CN107376613A - 电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置，包括第一级干燥脱硫装置和第一级除尘器及电石渣干粉储仓。第一级干燥脱硫装置的进气口用于与排放高温烟气的入口烟道相连，第一级干燥脱硫装置的废料入口用于与湿电石渣输料装置相连；第一级干燥脱硫装置的出口与第一级除尘器相连，而第一级除尘器的物料出口与电石渣干粉储仓相连。利用高温烟气作为热源，对湿电石渣进行干燥制备脱硫吸收剂，还对高温烟气进行脱硫除尘，实现了余热高效利用，以废治废的目的，解决了高温烟气的清洁排放。系统具有流程简洁、设备少、占地少、投资及运行费用低以及热源来源多元化、适用性强、附加值高等多重优点。本发明还提供了一种电石渣干燥和烟气脱硫除尘方法。

Description

电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置及方法

技术领域

本发明涉及电石渣处理技术领域，具体的说，涉及一种电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置及方法。

背景技术

湿电石渣是电石水解获取乙炔气后的一种废渣，约一吨电石将产生1.2吨电石渣，其产量非常大，而目前其综合利用并不多，主要是堆放或填埋为主，占用大量土地，且对环境具有较大污染。电石渣主要成分为氢氧化钙，而氢氧化钙又为干法脱硫的吸收剂，为此利用湿电石渣制备干法脱硫吸收剂，其不仅实现以废治废，而且湿电石渣成本低，可以大大降低干法脱硫装置的运行成本。

大多数工业中都存在高温余热烟气，如煅烧炉、工业炉等等，这些装置排出的高温烟气尽管采用了余热锅炉回收了余热，但废烟气还需要建设一套环保装置进行脱硫除尘，确保烟气达标排放，设备多，整体工艺流程较长，较为复杂。

因此，如何提供一种电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置，以降低能源浪费，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置，以降低能源浪费。本发明还提供了一种电石渣干燥和烟气脱硫除尘方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置，其包括：

第一级干燥脱硫装置，所述第一级干燥脱硫装置的进气口用于与排放高温烟气的入口烟道相连，所述第一级干燥脱硫装置的废料入口用于与湿电石渣输料装置相连；

与所述第一级干燥脱硫装置的出口相连的第一级除尘器；

与所述第一级除尘器的物料出口相连的电石渣干粉储仓。

优选地，上述的电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置中，还包括与所述第一级除尘器的排气口相连的第二级除尘器，所述第二级除尘器的物料出口与所述电石渣干粉储仓相连。

优选地，上述的电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置中，还包括设置在所述第一级除尘器的排气口与所述第二级除尘器之间的第二级脱硫装置。

优选地，上述的电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置中，所述第二级除尘器的物流出口通过物料循环装置与所述第二级脱硫装置的入口相连。

优选地，上述的电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置中，所述第二级脱硫装置为干法或半干法脱硫反应器。

优选地，上述的电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置中，所述第二级除尘器的物流出口通过气力输送装置与所述电石渣干粉储仓相连。

优选地，上述的电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置中，所述第一级干燥脱硫装置为烘干机或流化床干燥机。

优选地，上述的电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置中，所述电石渣干粉储仓内设置有热空气流化装置。

一种电石渣干燥和烟气脱硫除尘方法，其包括以下步骤：

高温烟气和湿电石渣均进入第一级干燥脱硫装置进行干燥和脱硫，得到含水率＜1％，10～100微米的电石渣干粉和初步脱硫的烟气；

对电石渣干粉和初步脱硫的烟气进行除尘，并对除尘后的电石渣干粉进行收集储存；

清洁烟气排放。

优选的，上述的电石渣干燥和烟气脱硫除尘方法中，在步骤：对电石渣干粉和初步脱硫的烟气进行除尘，并对除尘后的电石渣干粉进行收集储存，与步骤：清洁烟气排放，之间还包括：

