CN109012116A - 富氧侧吹熔炼炉氨法脱硫系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种富氧侧吹熔炼炉氨法脱硫系统，包括：脱硫塔、氨水罐、脱硫泵、氧化风机、脱硫地坑、地坑搅拌机、结晶泵、旋流器、旋流搅拌机、底流槽、双极离心机、工艺水箱和反冲洗泵；本发明对脱硫副产品进行再生，解决了含硫废料的污染，即提高了经济效益，又满足了环境需要，一举多得。
Description
技术领域
本发明涉及脱硫技术领域，具体涉及一种富氧侧吹熔炼炉氨法脱硫系统。
背景技术
目前，国内再生铅厂大约有近300家，但上万吨规模的不多，小厂平均生产能力为1000吨/年左右。国内的再生铅厂家，生产规模小，技术水平低，绝大部分厂家采用小型反射炉冶炼，一些小企业，个体户甚至采用原始的土炉土窑冶炼。具体冶炼方法是：将铅金属与铅渣灰混合进入窑炉冶炼，大量的低温即可熔化的铅金属和熔铸铅渣一起进行高温冶炼，冶炼过程中以烟煤为燃料，加入无烟煤和铁屑作为配料，每炉投料约2-4吨，平均煤耗560千克标煤/吨铅。这些规模小、产量低、工艺及环保设备简陋的再生铅厂，金属铅的回收率只有80％，综合能耗高达600kg标煤/吨铅，产生大量弃渣中高达8％以上的含铅无法得到再回收利用，锑等有色金属50％未回收利用。每年有十万吨计的铅流失或排放到环境中，严重地浪费了资源，消耗了能源。
世界上一些先进国家再生铅工业在上世纪80年代就已走向生产规模化、工艺清洁无害化的良性发展之路。主要采用的工艺流程是：废旧电池→破碎分选→铅膏脱硫→短窑冶炼→精炼→产品。
再生铅冶炼时，其产生的尾气需要进行处理，在现有技术中熔炼炉产生的尾气经过脱硫处理后直接放空，而脱硫副产品则并没有被重复利用，造成资源浪费。而有部分厂家对脱硫副产品进行再利用，但是其人工劳动量大，工人与产品直接接触，容易导致职业病的发生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种回收效率高，无污染物产生的富氧侧吹熔炼炉氨法脱硫系统。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种富氧侧吹熔炼炉氨法脱硫系统，包括：脱硫塔、氨水罐、脱硫泵、氧化风机、脱硫地坑、地坑搅拌机、结晶泵、旋流器、旋流搅拌机、底流槽、双极离心机、工艺水箱和反冲洗泵；
其中，
脱硫塔下部的进气端口通过管道接至富氧侧吹熔炼炉的尾气排出口，来自富氧侧吹熔炼炉产生的尾气直接进入脱硫塔，在脱硫塔的顶部设置有脱硫尾气出口，该脱硫尾气出口接至烟囱，通过烟囱将脱硫尾气排放；
氨水罐经加药泵接至脱硫塔，将氨水罐中的氨水按照设定量泵入脱硫塔，使氨水与脱硫塔内的含硫尾气发生反应；
氧化风机接至脱硫塔一侧，用于向脱硫塔内鼓入氧气；
反冲洗泵的进液端口接至工艺水箱的底部，反冲洗泵的出液端口接至脱硫塔上部，利用反冲洗泵对脱硫塔内部进行反向冲洗，加速尾气净化；
脱硫泵接至的进液端口接至脱硫塔底部，脱硫泵的出液端口接至脱硫塔上部，脱硫泵将脱硫塔内产生的液体(氨水)由底部泵入上部，重新与含硫尾气接触，再次进行反应，当脱硫塔内的液体浓度达到指定值时，将液体放出，进入脱硫地坑；
脱硫地坑设置于脱硫塔一侧，脱硫塔内产生的硫酸铵通过地坑泵泵入脱硫地坑，脱硫地坑上的地坑搅拌泵对脱硫地坑内的硫酸铵进行搅拌处理，使其均匀分布；
脱硫地坑底部通过结晶泵连接至旋流器，结晶泵将脱硫地坑内的硫酸铵打入到旋流器内，经旋流器进入旋流搅拌机，在旋流搅拌机内再次进行搅拌处理；
旋流搅拌机底部通过底流槽接至双极离心机，在双极离心机内对硫酸铵进行干燥处理，完成后送入包装机进行成品包装。
