与皂化渣块掺混的比例为4质量分数%～10质量分数%制成混合料块；
（3）、高效干燥：将混合料块经皂化渣块提升机送至立式热能回收窑的顶部，经立式热能回收窑内部布料器的均匀布料，皂化渣块匀速沉降，经过预热器Ⅱ加热温度逐渐升高，达到立式热能回收窑的中部位置时开始燃烧，温度达到最高状态，为900℃～1050℃，所需热风是预热器Ⅰ经与鼓风机输送来的空气换热所得的高温空气，为立式热能回收窑的燃烧提供充足的氧气，同时回收热能，生产高活性石灰产品；
（4）、高温活化：预热器Ⅰ的烟气经与空气换热降温后由引风机抽送至环形集尘器进行除尘处理，消除烟气中的悬浮物颗粒，之后进入旋风水膜洗气塔的塔底，除尘烟气上升的过程中与旋风水膜洗气塔塔顶喷洒的水幕错流传质，进一步脱除烟气中的悬浮物颗粒，烟气得到净化后除尘烟气进入三相流化床脱硫塔的底部，除尘烟气向上运行与脱硫剂及循环洗液接触，对除尘烟气进行脱硫；
（5）、结晶水脱除：三相流化床脱硫塔中的脱硫剂及循环洗液混合后对烟气进行脱硫，之后循环洗液进入循环水池，由循环水泵输送至旋风水膜洗气塔中进行循环使用，循环水池中定期补充新鲜洗液，并定期排污；
其工艺控制参数：
（1）皂化渣块烧制后含水量为1.75质量分数%～18质量分数%；
（2）燃料煤粉控制粒径为0.1mm～2mm；
（3）煤粉与皂化渣块掺混的比例为4质量分数%～10质量分数%；
（4）烧制反应温度为900℃～1050℃；
（5）立式热能回收窑的操作压力为0～50Pa真空度；
（6）反应时间为10～120min；
（7）产品颗粒粒径控制为30～70mm。
将氯醇法环氧丙烷皂化排放渣筛分，去除部分氧化硅杂质，压缩成直径30～70mm，高30～70mm的圆柱体或长轴70mm短轴30mm的椭球体；煤粉粒径控制为0.1mm～2mm，煤粉与皂化渣块掺混的比例为4质量分数%～10质量分数%；利用热能回收炉对上述块状物料进行高温焙烧，在900～1050℃温度和0～50Pa的真空度下，反应10～120min，去除皂化排放渣中有害游离物质，同时脱除皂化排放渣所含全部水分中的60质量分数%～95质量分数%的水分，制成高活性石灰块。
制备资源再生型高活性石灰的装置，其特征在于是由：鼓风、预热器Ⅰ、筛分净化器、挤压成型机、皂化渣块提升机、立式热能回收窑、预热器Ⅱ、三相流化床脱硫塔、循环水池、循环水泵、引风机、环形集尘器和旋风水膜洗气塔组成，立式热能回收窑的热风入口与预热器Ⅰ的热风出口相连，预热器Ⅰ的空气入口与鼓风机的空气出口相连；筛分净化器与挤压成型机相连，挤压成型机与皂化渣块提升机相连，皂化渣块提升机的物料出口一路与立式热能回收窑的一路物料入口直接相连，另一路与预热器Ⅱ的物料入口相连，预热器Ⅱ的物料出口再与立式热能回收窑的另一路物料入口相连；立式热能回收窑的烟气出口与预热器Ⅰ的烟气入口相连，预热器Ⅰ的烟气出口与引风机的烟气入口相连，引风机的烟气出口与环形集尘器的烟气入口相连，环形集尘器的除尘烟气出口与旋风水膜洗气塔的除尘烟气入口相连，旋风水膜洗气塔的除尘烟气出口与三相流化床脱硫塔的除尘烟气入口相连；旋风水膜洗气塔的循环洗液的出口与三相流化床脱硫塔的循环洗液入口相连，三相流化床脱硫塔的循环洗液出口与循环水池的入口相连，循环水池的出口与循环水泵的入口相连，循环水泵的出口与旋风水膜洗气塔的循环洗液入口相连；立式热能回收窑的脱硫烟气入口与预热器二的脱硫烟气出口相连，预热器Ⅱ的脱硫烟气入口与三相流化床脱硫塔的脱硫烟气出口相连。
所述的预热器Ⅰ、预热器Ⅱ均为间壁式换热设备。