未收集的电石渣干粉随烟气进行二级脱硫，并进行再次除尘，收集再除尘后电石渣干粉。

经由上述的技术方案可知，本发明公开了一种电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置，其包括第一级干燥脱硫装置和第一级除尘器以及电石渣干粉储仓。其中，第一级干燥脱硫装置的进气口用于与排放高温烟气的入口烟道相连，第一级干燥脱硫装置的废料入口用于与湿电石渣输料装置相连；第一级干燥脱硫装置的出口与第一级除尘器相连，而第一级除尘器的物料出口与电石渣干粉储仓相连。本申请中利用高温烟气作为热源，对湿电石渣进行干燥制备脱硫吸收剂，同时还对高温烟气进行脱硫除尘，即实现了余热高效利用，以废治废的目的，同时也解决了高温烟气的清洁排放。系统具有流程简洁、设备少、占地少、投资及运行费用低以及热源来源多元化、适用性强、附加值高等多重优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电石渣干燥和烟气脱硫除尘方法的流程图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置，以降低能源浪费。本发明的另一核心是提供一种电石渣干燥和烟气脱硫除尘方法。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明公开了一种电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置，其包括第一级干燥脱硫装置2和第一级除尘器4以及电石渣干粉储仓6。其中，第一级干燥脱硫装置2的进气口用于与排放高温烟气的入口烟道1相连，第一级干燥脱硫装置2的废料入口用于与湿电石渣输料装置3相连；第一级干燥脱硫装置2的出口与第一级除尘器4相连，而第一级除尘器4的物料出口与电石渣干粉储仓6相连。本申请中利用高温烟气作为热源，对湿电石渣进行干燥制备脱硫吸收剂，同时还对高温烟气进行脱硫除尘，即实现了余热高效利用，以废治废的目的，同时也解决了高温烟气的清洁排放。系统具有流程简洁、设备少、占地少、投资及运行费用低以及热源来源多元化、适用性强、附加值高等多重优点。

根据环保排放指标要求，进一步的实施例中，该电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置还包括与第一级除尘器4的排气口相连的第二级除尘器8，并且该第二级除尘器的物料出口与电石渣干粉储仓相连，设置第二级除尘器8以提高除尘的效果，提高排放的气体的纯洁度。

进一步的，该电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置还包括第二级脱硫装置7，该第二级脱硫装置7位于第一级除尘器4的排气口与第二级除尘器8之间。工作时，高温烟气通过入口烟道1、湿电石渣通过物料输送装置3送入第一级干燥脱硫装置2内部进行干燥和初步脱硫，得到含水率＜1％，10～100微米的电石渣干粉；电石渣干粉随初步脱硫的烟气进入第一级除尘器4进行成品收集，并通过干粉输送装置5送入电石渣干粉存储仓6内存储；未收集电石渣干粉随烟气进入第二级脱硫装置7内进行二级深度脱硫，并通过第二级除尘器8进行深度除尘，并收集至电石渣干粉储仓6中，清洁烟气则通过烟道排放至烟囱9。

进一步的实施例中，第二级除尘器8的物流出口通过物料循环装置10与第二级脱硫装置7的入口相连，以使得二级脱硫装置7内有充足的电石渣干粉进行深度脱硫。同时还可进一步提高脱硫的效果，提高排放指标。

本申请中公开的第二级脱硫装置7为干法或半干法脱硫反应器，第一级干燥脱硫装置2为烘干机或硫化床干燥机。在实际中，可根据不同的需要选择对应的结构，且均在保护范围内。当高温烟气温度在450℃以上时，优选干燥机作为第一级干燥脱硫装置2，当高温烟气温度在450℃以下时，优选流化床干燥机作为第一级干燥脱硫装置2。

更进一步的实施例中，在电石渣干粉存储仓6内设置有热空气流化装置，以确保电石渣干粉不吸潮板结。

本发明适用于任何高温烟气，适用烟气温度≥300℃。本发明所制备的电石渣干粉最大粒径小于100微米，含水率小于3％以下，Ca(OH)₂含量＞50％。

此外，本申请中还公开了一种电石渣干燥和烟气脱硫除尘方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：高温烟气和湿电石渣混合脱硫干燥。

