CN107746973A - 利用rkef法冶炼镍铁的干燥窑窑内脱硫装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用RKEF法冶炼镍铁的干燥窑窑内脱硫装置，它包括内部设有扬料板的筒体；筒体呈倾斜状，且筒体的前端低于筒体的后端；筒体的前后端设有进风口和出风口；筒体的前、后端与窑头罩和窑尾罩转动连接；窑头罩的顶部设有进料管，底部设有卸灰斗；窑尾罩上设有下料斗；筒体的前、后部分别设有滚圈；滚圈分别与支撑轮转动连接；筒体中部的外径处设有转动齿盘。物料从进料管处进入筒体内，脱硫剂与硫的氧化物充分反应达到脱硫的目的，脱硫后的物料从下料斗处排出；筒体内的扬料板将物料充分扬起，提高反应效果；净化后的煤气从进风口处进入筒体内，为筒体内提供高温热量，促进物料的干燥和脱硫的效果。
Description
技术领域
本发明属于煤气净化装置技术领域，具体涉及一种利用RKEF法冶炼镍铁的干燥窑窑内脱硫装置。
背景技术
目前，国内外红土镍矿的处理方法只要有火法和湿法两种冶炼工艺，其中火法工艺主要有四种：烧结-高炉流程（BF法），回转窑-电炉熔炼流程（RKEF法）；多米尼加鹰桥竖炉-电炉工艺；日本大江山回转窑直接还原法。其中，RKEF法是当今火法处理红土镍矿的先进及成熟工艺，被广泛应用。
在采用RKEF法生产镍铁的过程中，回转窑及矿热电炉产生大量硫的氧化物，这些气体未经净化后直排大气，对大气造成十分严重的污染；目前，采用传统的双碱法脱硫工艺对气体进行净化，双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫，由于钠基脱硫剂碱性强，脱硫效率在90%，使得气体得到净化后排出，但是这种脱硫方式需要不断的添加脱硫剂，造成企业的运行成本高，企业的经济效益低；而且现有技术的脱硫剂大多存在脱硫效率低下、使用寿命短以及成本较高等缺陷。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在脱硫成本高的技术问题，提供一种利用RKEF法冶炼镍铁的干燥窑窑内脱硫装置，来克服现有技术的不足。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
本发明一种利用RKEF法冶炼镍铁的干燥窑窑内脱硫装置，它包括筒体，且筒体的内径处均匀设有若干扬料板；所述筒体呈倾斜状，且筒体的前端低于筒体的后端；
所述筒体的前端设有进风口，筒体的后端设有出风口；所述筒体的前端和后端分别通过轴承座与窑头罩和窑尾罩相互转动连接；所述窑头罩的顶部设有与筒体后端相互连通的进料管，窑头罩的底部设有卸灰斗；所述窑尾罩上设有与筒体前端相互连通的下料斗；
所述筒体的前部和后部分别设有滚圈Ⅰ和滚圈Ⅱ；所述滚圈Ⅰ和滚圈Ⅱ分别与支撑座上的支撑轮相互转动连接；所述筒体中部的外径处设有转动齿盘，且转动齿盘与传动齿轮相互啮合传动连接；所述传动齿轮通过减速机与电机传动连接。
为了达到良好的减震效果，所述转动齿盘通过内径处设有的弹簧板与筒体的外径相互贴合弹性连接。
为了达到良好的密封效果，所述筒体的前后两端与窑头罩和窑尾罩的转动连接处分别设有密封罩。
为了便于物料在筒体内移动，所述筒体的斜度为5%。
为了充分扬起物料，所述筒体内径上设有的扬料板相互之间呈交错式排列。
所述筒体内装有脱硫剂；
本发明还涉及对脱硫剂的改进，具体地，