利用本发明生产的高活性石灰，可使石灰烧制能耗比现有的石灰烧制方法节能，生产高活性石灰产品每使用1吨皂化排放渣原料，消耗6000Kcal/t的燃煤最少达到60公斤。制粒效果得到显著改善，烧制石灰块不爆裂、不变形，活性度高，烧结成品率及强度也明显增加。本发明的优点为：采用氯醇法环氧丙烷皂化排放渣为主要原料，生产成本低廉的石灰产品，用于铁矿烧结矿添加剂，化工固废得到再生资源化利用，是环境友好生产技术。
附图说明
图1是资源再生型高活性石灰的生产装置结构框图。
具体实施方式
本发明资源再生型高活性石灰的装置及方法是这样实现的，下面结合附图做具体说明。
以氯醇法环氧丙烷皂化排放渣为主要原料生产高活性石灰的装置，是由：鼓风、预热器Ⅰ、筛分净化器、挤压成型机、皂化渣块提升机、立式热能回收窑、预热器Ⅱ、三相流化床脱硫塔、循环水池、循环水泵、引风机、环形集尘器和旋风水膜洗气塔组成，立式热能回收窑的热风入口与预热器Ⅰ的热风出口相连，预热器Ⅰ的空气入口与鼓风机的空气出口相连；筛分净化器与挤压成型机相连，挤压成型机与皂化渣块提升机相连，皂化渣块提升机的物料出口一路与立式热能回收窑的一路物料入口直接相连，另一路与预热器Ⅱ的物料入口相连，预热器Ⅱ的物料出口再与立式热能回收窑的另一路物料入口相连；立式热能回收窑的烟气出口与预热器Ⅰ的烟气入口相连，预热器Ⅰ的烟气出口与引风机的烟气入口相连，引风机的烟气出口与环形集尘器的烟气入口相连，环形集尘器的除尘烟气出口与旋风水膜洗气塔的除尘烟气入口相连，旋风水膜洗气塔的除尘烟气出口与三相流化床脱硫塔的除尘烟气入口相连，对除尘烟气进一步脱硫并回收热量；旋风水膜洗气塔的循环洗液的出口与三相流化床脱硫塔的循环洗液入口相连，三相流化床脱硫塔的循环洗液出口与循环水池的入口相连，循环水池的出口与循环水泵的入口相连，循环水泵的出口与旋风水膜洗气塔的循环洗液入口相连，从而构成循环洗液的闭路循环；立式热能回收窑的脱硫烟气入口与预热器二的脱硫烟气出口相连，预热器Ⅱ的脱硫烟气入口与三相流化床脱硫塔的脱硫烟气出口相连，回收脱硫净化后烟气的热能，之后作为净化废气在立式热能回收窑中部排空。立式热能回收窑是本工艺中热能高效利用的关键设备，节能高效，耐热强度高，使用寿命长，燃烧时上下两头不见火，上部气体经过除尘、脱硫处理后，对皂化渣块进行预热，回收热能；立式热能回收窑下部的热风经引风机抽送与助燃空气进行热交换，回收热能。立式热能回收窑内物料沉降匀速，布料均匀，底部实现自动排渣，高效节能。立式热能回收窑底部侧面实现高活性石灰产品出料。另外，预热器Ⅰ、预热器Ⅱ均为间壁式换热设备，进行冷热流体的热能交换，从而使立式热能回收窑具有高效节能的作用。
资源再生型高活性石灰的方法是以氯醇法环氧丙烷皂化排放渣为主要原料生产高活性石灰的工艺方法：采用皂化排放渣，其中含水35质量分数%～45质量分数%，经过筛分净化器的筛分净化，以去除部分氧化硅等杂质，之后进入挤压成型机中进行挤压成型，制成直径30～70mm，高30～70mm的圆柱体或长轴70mm短轴30mm的椭球体皂化渣块，该皂化渣块与高燃烧值的煤粉进行混合，煤粉控制粒径为0.1mm～2mm，煤粉与皂化渣块掺混的比例为4质量分数%～10质量分数%；该混合料块经皂化渣块提升机送至立式热能回收窑的顶部，经立式热能回收窑内部布料器的均匀布料，皂化渣块匀速沉降，经过预热器Ⅱ的加热，温度逐渐升高，达到立式热能回收窑的中部位置时开始燃烧，温度达到最高状态，为900℃～1050℃，所需热风是预热器Ⅰ经与鼓风机输送来的空气换热所得的高温空气，为立式热能回收窑的燃烧提供充足的氧气，同时回收热能，生产高活性石灰产品；预热器Ⅰ的烟气经与空气换热降温后由引风机抽送至环形集尘器进行除尘处理，消除烟气中的悬浮物颗粒，之后进入旋风水膜洗气塔的塔底，除尘烟气上升的过程中与旋风水膜洗气塔塔顶喷洒的水幕错流传质，进一步脱除烟气中的悬浮物颗粒，烟气得到净化，之后除尘烟气进入三相流化床脱硫塔的底部，除尘烟气向上运行与脱硫剂及循环洗液接触，对除尘烟气进行脱硫；三相流化床脱硫塔中的脱硫剂及循环洗液混合后对烟气进行脱硫，之后循环洗液进入循环水池，由循环水泵输送至旋风水膜洗气塔中进行循环使用，循环水池中定期补充新鲜洗液，并定期排污；