将高温烟气和湿电石渣均进入第一级干燥脱硫装置进行干燥和脱硫，得到含水率＜1％，10～100微米的电石渣干粉和初步脱硫的烟气。

步骤S2：除尘。

对电石渣干粉和初步脱硫的烟气进行除尘，并对除尘后的电石渣干粉进行收集储存。

步骤S3：清洁烟气排放。

进一步的实施例中，在步骤S2：对电石渣干粉和初步脱硫的烟气进行除尘，并对除尘后的电石渣干粉进行收集储存，与步骤S3：清洁烟气排放，之间还包括：

步骤S21：二级脱硫和再除尘。

未收集的电石渣干粉随烟气进行二级脱硫，并进行再次除尘，收集再除尘后的电石渣干粉。

高温废烟气进入第一级干燥脱硫装置2，同时湿电石渣通过输料装置3也送入至第一级干燥脱硫装置2，高温烟气与湿电石渣在第一级干燥脱硫装置2内部进行激烈的湍动与混合，充分接触，极大的强化了气固件的传热与传质，从而确保湿电石渣快速充分干燥成电石渣干粉。与此同时湿电石渣内高含水率提供了SO2及其他酸性污染物与Ca(OH)2离子型反应的条件，反应速率大增，并且大量的湿电石渣确保了脱硫反应钙硫比可高达100以上，确保了在湿电石渣干燥的同时高效的实现一级脱硫，使得绝大部分SO2及其他酸性污染物被脱除。经过第一级脱硫干燥的电石渣干粉随着烟气携带进入第一级除尘器4进行收集，将大部分电石渣干粉收集下来通过干粉输送装置5送入电石渣干粉存储仓6作为成品。而剩余未收集下来的电石渣干粉随烟气进入第二级脱硫装置7内进行精细脱硫，将未脱除的SO2及其他酸性污染物几乎全部脱除；脱硫完成后烟气进入第二级除尘器8进行除尘收集下来，其中一部分电石渣干粉通过物料循环装置10回至第二级脱硫装置7进行循环脱硫，另一部分则通过气力输送装置11将其输送至电石渣干粉仓6内存储，而经过脱硫除尘后的清洁烟气则通过出口烟道9排放至烟囱。

通过具体的试验数据进行说明：

实例1：

使用本发明所述的电石渣干燥及烟气脱硫除尘一体化系统进行电石渣干燥及烟气净化处理，处理高温脏烟气量为280420m³/h，烟气温度650℃，SO₂浓度5320mg/Nm³；湿电石渣处理量42t/h，含水率36％，Ca(OH)₂含量51％。

选用烘干机作为第一级干燥脱硫装置，第二级脱硫装置选择循环流化床干式脱硫反应器。

高温烟气由入口烟道1进入第一级干燥脱硫装置2，并与通过湿电石渣输料装置3输送的湿电石渣进行充分混合接触，湿电石渣内部水分进而充分蒸发，湿电石渣干燥成电石渣干粉，同时高含水率湿电石渣还与高温烟气内的SO₂进行脱硫反应，从而将大部分SO₂及其他酸性污染物脱除，从而生成少量的CaSO₃。

干燥完成的电石渣形成干粉状，从而易被烟气给携带走，而未干燥完成的将无法被带走，在第一级干燥脱硫装置2内继续干燥。

被烟气带走的电石渣干粉进入第一级除尘器4进行初步收集后，通过干粉输送装置5送入至电石渣干粉存储仓6内作为成品存储。电石渣干粉存储仓6内设置有热空气流化装置，确保物料不板结。

未收集完成的电石渣干粉随烟气进入第二级脱硫装置7进一步脱硫，为强化反应，将一定量的电石渣干粉通过物料循环装置10返回至第二级脱硫装置7，从而在第二级脱硫装置7内形成一定床层，同时适当喷入一定量的水溶液进行降温增湿，使脱硫反应转变为快速的离子型反应，喷水量保证出口烟气温度在72℃左右。最终使得SO₂及其他酸性污染物完全脱除。

第二级脱硫装置7出口烟气进入第二级除尘器8进行最终除尘收集，收集后的电石渣干粉一部分通过物料循环装置10返料至第二级脱硫装置7，从而确保床层，其他则通过气力输送装置11送入电石渣干粉存储仓6内作为成品存储。

经二级脱硫除尘后的清洁烟气由出口烟道9往烟囱排出，完成烟气的净化。

经检测，出口烟气SO₂浓度为10mg/Nm³，脱硫效率高达99.8％，粉尘排放浓度为2.4mg/Nm³。电石渣干粉含水率为0.56％，最大颗粒粒径102微米，中粒径43微米，Ca(OH)₂含量63.5％，CaSO₃含量1.4％。

实例2：

处理高温烟气量为544765m³/h，烟气温度400℃，SO₂浓度4300mg/Nm³；湿电石渣处理量60t/h，含水率32％，Ca(OH)₂含量55.9％。

选用流化床干燥机作为第一级干燥脱硫装置2，第二级脱硫装置7选择循环流化床干式脱硫反应器。

其余与实例1相同。

经检测，出口烟气SO₂浓度为7.8mg/Nm³，脱硫效率高达99.7％，粉尘排放浓度为3mg/Nm³。电石渣干粉含水率为0.84％，最大颗粒粒径89微米，中粒径32微米，Ca(OH)₂含量73.5％，CaSO₃含量1.5％。

