CN103900388A - 烧结机余能再利用系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种烧结机余能再利用系统及方法，属于脱硫技术领域。该烧结机余能再利用系统包括：固液分离器（6），其用于将脱硫塔结晶池中的浆液分离成石膏和液体，所述石膏被排入到晶须产生器；晶须产生器，其利用固液分离器（6）所产生的石膏产生硫酸钙晶须。本发明提供的系统能够利用余热直接对结机的附产品进行处理以得硫酸钙晶须，从而节能减排。
Description
技术领域
本发明提供一种烧结机余能再利用系统及方法，尤其涉及一种能够利用烧结机余能直接对脱硫的附产品进行处理的烧结机余能再利用系统，属于脱硫技术领域。
背景技术
硫酸钙晶须是以二水硫酸钙为原料所合成的硫酸钙纤维状单晶体材料；其为白色疏松针状物，具有完善的结构、完整的外形、特定的横截面、稳定的尺寸，其平均长径比一般为30～80。硫酸钙晶须具有颗粒状填料的细度、短纤维填料的长径比、耐高温、抗化学腐蚀、韧性好、强度高、高模量、耐磨耗、隔热、高的电器绝缘性及优异的红外线反射性、稳定性好、容易进行表面处理、与聚合物的亲和能力强等优良的力学性能和物理性能，可用其开发各种新型轻质、高比强、耐磨的增强塑料复合材料，材料经多次加工，力学性能变化也不大，再生使用性能很好。而且价格在晶须中最低，和其他无机盐晶须相比，硫酸钙晶须是毒性最低的绿色环保材料，具有广泛的开发和应用前。
现有技术中制备硫酸钙晶须的方法通常是将石膏、晶型助长剂和水按一定比例混合加入反应釜内，用电加热棒加热，使得釜内料液在一定温度和压力下反应；一定时间后冷却料浆温度直到室温，将硫酸钙晶须浆料放入布氏漏斗中，然后用真空泵抽滤，反复洗涤滤饼直到滤液中钙离子浓度接0。洗涤后的滤饼放入恒温箱中脱水，并控制合适的干燥温度及时间干燥。由此可见，现有技术提供的制备硫酸钙晶须方法为需要额外加热，需要消耗能源。
另外，现有技术中的烧结机所所排放的烟气温度非常高，而脱硫烟气中的二氧化硫与脱硫剂的反应温度通常只有50到60摄氏度，且可逆反应，如果温度过高，脱硫效率将降低，因此在待脱硫烟气进入脱硫塔之前需要将烟气进行冷却，通常是以热能的形式排放到大气中。现有技术中这部分热能没有被充分利用起来，且这部分热量局部改变了环境。
发明内容
为克服现有技术中存在的技术问题，本发明的发明目的是提供烧结机余能再利用系统及方法，所述系统及方法利能够利用烧结机余能直接对脱硫的附产品进行处理，从而达到节能减排。
为实现所述发明目的，本发明提供一种烧结机余能再利用系统，其包括：
固液分离器6，其用于将脱硫塔结晶池中的浆液分离成石膏和液体，所述石膏被排入到晶须产生器；晶须产生器，其利用固液分离器6所产生的石膏产生硫酸钙晶须。
优选地，晶须产生器包括反应器、第一加热管和第一搅拌器，所述第一加热管用于加热反应器，所述第一搅拌器用于搅拌反应器中的物质。
优选地，晶须产生器还包括抽滤洗涤器，抽滤洗涤器用于对在反应器中产生的物质进行抽滤及洗涤。
优选地，晶须产生器还包括干燥器及第二加热管，所述第二加热管用于对干燥器进行加热，所述干燥器用于对抽滤洗涤器所抽滤及洗涤过的物质进行干燥以生成硫酸钙晶须。
优选地，第一加热管和第二加热管均采用高温蒸汽进行加热。
优选地，烧结机余能再利用系统，还包括冷凝器，所述冷凝器将第一加热管和第二加热管所排出的汽体冷凝成纯净水。
优选地，烧结机余能再利用系统，还包括储槽，所述储槽用于存储冷凝器所产生的冷凝水。