利用本发明生产的高活性石灰，可使石灰烧制能耗比现有的石灰烧制方法节能，生产高活性石灰产品每使用1吨皂化排放渣原料，消耗6000Kcal/㎏的燃煤最少达到60公斤。制粒效果得到显著改善，烧制石灰块不爆裂、不变形，活性度高，烧结成品率及强度也明显增加。
其工艺控制参数：
（1）皂化渣块烧制后含水量为1.75质量分数%～18质量分数%；
（2）燃料煤粉控制粒径为0.1mm～2mm；
（3）煤粉与皂化渣块掺混的比例为4质量分数%～10质量分数%；
（4）烧制反应温度为900℃～1050℃；
（5）立式热能回收窑的操作压力为0～50Pa真空度；
（6）反应时间为10～120min；
（7）产品颗粒粒径控制为30～70mm。
本发明生产的高活性石灰产品的具体配料如下：所取原料包括含水40质量分数%的皂化排放渣100份，挤压成直径及高均为40mm的圆柱体皂化渣块，煤粉研磨成粉末，粒径分布为0.5mm粒径占95质量分数%，该煤粉以6份的比例与皂化渣块混合，将上述原料加入立式热能回收窑中均布，通入炙热空气，在960℃，立式热能回收窑的操作压力为真空度10Pa的条件下燃烧反应20min去除皂化排放渣中的有害物质，同时实现物料的脱水干燥及结晶水脱除，成为高活性石灰产品。
本发明高活性石灰产品经过生产试验，生产对比实验，在铁矿烧结矿中加入原生产中占石灰总量的50质量分数%的本发明高活性石灰产品，可使烧结制粒3～5mm粒度的小球由原来生产的24体积分数%提高到37体积分数%，小粒度明显减少，烧结料制粒效果得到了显著改善，且烧结成矿率及强度也明显增加，从而降低生产成本。
Claims (5)
1.一种资源再生型高活性石灰的生产方法，其特征在于：是以氯醇法环氧丙烷皂化排放渣为主要原料生产高活性石灰的工艺方法：以氯醇法环氧丙烷皂化排放渣为主要原料，通过筛选分离、压延成型、高效干燥、高温活化、结晶水脱除加工工艺，使其成为活性氧化钙系列产品，用于氯醇法环氧丙烷皂化工序原料、烧结矿添加剂、电厂脱硫剂；
（1）、筛选分离：采用皂化排放渣为原料，其中含水35质量分数%～45质量分数%，经过筛分净化器筛分净化去除氧化硅杂质；
（2）、压延成型：进入挤压成型机进行挤压成型，制成直径30～70mm，高30～70mm的圆柱体或长轴70mm短轴30mm的椭球体皂化渣块，将皂化渣块与煤粉进行混合，煤粉控制粒径为0.1mm～2mm，煤粉与皂化渣块掺混的比例为4质量分数%～10质量分数%制成混合料块；
（3）、高效干燥：将混合料块经皂化渣块提升机送至立式热能回收窑的顶部，经立式热能回收窑内部布料器的均匀布料，皂化渣块匀速沉降，经过预热器Ⅱ加热温度逐渐升高，达到立式热能回收窑的中部位置时开始燃烧，温度达到最高状态，为900℃～1050℃，所需热风是预热器Ⅰ经与鼓风机输送来的空气换热所得的高温空气，为立式热能回收窑的燃烧提供充足的氧气，同时回收热能，生产高活性石灰产品；
（4）、高温活化：预热器Ⅰ的烟气经与空气换热降温后由引风机抽送至环形集尘器进行除尘处理，消除烟气中的悬浮物颗粒，之后进入旋风水膜洗气塔的塔底，除尘烟气上升的过程中与旋风水膜洗气塔塔顶喷洒的水幕错流传质，进一步脱除烟气中的悬浮物颗粒，烟气得到净化后除尘烟气进入三相流化床脱硫塔的底部，除尘烟气向上运行与脱硫剂及循环洗液接触，对除尘烟气进行脱硫；
