CN104998885A

CN104998885A - 一种节水型脱硫灰脱氯方法及装置

Info

Publication number: CN104998885A
Application number: CN201510101304.1A
Authority: CN
Inventors: 张旭
Original assignee: Great Huan Group Co Ltd
Current assignee: Great Huan Group Co Ltd
Priority date: 2015-03-06
Filing date: 2015-03-06
Publication date: 2015-10-28

Abstract

本发明提出一种节水型脱硫灰脱氯方法及装置。该方法将脱氯前的脱硫灰放入溶解设施内用水进行溶解；将溶解后的浆液用过滤设备进行脱水处理，脱水成含水质量在10-12％范围内的脱硫灰；其中，溶解设施内水中固体的质量含量控制在30％-40％的范围内；该装置包括缓冲料仓、卸料阀、溶解罐、研磨设备、泥浆泵、过滤设备、收集料仓、水泵；卸料阀位于缓冲料仓的底部并通过管道与溶解罐连接；研磨设备位于溶解罐内；泥浆泵通过管道一端与溶解罐的下部连接，另一端与过滤设备连接；过滤设备的下部设置有两个出口，一个作为排水口，一个作为出料口；收集料仓的入口与过滤设备的出料口通过管道连接。本发明能够大量、连续地对脱硫灰进行脱氯处理，并实现脱氯含量可调。

Description

一种节水型脱硫灰脱氯方法及装置

技术领域

本发明属于灰中脱除氯离子技术领域，具体涉及一种脱硫灰在线连续脱除氯离子的方法及装置。

背景技术

当前，越来越多的燃煤电厂、烧结厂及球团厂采用了半干法脱硫技术对烟气脱硫来减少二氧化硫排放，由此产生的大量脱硫灰。这些脱硫灰具有烧失量高、高钙高硫、氯离子含量高、颗粒细度大等特点，可以加入到矿渣微粉灰或水泥中作为调凝剂使用。例如矿渣微粉可以加入最高至2％，对于水泥可以加入最高至于5％。但由于脱硫灰中氯离子含量达8-12％，为了保证氯离子含量不超过国家规定的矿渣微粉、水泥中氯离子含量≤0.06％和0.08％要求，不得不减少脱硫灰的添加量，影响了脱硫灰的处置，因此如能将脱硫灰进行脱氯处理，就能增加其在矿渣微粉以及水泥中的添加量，从而“变废为宝”。

中国发明专利CN2012104745.2公开了一种原料预处理工艺及系统；该发明的原料预处理工艺包括以下步骤：1)将含氯原料加水搅拌混合；2)对步骤1)得到的混合物料进行沉淀浓缩；3)对步骤2)得到的浓缩物料进行脱水滤干处理；4)对步骤3)得到的滤干物料进行烘干处理；该发明的原料预处理系统包括由输送设备依次连接的含氯原料贮料仓、混合搅拌装置、浓缩沉淀池、滤干机和烘干装置，所述烘干装置通过输送设备与处理后原料仓连接。该发明将含氯原料通过搅拌混合、沉淀浓缩、脱水滤干、烘干等一系列处理，可以有效将含氯原料中的氯离子去除，去除氯离子后的原料再参与后续工序配料，能防止氯离子进入后续工序对系统和工艺设备的影响，实现了高含氯原料的资源化利用。但该方法属于间断性操作，靠添加大量的水进行脱氯处理，在大规模工业运用中存在水耗高，占地面积大，无法连续处理等问题。

中国实用新型专利CN201020538161.3公开了一种固体废物焚烧飞灰水洗装置，包括第一水洗搅拌池、第一脱水设备、第二水洗搅拌池、第二脱水设备、第三水洗搅拌池、第三脱水设备、第一回用水池和第二回用水池，其中第一水洗搅拌池、第一脱水设备、第二水洗搅拌池、第二脱水设备、第三水洗搅拌池、第三脱水设备依次连接，第二水洗搅拌池和脱水设备有管路连接第一回用水池，第三水洗搅拌池和第三脱水设备有管路连接第二回用水池。该实用新型装置的设备构造简单、操作简便、运行稳定，实际运行中省水且脱氯效果佳。但该装置同样属于间断性操作，在大规模工业运用中同样存在占地面积大，无法连续处理，水耗偏高等问题。