优选地，烧结机余能再利用系统，还包括控制器和电机，所述电机用于驱动搅拌机，所述控制器用于控制电机。
为实现所述发明目的，本发明的另一方面提供一种利用脱硫石膏生产硫酸钙晶须的方法，所述方法包括下列步骤：利用固液分离器（6）将脱硫塔结晶池中的浆液分离成石膏和液体；利用晶须产生器将石膏加工成硫酸钙晶须。
优选地，利用烧结烟道中的余热对晶须产生器进行加热。
与现有技术相比，本发明提供系统及方法利用余能直接对加烧结机的附产品进行处理得到硫酸钙晶须，从而达到节能减排。
附图说明
图1是本发明提供的烧结机余能再利用系统的示意图；
图2是本发明提供高温蒸汽产生装置的示意图；
图3是本发明提供的加热器的示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明，相同的附图标记表示相同或者相似的部件。
图1是本发明提供的烧结机余能再利用系统的示意图。如图1所示，本发明提供的烧结机余能再利用系统包括：脱硫塔4：所述脱硫塔4包括二氧化硫吸收装置，其用于从燃烧排放烟气中除去二氧化硫以生成亚硫酸盐；浆液池，其贮存含有吸收剂和亚硫酸盐的吸收液；吸收液循环装置，其用于将浆液池中的吸收液供应给二氧硫吸收装置以除去燃烧排烟中的二氧化硫，生成亚硫酸盐。二氧化硫吸收装置包括吸收塔、浆液循环泵13和配管，吸收塔包括壳体和在壳体内上到下设置的除雾器和湍流器。湍流器包括多层喷淋管，喷淋管设置有多个喷淋嘴。燃烧烟气从烟道引入，浆液循环泵13从浆液池中将吸收液（由石灰石浆液、亚硫酸钙浆液和石膏浆液组成）供给喷淋管，吸收液从喷淋嘴喷出，浆液自上而下与自下而上的烟气接触后，汇集成湍流层，二者充分接触，洗涤烟气中的尘杂，溶解烟气中的二氧化硫，并与CaCO3发生化学反应被吸收，生成CaSO3·1/2H2O向下汇集到吸收塔下的浆液池。浆液池分氧化区和结晶区，在氧化区，亚硫酸钙与氧气发生氧化反应，生成硫酸钙。在浆液池中的反应需要足够的时间以使石膏能产生良好的石膏结晶CaSO4·2H2O，由结晶区通过排出泵14送到固液分离器6。
本发明提供的烧结机余能再利用系统包括高温蒸汽产生装置1，高温蒸汽产生装置中的加热管设置在烟道中，高温蒸汽产生装置1由入水口放入了化学水，高温烟气使加热管加热，从而使加热管内的水变成高温水蒸汽。
本发明提供的烧结机余能再利用系统还包括固液分离器6、晶须产生器7，抽滤洗涤器和干燥器，其中，固液分离器6用于将由排出泵14送来的脱硫塔结晶池中的浆液分离成石膏和液体，所述石膏被排入到反晶须产生器7。
晶须产生器利用固液分离器6所产生的石膏产生硫酸钙晶须。晶须产生器7包括反应器7、第一加热器、第一搅拌器16和电机15，第一加热器包括加热管5和调温器23，所述加热管5设置在在反应器的下方和周围并紧贴反应器的外壁，所述加热管5用于加热反应器。第一搅拌器16设置在反应器内，用于搅拌反应器中的物质，所述第一搅拌器通过电机15驱动。反应器的上部设置有盖，所述盖用于密封反应器的开口。在生成晶须时先将石膏、水和少量硫酸，使它们在反应器中充分混合，形成悬浊液，使其PH值为6.0，在常压下、100～200℃和搅拌速率为150~160r/min,将上述悬浊液搅拌3～8小时，而后加入十二烷基磺酸钠和硫酸镁，十二烷基磺酸钠约占石膏重量的0.3%~0.8%，硫酸镁约占石膏重量的5%~8%，而后再搅拌1~2小时，待反应结束后，排放到抽滤洗涤器。
抽滤洗涤器用于对在反应器中产生的物质进行抽滤及洗涤。