所述脱硫剂按照如下工艺制备而得：
1）将小麦秸秆用粉碎机粉碎，然后加入到浓度为2M的碳酸钠水溶液中，浸泡10小时，过滤后风干，研磨至20目的粉末，即得组分A；
2）将活性炭、醋酸锰以及三氯化铁按照50:2:1的质量比添加到水中，在磁力搅拌器中加热搅拌至干，然后放入烘干箱中于80℃干燥30min，最后研磨至粒径为100目，即得组分B；
3）将白云石和高岭土按照1:1的质量比混合，然后置于在煅烧炉中煅烧3h，煅烧温度为700℃，取出，粉碎，冷却至室温，即得组分C；
4）控制氧化钙、氟化钙以及硅酸二钙的粒径均为50目，然后按照2:1:1的质量比添加到混合搅拌器中，600rpm搅拌3min，边搅拌边喷洒占氧化硅十分之一重量份的聚二甲基硅氧烷，搅拌完毕后，加热至80℃，保温3min，得到组分D；
5）将组分A、组分B、组分C以及组分D按照2:3:3:10的质量比依次添加到搅拌机中，500rpm搅拌3min，取出混合料，即得。
本发明取得的有益效果主要包括但是并不限于以下几个方面：
本发明结构合理、设计新颖，物料从进料管处进入筒体内，脱硫剂与硫的氧化物充分反应达到脱硫的目的，脱硫后的物料从下料斗处排出；筒体内的扬料板将物料充分扬起，提高反应效果；净化后的煤气从进风口处进入筒体内，为筒体内提供高温热量，促进物料的干燥和脱硫的效果；筒体内的灰渣被风吹响筒体后端的卸灰斗处排出。本发明解决了现有技术脱硫成本高的技术问题。
本发明对脱硫剂进行了改进，其中，采用来源广泛的原料和农业废弃物，使得废弃物变成新的能源，解决了企业环保压力，实现了变废为宝；本发明采用碳酸钠溶液对农业废弃物小麦秸秆进行了改性，提高其吸附容量和吸附效果；采用煅烧白云石和高岭土的工艺，大大提高了吸附能力；本发明通过含钙复合物进行合理配伍，并且喷洒聚二甲基硅氧烷和加热，使得其表面形成保护膜，提高了保存时间以及脱硫效率；本发明对活性炭进行了改性，表面变得较为粗糙，增大了比表面积，再经与三氯化铁掺杂后，团聚在其表面，提高了脱硫脱硝能力，使吸附剂的活性保持稳定继续发挥吸附作用；本发明不同原料采用不同的粒径，增大了复合物的比表面积；本发明制备的脱硫剂配伍合理，各原料相互协同，能够达到较佳的脱硫脱硝效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中A-A向结构示意放大图；
图3是图1中B-B向结构示意放大图；
图4是图1中M向结构示意放大图；
图5是图1中N向结构示意放大图。
图中1、密封罩 2、筒体 3、扬料板 4、支撑轮 5、支撑座 6、减速机 7、滚圈Ⅰ 8、滚圈Ⅱ 9、窑头罩 10、窑尾罩 11、进料管 12、出风口 13、卸灰斗 14、密封罩卸灰管 15、下料斗 16、进风口 17、转动齿盘 18、弹簧板。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
参照图1至图5，本发明它包括筒体2，且筒体2的内径处均匀设有若干扬料板3；所述筒体2呈倾斜状，且筒体2的前端低于筒体的后端；
所述筒体2的前端设有进风口16，筒体2的后端设有出风口12；所述筒体2的前端和后端分别通过轴承座与窑头罩9和窑尾罩10相互转动连接；所述窑头罩9的顶部设有与筒体2后端相互连通的进料管11，窑头罩9的底部设有卸灰斗13；所述窑尾罩10上设有与筒体2前端相互连通的下料斗15；