中国发明专利CN201110158025.0公开了一种利用垃圾使灰渣脱氯的方法，包括以下步骤：首先对灰渣和垃圾分别进行预处理；将预处理过的垃圾与灰渣按一定的比例进行混合；最后上述混合物进行定期淋水。该法大大降低了灰渣中总氯和重金属含量，在较短的时间内满足水泥资源化利用的标准和要求。但该方法虽然能降低灰渣中总氯和重金属含量，但会在脱硫灰的脱氯处理中引入垃圾成份，引起脱硫灰中杂质含量的提高，无法满足水泥和矿渣微粉的添加要求。

上述脱氯技术在大规模工业运用中均存在着不足，尤其是一次溶解技术，只适用于处理能力很小的系统，因为处理能力达到或超过10t/h时往往需要很大的溶解设施，而这在工业化生产中是需要付出很大代价或者根本就不能现实的。如此大的溶解罐配备搅拌装置本身就是一个难题。采用多级溶解设施也存在类似的问题，另由于脱硫灰产量的波动以及匹配其它生产环节的需要，往往需要对脱硫灰脱氯后的含氯量进行调整。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节水型脱硫灰脱氯方法及装置，能够大量、连续地对脱硫灰进行脱氯处理，并可以在脱氯处理过程中对脱氯量进行调整，实现了脱氯效果可调，可提高脱硫灰在水泥、矿渣微粉中的添加量；同时具有初始投资成本小、占地面积少、运行维护成本低的优点。

为了实现上述目的，本发明提出一种节水型脱硫灰脱氯方法，将脱氯前的脱硫灰放入溶解设施内用水进行溶解；将溶解后的浆液用过滤设备进行脱水处理，脱水成含水质量在10-12％范围内的脱硫灰；其中，溶解设施内水中固体的质量含量控制在30％-40％的范围内。

较佳地，脱氯前的脱硫灰可以和脱氯后的含水质量在10-12％范围内的脱硫灰混合后放入溶解设施用水进行溶解。

较佳地，在溶解设施中设置搅拌桨和研磨小球，在溶解设施中通过研磨使氯充分溶解。

较佳地，将溶解后的浆液通过泥浆泵送至过滤设备进行脱水处理。

本发明还提出一种节水型脱硫灰脱氯装置，包括缓冲料仓、卸料阀、溶解罐、研磨设备、泥浆泵、过滤设备、收集料仓、水泵；卸料阀位于缓冲料仓的底部并通过管道与溶解罐连接；研磨设备位于溶解罐内；泥浆泵通过管道一端与溶解罐的下部连接，另一端与过滤设备连接；过滤设备的下部设置有两个出口，一个作为排水口，一个作为出料口；收集料仓的入口与过滤设备的出料口通过管道连接；水泵通过管道连接到溶解罐的入水口进行供水操作。

较佳地，卸料阀为星形卸料阀。

较佳地，研磨设备包括搅拌桨叶和研磨小球，搅拌桨叶安装在溶解罐内部，研磨小球分布在溶解罐内部。

较佳地，还包括物料输送装置；收集料仓设置有两个出料口，其中一个出料口与物料输送装置连接后通往溶解罐的入料口，另一个出料口作为收集口，收集处理完的脱硫灰供后续处理环节。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于，(1)本发明占地小，土建和设备成本低，特别适合大规模工业生产，比如100t/h的工况；(2)本发明溶解罐中的含固量为30％-40％，大大超过常规脱氯溶解罐内的含固量20％，所以运行的水耗低；(3)只需要一个溶解罐，减少了设备投资，提高了设备效率；(4)能够连续作业，可灵活的调整最终产物的氯含量。