（5）、结晶水脱除：三相流化床脱硫塔中的脱硫剂及循环洗液混合后对烟气进行脱硫，之后循环洗液进入循环水池，由循环水泵输送至旋风水膜洗气塔中进行循环使用，循环水池中定期补充新鲜洗液，并定期排污；
其工艺控制参数：
（1）皂化渣块烧制后含水量为1.75质量分数%～18质量分数%；
（2）燃料煤粉控制粒径为0.1mm～2mm；
（3）煤粉与皂化渣块掺混的比例为4质量分数%～10质量分数%；
（4）烧制反应温度为900℃～1050℃；
（5）立式热能回收窑的操作压力为0～50Pa真空度；
（6）反应时间为10～120min；
（7）产品颗粒粒径控制为30～70mm。
2.根据权利要求1所述的资源再生型高活性石灰的生产方法，其特征在于：
将氯醇法环氧丙烷皂化排放渣筛分，去除部分氧化硅杂质，压缩成直径30～70mm，高30～70mm的圆柱体或长轴70mm短轴30mm的椭球体；煤粉粒径控制为0.1mm～2mm，煤粉与皂化渣块掺混的比例为4质量分数%～10质量分数%；利用热能回收炉对上述块状物料进行高温焙烧，在900～1050℃温度和0～50Pa的真空度下，反应10～120min，去除皂化排放渣中有害游离物质，同时脱除皂化排放渣所含全部水分中的60质量分数%～95质量分数%的水分，制成高活性石灰块。
3.根据权利要求1所述的资源再生型高活性石灰的生产方法，其特征在于：生产本发明的高活性石灰产品配料如下：含水40质量分数%的皂化排放渣100份，挤压成直径及高均为40mm的圆柱体皂化渣块，煤粉研磨成粉末，粒径分布为0.5mm粒径占95质量分数%，该煤粉以6份的比例与皂化渣块混合，将上述原料加入立式热能回收窑中均布，通入炙热空气，在960℃，立式热能回收窑的操作压力为真空度10Pa的条件下燃烧反应20min去除皂化排放渣中的有害物质，同时实现物料的脱水干燥及结晶水脱除，制成高活性石灰产品。
4.一种制备资源再生型高活性石灰的装置，其特征在于是由：鼓风、预热器Ⅰ、筛分净化器、挤压成型机、皂化渣块提升机、立式热能回收窑、预热器Ⅱ、三相流化床脱硫塔、循环水池、循环水泵、引风机、环形集尘器和旋风水膜洗气塔组成，立式热能回收窑的热风入口与预热器Ⅰ的热风出口相连，预热器Ⅰ的空气入口与鼓风机的空气出口相连；筛分净化器与挤压成型机相连，挤压成型机与皂化渣块提升机相连，皂化渣块提升机的物料出口一路与立式热能回收窑的一路物料入口直接相连，另一路与预热器Ⅱ的物料入口相连，预热器Ⅱ的物料出口再与立式热能回收窑的另一路物料入口相连；立式热能回收窑的烟气出口与预热器Ⅰ的烟气入口相连，预热器Ⅰ的烟气出口与引风机的烟气入口相连，引风机的烟气出口与环形集尘器的烟气入口相连，环形集尘器的除尘烟气出口与旋风水膜洗气塔的除尘烟气入口相连，旋风水膜洗气塔的除尘烟气出口与三相流化床脱硫塔的除尘烟气入口相连；旋风水膜洗气塔的循环洗液的出口与三相流化床脱硫塔的循环洗液入口相连，三相流化床脱硫塔的循环洗液出口与循环水池的入口相连，循环水池的出口与循环水泵的入口相连，循环水泵的出口与旋风水膜洗气塔的循环洗液入口相连；立式热能回收窑的脱硫烟气入口与预热器二的脱硫烟气出口相连，预热器Ⅱ的脱硫烟气入口与三相流化床脱硫塔的脱硫烟气出口相连。
5.根据权利要求4所述的制备资源再生型高活性石灰的装置，其特征在于：所述的预热器Ⅰ、预热器Ⅱ均为间壁式换热设备。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20150408 Termination date: 20160730 |