晶须产生器还包括干燥锅18及第二加热器，第二加热器包括加热管19和调温器24，所述加热管19设置在干燥锅18的下方和周围并紧贴反应器的外壁，所述第二加热管用于加热干燥锅18。所述干燥器用于对抽滤洗涤器所抽滤及洗涤过的物质进行干燥以生成硫酸钙晶须。将抽滤洗涤后的物质干燥锅18干燥2～4小时，得到可溶性硫酸钙晶须。
烧结机余能再利用系统还包括冷凝器17和储槽9，所述冷凝器将第一加热管5和第二加热管19所排出的汽体冷凝成纯净水。所述储槽9用于存储冷凝器17所产生的冷凝水。所述储槽9通过水管连接于高温蒸汽产生装置的入水口。在储槽9可以加入防腐制剂。
高温蒸汽产生装置1的排气口连通于三通阀3，三通阀3的第一排气口连通于三通阀21的进气口，三通阀3的第二排气口20经调压阀给产生蒸汽的装置提供热能，以将纯净水加热产生蒸汽。三通阀21的第一排气口连通于调温箱23的进气口，调温箱23的排气口经调节阀连通于第一加热管的进气口。三通阀21的第二排气口连通于调温箱24的进气口，调温箱24的排气口经调节阀连通于第二加热管的进气口。
本发明提供的烧结机余能再利用系统还包括排出泵10、捏和机12和混合器11，水泵10用于把储槽8中增浓度水送入捏和机12；混合器11用于将填料进行混合；捏和机12用于将增浓水和填料捏合成具有一定形状的固体。
图2是本发明提供的高温蒸汽产生装置的示意图。如图2所示，高温蒸汽产生装置包括化学水输入支路、第一加热管60、第二加热管25、第三加热管26和集汽箱27，其中，第一加热管60、第二加热管25和第三加热管26设置在烧结机的烟道中。化学水输入支路通过水管39连接于第一加热管60的入水口，化学水输入支路包括依次连接的截止阀64、单向阀63、供水泵62和截止阀51，其中，截止阀64用于控制水管38的供水情况，检修时也用于切断水路；单向阀63用于控制水管38内的水的流向，供水泵62用于向第一加热管供水；截止阀61用于控制供水情况，在检修时切断水路。第一加执管60的出水口依次通过水管40、电动截止阀34、调节阀33、截止阀32连接于集汽箱27的第一入水口，其中，电动截止阀34用于控制水管40的供水情况，同时在检修时也用于切断水路；调节阀34用于调节水的流量；截止阀32用于控制供水情况，同时在检修时切断水路。集汽箱27的第一出水/汽口通过水管44连接于第二加热管25的入水口；第二加热管25的出水口依次经水管46、截止阀31、单向阀30、循环泵28和截止阀28连接于集汽箱27的第二进水口，截止阀31用于控制水管46的供水情况，检修时也用于切断水路；单向阀30用于控制水管46内的水的流向，循环泵28用于使集汽箱内的水循环；截止阀28用于控制供水情况，在检修时切断水路；集汽箱27的出汽口经管路45连接于第三加热管26的进汽口；第三加热管26的出汽口依次经管路47、截止阀35和管路48向外提供高压蒸汽，其中，截止阀35用于控制向外提供高压蒸汽。高温蒸汽产生装置还包括排水阀43，在清洗时，其中用于排放集汽箱中的污水。
图3是本发明提供的加热器的示意图，如图3所示，本发明提供的加热器包括调温器23或者24和冷却水输入支路，调温器包括热交换器49和冷却水输入支路，冷却水输入支路连接于热交换器的冷却水入口，冷却水输入支路包括依次连接的调节阀54、截止阀53、单向阀52、供水泵51和截止阀50，其中，调节阀54用于调节冷却水的供水量；截止阀24用于控制水管58的供水情况，检修时也用于切断水路；单向阀52用于控制水管38内的水的流向，供水泵51用于向热交换器供水；截止阀50用于控制供水情况，在检修时切断水路。热交换器的进汽口连接于管线48，出汽口通过管路55连接于加热管5或者19的进汽口，加热管5或者19的排汽口经管路56连接于冷凝器17；加热管5或者19分别设置在蒸发器和晶须反器的下方和周围并紧密接触以进行良好的热传递。在需要加热温度高时，冷却水支路关闭，热交换器中不进行热交换，进入加热管5或者19中的高温蒸汽的温度不变，当需要加热温度降低时，在冷却水注放支路注入一定流量的冷却水，在热交换器中进行热交换，进入加热管5或者19中的高温蒸汽的温度降低。