附图说明

图1是本发明节水型脱硫灰脱氯装置结构示意图。

具体实施方式

容易理解，依据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神的情况下，本领域的一般技术人员可以想象出本发明节水型脱硫灰脱氯方法及装置的多种实施方式。因此，以下具体实施方式和附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限制或限定。

本发明节水型脱硫灰脱氯方法，将脱氯前的脱硫灰和脱氯后的含水量在10-12％的脱硫灰按照一定的比例进行混合；将混合后的脱硫灰放入溶解设施用水进行溶解，溶解设施内水中固体的质量含量控制在30％-40％范围内，可以在溶解设施中设置搅拌桨和研磨小球等研磨装置，通过研磨使氯充分溶解；将溶解后的浆液通过泥浆泵送至过滤设备进行脱水处理，脱水成含水质量在10-12％范围内的脱硫灰。

上述进行脱氯处理后的脱硫灰，可以按照不同的脱氯量要求，将其中一部分按照前述方法与脱氯前的脱硫灰再次混合后放入溶解设施，重复脱氯处理，实现脱氯量可调；另一部分作为处理完毕的脱氯脱硫灰送入仓库存放供后续环节使用。当然，也可以将已经处理后的脱硫灰全部返回溶解设施再次进行脱氯处理。

本发明实现所述节水型脱硫灰脱氯方法的装置，包括：缓冲料仓1、星形卸料阀2、溶解罐3、搅拌桨叶4、研磨小球5、泥浆泵6、过滤设备7、收集料仓8、物料输送装置9和水泵10；其中，星形卸料阀2位于缓冲料仓1的底部并通过管道与溶解罐3连接；搅拌桨叶4位于溶解罐3的内部，研磨小球5分布在溶解罐3内；泥浆泵6通过管道一端与溶解罐3的下部连接，另一端与过滤设备7连接；过滤设备7的下部设置有两个出口，一个是排水口，一个是出料口，其中出料口与收集料仓8的上部连接；收集料仓8设置有两个出料口，其中一个出料口与物料输送装置9连接后通往溶解罐3的入料口，另一个出料口作为收集口，收集处理完的脱硫灰供后续处理环节；水泵10通过管道连接到溶解罐3的入水口进行供水操作。

本实施例可确保在较少的用水量、最小的占地面积上完成上述脱硫灰的脱氯要求。以某钢铁集团为例，某钢铁集团有烧结机多台，都使用SDA法脱硫，日产脱硫灰约120吨。脱硫灰含水率约为1％，含氯量在10％左右，氯化物以氯化钾和氯化钠为主。脱硫灰平均粒径约17.5μm，真实密度约2500kg/m³，堆积密度约670kg/m³。考虑将脱硫灰添加到该钢铁集团下矿渣微粉厂生产的矿渣微粉中去，矿渣微粉中最高添加量为2％，同时还需满足国家标准GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》中矿粉CL离子含量≤0.06％的要求，如果将脱硫灰中的氯含量降至2％以下则将能同时满足上述两个要求。

参照图1，本实施例由缓冲料仓1、卸料阀、溶解设施、研磨设施、泥浆泵6、过滤设备7、收集料仓8、物料输送装置9和水泵10；其中，卸料阀可以采用星形卸料阀2或者其他形式的卸料阀；溶解设施可以采用溶解罐3或者溶解池；研磨设施包括搅拌桨叶4、研磨小球5。