实例3：

处理高温烟气量为238780m³/h，烟气温度300℃，SO₂浓度2400mg/Nm³；湿电石渣处理量25t/h，含水率28％，Ca(OH)₂含量63.4％。

选用流化床干燥机作为第一级干燥脱硫装置2，第二级脱硫装置7选择输送床干式脱硫反应器，且不再向第二级脱离装置7内喷水，其余运行条件与实例1一致。

经检测，出口烟气SO₂浓度为56mg/Nm³，脱硫效率高达97％，粉尘排放浓度为10mg/Nm³。电石渣干粉含水率为0.89％，最大颗粒粒径115微米，中粒径56微米，Ca(OH)₂含量73％，CaSO₃含量1.4％。

实例4：

处理高温,烟气量为238780m³/h，烟气温度500℃，SO₂浓度500mg/Nm³；湿电石渣处理量65t/h，含水率40％，Ca(OH)₂含量50.4％。

选用烘干机机作为第一级干燥脱硫装置2，不设置第二级脱硫装置7。

高温烟气由入口烟道1进入第一级干燥脱硫装置2，并与通过湿电石渣输料装置3输送的湿电石渣进行充分混合接触，湿电石渣内部水分进而充分蒸发干燥成电石渣干粉，同时高含水率湿电石渣还与高温烟气内的SO₂进行脱硫反应，从而将大部分SO₂及其他酸性污染物脱除，从而生成少量的CaSO₃。

干燥完成的电石渣形成干粉状，从而易被烟气给携带走，而未干燥完成的将无法被带走，在第一级干燥脱硫装置2内继续干燥。

被烟气带走的电石渣干粉进入第一级除尘器4进行初步收集后，通过干粉输送装置5送入至电石渣干粉存储仓6内作为成品存储。电石渣干粉存储仓6内设置有热空气流化装置，确保物料不板结。

未收集完成的电石渣干粉随烟气进入第二级除尘器8进行最终除尘收集，收集后的电石渣干粉通过气力输送装置11送入电石渣干粉存储仓6内作为成品存储。

经二级除尘后的清洁烟气由出口烟道9往烟囱排出，完成烟气的净化。

经检测，出口烟气SO₂浓度为54mg/Nm³，脱硫效率高达89.2％，粉尘排放浓度为15mg/Nm³。电石渣干粉含水率为0.6％，最大颗粒粒径100微米，中粒径52微米，Ca(OH)₂含量61.4％，CaSO₃含量0.4％。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置，其特征在于，包括：

第一级干燥脱硫装置(2)，所述第一级干燥脱硫装置(2)的进气口用于与排放高温烟气的入口烟道(1)相连，所述第一级干燥脱硫装置(2)的废料入口用于与湿电石渣输料装置(3)相连；

与所述第一级干燥脱硫装置(2)的出口相连的第一级除尘器(4)；

与所述第一级除尘器(4)的物料出口相连的电石渣干粉储仓(6)。

2.根据权利要求1所述的电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置，其特征在于，还包括与所述第一级除尘器(4)的排气口相连的第二级除尘器(8)，所述第二级除尘器(8)的物料出口与所述电石渣干粉储仓(6)相连。

3.根据权利要求2所述的电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置，其特征在于，还包括设置在所述第一级除尘器(4)的排气口与所述第二级除尘器(8)之间的第二级脱硫装置(7)。

4.根据权利要求3所述的电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置，其特征在于，所述第二级除尘器(8)的物流出口通过物料循环装置(10)与所述第二级脱硫装置(7)的入口相连。

5.根据权利要求3所述的电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置，其特征在于，所述第二级脱硫装置(7)为干法或半干法脱硫反应器。

6.根据权利要求2所述的电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置，其特征在于，所述第二级除尘器(8)的物流出口通过气力输送装置(11)与所述电石渣干粉储仓(6)相连。

7.根据权利要求1所述的电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置，其特征在于，所述第一级干燥脱硫装置(4)为烘干机或流化床干燥机。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电石渣干燥和烟气脱硫除尘装置，其特征在于，所述电石渣干粉储仓(6)内设置有热空气流化装置。

9.一种电石渣干燥和烟气脱硫除尘方法，其特征在于，包括以下步骤：

高温烟气和湿电石渣均进入第一级干燥脱硫装置进行干燥和脱硫，得到含水率＜1％，10～100微米的电石渣干粉和初步脱硫的烟气；

对电石渣干粉和初步脱硫的烟气进行除尘，并对除尘后的电石渣干粉进行收集储存；

清洁烟气排放。

10.根据权利要求9所述的电石渣干燥和烟气脱硫除尘方法，其特征在于，在步骤：对电石渣干粉和初步脱硫的烟气进行除尘，并对除尘后的电石渣干粉进行收集储存，与步骤：清洁烟气排放，之间还包括：

未收集的电石渣干粉随烟气进行二级脱硫，并进行再次除尘，收集再除尘后的电石渣干粉。