本发明提供的脱硫废水处理系统可以由控制器来控制，工业上通常选用PLC进行控制，以控制浆液循环泵13、排出泵14、排出泵10、电机15及各种阀门的工作状态，还用于对设置在储槽中的水位信号传感器及设置在管路中温度信号传感器所传送来的信号进行处理。
以上结合附图对说明书进行了详细的描述，但是说明书仅是用于解释权利要求书。但本发明的保护范围并不局限于说明书。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明批露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明的本发明提供的脱硫废水处理系统可以由控制器来控制，工业上通常选用PLC进行控制，以控制浆液循环泵13、排出泵14、排出泵10、电机15及各种阀门的工作状态，还用于对设置在储槽中的水位信号传感器及设置在管路中温度信号传感器所传送来的信号进行处理。
以上结合附图对说明书进行了详细的描述，但是说明书仅是用于解释权利要求书。但本发明的保护范围并不局限于说明书。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明批露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种烧结机余能再利用系统，其包括：
固液分离器（6），其用于将脱硫塔结晶池中的浆液分离成石膏和液体，所述石膏被排入到晶须产生器；
晶须产生器，其利用固液分离器（6）所产生的石膏产生硫酸钙晶须。
2.根据权利要求1所述的烧结机余能再利用系统，其特征在于，晶须产生器包括反应器、第一加热器和第一搅拌器，所述第一加热器用于加热反应器，所述第一搅拌器用于搅拌反应器中的物质。
3.根据权利要求2所述的烧结机余能再利用系统，其特质在于，晶须产生器还包括抽滤洗涤器，抽滤洗涤器用于对在反应器中产生的物质进行抽滤及洗涤。
4.根据权利要求4所述的烧结机余能再利用系统，其特征在于，晶须产生器还包括干燥器及第二加热器，所述第二加热器用于对干燥器进行加热，所述干燥器用于对抽滤洗涤器所抽滤及洗涤过的物质进行干燥以生成硫酸钙晶须。
5.根据权利要求4所述的烧结机余能再利用系统，其特征在于，第一加热器和第二加热器均采用高温蒸汽进行加热。
6.根据权利要求5所述的烧结机余能再利用系统，其特征在于，还包括冷凝器，所述冷凝器将第一加热器和第二加热器所排出的汽体冷凝成纯净水。
7.根据权利要求6所述的烧结机余能再利用系统，其特征在于，还包括储槽，所述储槽用于存储冷凝器所产生的冷凝水。
8.一种利用脱硫石膏生产硫酸钙晶须的方法，所述方法包括下列步骤：
利用固液分离器（6）将脱硫塔结晶池中的浆液分离成石膏和液体；
利用晶须产生器将石膏加工成硫酸钙晶须。
9.根据权利要求8所述的脱硫石膏生产硫酸钙晶须的方法，其特征在于，利用烧结烟道中的余热对晶须产生器进行加热。
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