还包括硫酸铵溶液储罐，该硫酸铵溶液储罐进料口接至结晶泵，硫酸铵溶液储罐底部通过事故泵接至脱硫塔；当旋流系统发生故障时，可以将脱硫地坑的硫酸铵泵入硫酸铵溶液储罐内，当系统恢复正常后，再有硫酸铵溶液储罐进入脱硫塔，重新循环。
进一步的，所述加药泵设置有2组，一组正常使用，一组备用；
进一步的，所述氧化风机设置有2组，一组正常使用，一组备用；
进一步的，所述脱硫泵设置有4组，二组正常使用，二组备用；
进一步的，所述事故泵设置有2组，一组正常使用，一组备用；
进一步的，所述旋流器和旋流搅拌机均设置有2组，且2组均同时工作。
本发明的有益效果是：
(1)本发明对脱硫副产品进行再生，解决了含硫废料的污染，即提高了经济效益，又满足了环境需要，一举多得；
(2)从进料到出料，采用一键式操作流程，工人只需要在观察室即可全程查看生产状况，无需与产品直接接触，工作效率高，人工出力少；
(3)设备使用较少，且都为通用设备，建设成本较低，占地面积不大，各废旧铅酸电池回收企业均可建造使用。
附图说明
图1为本发明实施例1系统图；
图2为本发明实施例2系统图；
图3为本发明实施例2余热利用系统图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1所示，一种富氧侧吹熔炼炉氨法脱硫系统，包括：脱硫塔1、氨水罐2、脱硫泵3、氧化风机4、脱硫地坑5、地坑搅拌机6、结晶泵7、旋流器8、旋流搅拌机9、底流槽10、双极离心机11、工艺水箱12和反冲洗泵13；
其中，
脱硫塔1下部的进气端口通过管道接至富氧侧吹熔炼炉的尾气排出口，来自富氧侧吹熔炼炉产生的尾气直接进入脱硫塔1，在脱硫塔1的顶部设置有脱硫尾气出口101，该脱硫尾气出口101接至烟囱，通过烟囱将脱硫尾气排放；
氨水罐2经加药泵14接至脱硫塔1，将氨水罐2中的氨水按照设定量泵入脱硫塔1，使氨水与脱硫塔1内的含硫尾气发生反应；其中氨水罐2内的温度控制在0-5℃；
氧化风机4接至脱硫塔1一侧，用于向脱硫塔1内鼓入氧气；
反冲洗泵13的进液端口接至工艺水箱12的底部，反冲洗泵13的出液端口接至脱硫塔1上部，利用反冲洗泵13对脱硫塔1内部进行反向冲洗，加速尾气净化；
脱硫泵3接至的进液端口接至脱硫塔1底部，脱硫泵3的出液端口接至脱硫塔1上部，脱硫泵3将脱硫塔1内产生的液体(氨水)由底部泵入上部，重新与含硫尾气接触，再次进行反应，当脱硫塔1内的液体浓度达到指定值时，将液体放出，进入脱硫地坑5；
脱硫地坑5设置于脱硫塔1一侧，脱硫塔1内产生的硫酸铵通过地坑泵15泵入脱硫地坑5，脱硫地坑5上的地坑搅拌泵6对脱硫地坑5内的硫酸铵进行搅拌处理，使其均匀分布；
脱硫地坑5底部通过结晶泵7连接至旋流器8，结晶泵7将脱硫地坑5内的硫酸铵打入到旋流器8内，经旋流器8进入旋流搅拌机9，在旋流搅拌机9内再次进行搅拌处理；
旋流搅拌机9底部通过底流槽10接至双极离心机11，在双极离心机11内对硫酸铵进行干燥处理，完成后送入包装机进行成品包装。
还包括硫酸铵溶液储罐16，该硫酸铵溶液储罐16进料口接至结晶泵7，硫酸铵溶液储罐16底部通过事故泵17接至脱硫塔1；当旋流系统发生故障时，可以将脱硫地坑5的硫酸铵泵入硫酸铵溶液储罐16内，当系统恢复正常后，再有硫酸铵溶液储罐16进入脱硫塔1，重新循环。
加药泵14设置有2组，一组正常使用，一组备用；
氧化风机4设置有2组，一组正常使用，一组备用；
脱硫泵3设置有4组，二组正常使用，二组备用；
事故泵17设置有2组，一组正常使用，一组备用；
旋流器8和旋流搅拌机9均设置有2组，且2组均同时工作。
工艺水箱12上设置有补水阀18，定时或者定量向工艺水箱12内补充水源，确保反冲洗系统正常运行。
脱硫塔1内压力在80-85Pa，脱硫尾气排放时温度52-54℃，氨逃逸低于5mg/cm3，pH4.5。
实施例2