本实施例中的相关数据如下：

脱硫灰初始含氯量：10％，主要以KCL、NaCL形式存在；

脱硫灰初始含水量：1％；

脱硫灰处理量：0-6t/h；

水含氯量：0.15％(注意：国家标准(GB/T 5750-2006)规定生活饮用水中氯的浓度范围是5～100μg/50ml)；

溶解罐容积:18m³；

脱硫灰脱氯后所需达到的含氯量：0.2-2％可调，其中最低脱氯量与水中原始含氯量相关。

使用本发明方法和装置进行脱氯的工作流程分为两步：

第一步，进料脱氯流程：将初始含氯量10％的脱硫灰送入缓冲料仓1，在星形卸料阀2的控制下进入溶解罐3，溶解罐3通过水泵10预先加入5m³的水；在加入脱硫灰的同时，水泵10开始进行补水，未脱氯脱硫灰加入量和补水量的质量比例始终控制在1:2左右；同时搅拌桨叶4开始转动，带动研磨小球5强化搅拌效果，直到氯脱硫灰和水加满溶解罐3中为止；此时搅拌桨叶4继续搅拌，同时打开泥浆泵6将混合浆液打入过滤设备7进行脱水过滤，这里的过滤设备7可以选板框式压滤机、陶瓷过滤机、旋流器+真空皮带机等，根据不同的过滤能力，得到不同的含水量的滤饼。本实施例以旋流器+板框式压滤机为例，压滤后脱硫灰滤饼含水率在40％以下，脱硫灰滤饼进入收集料仓8。

第二步，滤饼脱氯流程：本步骤可实现脱氯量可调，将第一步处理完毕的脱硫灰滤饼通过物料输送装置8送回到溶解罐3中，此时按照1:1.1的质量比例进行补水，同时搅拌桨叶4转动，带动研磨小球5强化搅拌效果，直到加满溶解罐3中为止，此时搅拌桨叶4继续搅拌，同时打开泥浆泵6将混合液打入过滤设备7开始过滤，直到溶解罐3内的残留浆液在5m³左右，关闭泥浆泵6。

第三步，出料流程：过滤设备7工作，将得到的含氯量在0.5％的脱硫灰滤饼送入收集料仓8，收集料仓8将滤饼送入后续处理环节。同时，进料脱氯流程同时启动。

需要说明的是，过滤设备7的脱水过滤效果越好，溶解在水中的氯离子就被水带走得越多，脱氯效果也就越好。同时，如要得到更好的脱氯效果，还可以将脱硫灰滤饼脱氯流程多重复几次即可。

Claims

1.一种节水型脱硫灰脱氯方法，其特征在于，将脱氯前的脱硫灰放入溶解设施内用水进行溶解；将溶解后的浆液用过滤设备进行脱水处理，脱水成含水质量在10-12％范围内的脱硫灰；其中，溶解设施内水中固体的质量含量控制在30％-40％的范围内。

2.如权利要求1所述节水型脱硫灰脱氯方法，其特征在于，将脱氯前的脱硫灰和脱氯后的含水质量在10-12％范围内的脱硫灰混合后放入溶解设施用水进行溶解。

3.如权利要求1或者2所述节水型脱硫灰脱氯方法，其特征在于，在溶解设施中设置搅拌桨和研磨小球，通过研磨使氯充分溶解。

4.如权利要求1或者2所述节水型脱硫灰脱氯方法，其特征在于，将溶解后的浆液通过泥浆泵送至过滤设备进行脱水处理。

5.一种节水型脱硫灰脱氯装置，其特征在于，包括缓冲料仓、卸料阀、溶解罐、研磨设备、泥浆泵、过滤设备、收集料仓、水泵；卸料阀位于缓冲料仓的底部并通过管道与溶解罐连接；研磨设备位于溶解罐内；泥浆泵通过管道一端与溶解罐的下部连接，另一端与过滤设备连接；过滤设备的下部设置有两个出口，一个作为排水口，一个作为出料口；收集料仓的入口与过滤设备的出料口通过管道连接；水泵通过管道连接到溶解罐的入水口进行供水操作。

6.如权利要求5所述节水型脱硫灰脱氯装置，其特征在于，卸料阀为星形卸料阀。

7.如权利要求5所述节水型脱硫灰脱氯装置，其特征在于，研磨设备包括搅拌桨叶和研磨小球，搅拌桨叶安装在溶解罐内部，研磨小球分布在溶解罐内部。

8.如权利要求5所述节水型脱硫灰脱氯装置，其特征在于，还包括物料输送装置；收集料仓设置有两个出料口，其中一个出料口与物料输送装置连接后通往溶解罐的入料口，另一个出料口作为收集口，收集处理完的脱硫灰供后续处理环节。