所述筒体2的前部和后部分别设有滚圈Ⅰ7和滚圈Ⅱ8；所述滚圈Ⅰ7和滚圈Ⅱ8分别与支撑座5上的支撑轮4相互转动连接；所述筒体2中部的外径处设有转动齿盘17，且转动齿盘17与传动齿轮相互啮合传动连接；所述传动齿轮通过减速机6与电机传动连接。
为了达到良好的减震效果，所述转动齿盘17通过内径处设有的弹簧板18与筒体2的外径相互贴合弹性连接。
为了达到良好的密封效果，所述筒体2的前后两端与窑头罩9和窑尾罩10的转动连接处分别设有密封罩1。
为了便于物料在筒体内移动，所述筒体2的斜度为5%。
为了充分扬起物料，所述筒体2内径上设有的扬料板3相互之间呈交错式排列。
工作原理：纯净的煤气从进风口16处进入干燥窑筒体2内替代天然气燃烧，进料管11将物料送进筒体2内，筒体2内的扬料板3将物料翻动并随筒体2转动将物料扬起与脱硫剂充分混合反应，筒体2的两端轴承座与窑头罩9和窑尾罩10密封连接，密封罩1筒体2内的气体防止泄露；筒体2中部转动齿盘17与传动齿轮相互啮合传动连接，传动齿轮通过减速机6与电机传动连接，从而将筒体2进行转动；滚圈Ⅰ7和滚圈Ⅱ8分别与支撑座5上的支撑轮4滑动连接，用于支撑筒体稳定运转；反应后的废气从筒体2后端的出风口12处排出，灰渣通过密封罩卸灰管14进入筒体2后端的卸灰斗13处最终被排出，反应后的物料从下料斗15处排出。
本发明中的筒体整体斜度为5%，便于物料的移动；筒体2通过弹簧板18与转动齿盘17转动连接，运行过程中的震动可通过弹簧板18进行减震；筒体2通过支撑轮4进行支撑；扬料板3充分的将筒体内的物料扬起，提高反应效果。
实施例2
一种脱硫剂，其按照如下工艺制备而得：
1）将小麦秸秆用粉碎机粉碎，然后加入到浓度为2M的碳酸钠水溶液中，浸泡10小时，过滤后风干，研磨至20目的粉末，即得组分A；
2）将活性炭、醋酸锰以及三氯化铁按照50:2:1的质量比添加到水中，在磁力搅拌器中加热搅拌至干，然后放入烘干箱中于80℃干燥30min，最后研磨至粒径为100目，即得组分B；
3）将白云石和高岭土按照1:1的质量比混合，然后置于在煅烧炉中煅烧3h，煅烧温度为700℃，取出，粉碎，冷却至室温，即得组分C；
4）控制氧化钙、氟化钙以及硅酸二钙的粒径均为50目，然后按照2:1:1的质量比添加到混合搅拌器中，600rpm搅拌3min，边搅拌边喷洒占氧化硅十分之一重量份的聚二甲基硅氧烷，搅拌完毕后，加热至80℃，保温3min，得到组分D；
5）将组分A、组分B、组分C以及组分D按照2:3:3:10的质量比依次添加到搅拌机中，500rpm搅拌3min，取出混合料，即得。
实施例3
本发明实施例2制备的脱硫剂的效果试验：
取脱硫剂10g，放置于反应器中进行实验，模拟检测了含硫气体，条件如下：SO2、NOx以及粉尘组成的含硫气体吹入反应体系，控制SO2浓度为16mg/m3，NOx浓度为10mg/m3，粉尘8mg/m3，反应空速为（GHSV）为80,000h-1，反应时间为60min。
分别设置四个组别：实施例2；对照组1：不添加组分A；对照组2：不添加组分B；对照组3：不添加组分C。
检测吸附剂对有害物质的吸附量（有害物质/吸附剂=mg/g），结果如表1所示。
表1
| 组别 | SO2 mg/g | NOx mg/g | 粉尘mg/g |
| 实施例1 | 43.9 | 38.1 | 12.7 |
| 对照组1 | 35.1 | 34.9 | 8.6 |
| 对照组2 | 28.4 | 29.5 | 10.9 |