如图2所示，一种富氧侧吹熔炼炉氨法脱硫系统，包括：脱硫塔1、氨水罐2、脱硫泵3、氧化风机4、脱硫地坑5、地坑搅拌机6、结晶泵7、旋流器8、旋流搅拌机9、底流槽10、双极离心机11、工艺水箱12和反冲洗泵13；
其中，
脱硫塔1下部的进气端口通过管道接至富氧侧吹熔炼炉的尾气排出口，来自富氧侧吹熔炼炉产生的尾气直接进入脱硫塔1，在脱硫塔1的顶部设置有脱硫尾气出口101，该脱硫尾气出口101接至余热利用系统19，通过余热利用系统19对高温脱硫尾气中的温度进行再利用；
氨水罐2经加药泵14接至脱硫塔1，将氨水罐2中的氨水按照设定量泵入脱硫塔1，使氨水与脱硫塔1内的含硫尾气发生反应；其中氨水罐2内的温度控制在0-5℃；
氧化风机4接至脱硫塔1一侧，用于向脱硫塔1内鼓入氧气；
反冲洗泵13的进液端口接至工艺水箱12的底部，反冲洗泵13的出液端口接至脱硫塔1上部，利用反冲洗泵13对脱硫塔1内部进行反向冲洗，加速尾气净化；
脱硫泵3接至的进液端口接至脱硫塔1底部，脱硫泵3的出液端口接至脱硫塔1上部，脱硫泵3将脱硫塔1内产生的液体(氨水)由底部泵入上部，重新与含硫尾气接触，再次进行反应，当脱硫塔1内的液体浓度达到指定值时，将液体放出，进入脱硫地坑5；
脱硫地坑5设置于脱硫塔1一侧，脱硫塔1内产生的硫酸铵通过地坑泵15泵入脱硫地坑5，脱硫地坑5上的地坑搅拌泵6对脱硫地坑5内的硫酸铵进行搅拌处理，使其均匀分布；
脱硫地坑5底部通过结晶泵7连接至旋流器8，结晶泵7将脱硫地坑5内的硫酸铵打入到旋流器8内，经旋流器8进入旋流搅拌机9，在旋流搅拌机9内再次进行搅拌处理；
旋流搅拌机9底部通过底流槽10接至双极离心机11，在双极离心机11内对硫酸铵进行干燥处理，完成后送入包装机进行成品包装。
还包括硫酸铵溶液储罐16，该硫酸铵溶液储罐16进料口接至结晶泵7，硫酸铵溶液储罐16底部通过事故泵17接至脱硫塔1；当旋流系统发生故障时，可以将脱硫地坑5的硫酸铵泵入硫酸铵溶液储罐16内，当系统恢复正常后，再有硫酸铵溶液储罐16进入脱硫塔1，重新循环。
加药泵14设置有2组，一组正常使用，一组备用；
氧化风机4设置有2组，一组正常使用，一组备用；
脱硫泵3设置有4组，二组正常使用，二组备用；
事故泵17设置有2组，一组正常使用，一组备用；
旋流器8和旋流搅拌机9均设置有2组，且2组均同时工作。
工艺水箱12上设置有补水阀18，定时或者定量向工艺水箱12内补充水源，确保反冲洗系统正常运行。
脱硫塔1内压力在80-85Pa，脱硫尾气排放时温度52-54℃，氨逃逸低于5mg/cm3，pH4.5。
如图3所示，其中，余热利用系统19包括：高温导热油罐191、导热水罐191、高温油换热罐193、循环泵194，高温导热油罐191上部一侧通过管道引入脱硫塔1输出的高温脱硫尾气，高温导热油罐1下部通过管道引出低温脱硫尾气输入烟囱排放；高温导热油罐1和导热水罐192内贯穿有导热油管195，导热油管195一端接至高温油换热罐193，另一端分别穿过导热水罐192、高温油换热罐191接至循环泵194的进口端，循环泵194的出口端通过管道接至高温油换热罐193；导热水罐192下部一侧通过管接头196接至常温水源，导热水罐192上部一侧连接至高温水管197一端，高温水管197另一端经膨胀阀198接至中温汽管道199，中温汽管道199一端贯穿高温油换热罐193接至加压泵120。位于高温导热油罐191和导热水罐192内的导热油管195为盘管装结构，能够加大接触面积，提高热交换效率。位于高温油换热罐193内的中温汽管道199为盘管装结构，能够加大接触面积，提高热交换效率。
S1.来自脱硫塔1的高温脱硫尾气进入高温导热油罐191，高温脱硫尾气与导热油管195内的导热油进行热传导，由于高温脱硫尾气在外部，量大，而导热油在导热油管道195内部，量少，因此，在高温导热油罐191内能够迅速将导热油的温度提高，然后经循环泵194打入到高温油换热罐193；