| 对照组3 | 33.6 | 30.7 | 11.8 |
结论：如上表1所示，本发明脱硫剂脱硫效果好，明显优于对照组1-3，提示各组分之间配伍合理，协同性能好。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (7)
1.一种利用RKEF法冶炼镍铁的干燥窑窑内脱硫装置，其特征是：它包括筒体（2），且筒体（2）的内径处均匀设有若干扬料板（3）；所述筒体（2）呈倾斜状，且筒体（2）的前端低于筒体的后端；
所述筒体（2）的前端设有进风口（16），筒体（2）的后端设有出风口（12）；所述筒体（2）的前端和后端分别通过轴承座与窑头罩（9）和窑尾罩（10）相互转动连接；所述窑头罩（9）的顶部设有与筒体（2）后端相互连通的进料管（11），窑头罩（9）的底部设有卸灰斗（13）；所述窑尾罩（10）上设有与筒体（2）前端相互连通的下料斗（15）；
所述筒体（2）的前部和后部分别设有滚圈Ⅰ（7）和滚圈Ⅱ（8）；所述滚圈Ⅰ（7）和滚圈Ⅱ（8）分别与支撑座（5）上的支撑轮（4）相互转动连接；所述筒体（2）中部的外径处设有转动齿盘（17），且转动齿盘（17）与传动齿轮相互啮合传动连接；所述传动齿轮通过减速机（6）与电机传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种利用RKEF法冶炼镍铁的干燥窑窑内脱硫装置，其特征是，所述转动齿盘（17）通过内径处设有的弹簧板（18）与筒体（2）的外径相互贴合弹性连接。
3.根据权利要求1所述的一种利用RKEF法冶炼镍铁的干燥窑窑内脱硫装置，其特征是，所述筒体（2）的前后两端与窑头罩（9）和窑尾罩（10）的转动连接处分别设有密封罩（1）。
4.根据权利要求1所述的一种利用RKEF法冶炼镍铁的干燥窑窑内脱硫装置，其特征是，所述筒体（2）的斜度为5%。
5.根据权利要求1所述的一种利用RKEF法冶炼镍铁的干燥窑窑内脱硫装置，其特征是，所述筒体（2）内径上设有的扬料板（3）相互之间呈交错式排列。
6.根据权利要求1所述的一种利用RKEF法冶炼镍铁的干燥窑窑内脱硫装置，其特征是，所述筒体（2）内装有脱硫剂。
7.根据权利要求6所述的一种利用RKEF法冶炼镍铁的干燥窑窑内脱硫装置，其特征是，
所述脱硫剂按照如下工艺制备而得：
1）将小麦秸秆用粉碎机粉碎，然后加入到浓度为2M的碳酸钠水溶液中，浸泡10小时，过滤后风干，研磨至20目的粉末，即得组分A；
2）将活性炭、醋酸锰以及三氯化铁按照50:2:1的质量比添加到水中，在磁力搅拌器中加热搅拌至干，然后放入烘干箱中于80℃干燥30min，最后研磨至粒径为100目，即得组分B；
3）将白云石和高岭土按照1:1的质量比混合，然后置于在煅烧炉中煅烧3h，煅烧温度为700℃，取出，粉碎，冷却至室温，即得组分C；
4）控制氧化钙、氟化钙以及硅酸二钙的粒径均为50目，然后按照2:1:1的质量比添加到混合搅拌器中，600rpm搅拌3min，边搅拌边喷洒占氧化硅十分之一重量份的聚二甲基硅氧烷，搅拌完毕后，加热至80℃，保温3min，得到组分D；
5）将组分A、组分B、组分C以及组分D按照2:3:3:10的质量比依次添加到搅拌机中，500rpm搅拌3min，取出混合料，即得。
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