S2.将常温水经管接头196引入到导热水罐192，导热水罐192内的水经高温水管197引入到膨胀阀198，膨胀阀198将高温水管197内水进行雾化处理，然后喷入到中温汽管道199，由于中温汽管道199贯穿高温油换热罐193，高温油换热罐193内的高温导热油迅速对中温汽管道199的水汽进行加热，使其汽化，产生高温中压蒸汽，并经过加压泵120加压，得到高温高压蒸汽，进入使用环节；若蒸汽温度达不到指定标注，在加压泵120之前加设一电磁加热线圈，对从高温油换热罐193出来的水气进一步加热，使其汽化；
S3.高温油换热罐193内的导热油的热量被水汽吸收后，从高温油换热罐193另一端流入到导热油管195，此时的导热油仍然携带一部分热量，经过导热水罐192后对导热水罐192内的常温水进行加热，使常温水变为高温水，再流入膨胀阀198；
S4.经过导热水罐192的导热油热量被完全吸收后，经过导热油管道195流回高温导热油罐1重新被加热，高温导热油罐191内的脱硫尾气热量释放后进入烟囱排放。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种富氧侧吹熔炼炉氨法脱硫系统，包括：脱硫塔、氨水罐、脱硫泵、氧化风机、脱硫地坑、地坑搅拌机、结晶泵、旋流器、旋流搅拌机、底流槽、双极离心机、工艺水箱和反冲洗泵，其特征在于：
其中，
所述脱硫塔下部的进气端口通过管道接至富氧侧吹熔炼炉的尾气排出口，来自富氧侧吹熔炼炉产生的尾气直接进入脱硫塔，在脱硫塔的顶部设置有脱硫尾气出口，该脱硫尾气出口接至烟囱，通过烟囱将脱硫尾气排放；
所述氨水罐经加药泵接至脱硫塔，将氨水罐中的氨水按照设定量泵入脱硫塔，使氨水与脱硫塔内的含硫尾气发生反应；
所述氧化风机接至脱硫塔一侧，用于向脱硫塔内鼓入氧气；
所述反冲洗泵的进液端口接至工艺水箱的底部，反冲洗泵的出液端口接至脱硫塔上部，利用反冲洗泵对脱硫塔内部进行反向冲洗，加速尾气净化；
所述脱硫泵接至的进液端口接至脱硫塔底部，脱硫泵的出液端口接至脱硫塔上部，脱硫泵将脱硫塔内产生的液体由底部泵入上部，重新与含硫尾气接触，再次进行反应，当脱硫塔内的液体浓度达到指定值时，将液体放出，进入脱硫地坑；
所述脱硫地坑设置于脱硫塔一侧，脱硫塔内产生的硫酸铵通过地坑泵泵入脱硫地坑，脱硫地坑上的地坑搅拌泵对脱硫地坑内的硫酸铵进行搅拌处理，使其均匀分布；
所述脱硫地坑底部通过结晶泵连接至旋流器，所述结晶泵将脱硫地坑内的硫酸铵打入到旋流器内，经旋流器进入旋流搅拌机，在旋流搅拌机内再次进行搅拌处理；
所述旋流搅拌机底部通过底流槽接至双极离心机，在双极离心机内对硫酸铵进行干燥处理，完成后送入包装机进行成品包装。
2.根据权利要求1所述的富氧侧吹熔炼炉氨法脱硫系统，其特征在于：所述加药泵设置有2组，一组正常使用，一组备用。
3.根据权利要求1所述的富氧侧吹熔炼炉氨法脱硫系统，其特征在于：所述氧化风机设置有2组，一组正常使用，一组备用。
4.根据权利要求1所述的富氧侧吹熔炼炉氨法脱硫系统，其特征在于：所述脱硫泵设置有4组，二组正常使用，二组备用。
5.根据权利要求1所述的富氧侧吹熔炼炉氨法脱硫系统，其特征在于：所述事故泵设置有2组，一组正常使用，一组备用。
6.根据权利要求1所述的富氧侧吹熔炼炉氨法脱硫系统，其特征在于：所述旋流器和旋流搅拌机均设置有2组，且2组均同时工作。
7.根据权利要求1所述的富氧侧吹熔炼炉氨法脱硫系统，其特征在于：还包括硫酸铵溶液储罐，该硫酸铵溶液储罐进料口接至结晶泵，硫酸铵溶液储罐底部通过事故泵接至脱硫塔；当旋流系统发生故障时，可以将脱硫地坑的硫酸铵泵入硫酸铵溶液储罐内，当系统恢复正常后，再有硫酸铵溶液储罐进入脱硫塔，重新循环。
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