CN109876759B - 利用低温废气加速脱硫灰中亚硫酸钙氧化的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用低温废气加速脱硫灰中亚硫酸钙氧化的方法，是通过在吸收装置内将工厂产生的低温废气均匀通入亚硫酸钙浆体中，利用低温废气的余热来加热亚硫酸钙浆体，使浆体温度达到合适的亚硫酸钙快速氧化的温度范围，同时利用低温废气中的氧源，在具有一定温度的条件下让氧与亚硫酸钙结合生成硫酸钙而达到脱硫的目的，本发明还提供了一种利用低温废气加速脱硫灰中亚硫酸钙氧化的装置。本发明利用企业原有的低温废气资源来实现亚硫酸钙氧化成硫酸钙，既能有效利用低温废气的余热资源，又可以提供氧化反应需要的氧源，且能够产生具有市场价值的硫酸钙产品，解决了环境的二次污染问题。

Description

利用低温废气加速脱硫灰中亚硫酸钙氧化的方法及装置
技术领域
本发明属于废气脱硫技术领域，具体涉及一种利用低温废气加速脱硫灰中亚硫酸钙氧化的方法及装置。
背景技术
硫是化石燃料中的一种有害元素，在燃烧过程中会产生有害物质SO2，直接排放到大气中容易形成“酸雨”等恶劣天气，为此国家要求对燃烧窑炉必须进行脱硫净化处理，目前的烟气脱硫工艺技术主要分为湿法、半干法和干法三大类，从脱硫剂的种类可以分为钙基、钠基、镁基和氨法等几种方法，将湿法脱硫逐步转变为半干法或干法已经成为脱硫技术发展的趋势，钙基法仍然是高效脱硫技术的成熟方法，但半干法或干法的钙基脱硫灰面临脱硫副产物亚硫酸钙的后续综合利用问题。
采用半干法或干法钙基脱硫后的副产物主要是亚硫酸钙为主要成分的脱硫灰，属于非稳态物质，作为建筑材料的掺和料使用时容易产生膨胀与开裂现象，在堆存过程中也会逐步分解放出SO2有害物质。将半干法或干法脱硫产生的亚硫酸钙再氧化成稳定的硫酸钙，不仅可以确保烟气中SO2有害物质的永久封存，而且也能够有效解决脱硫副产物的资源化问题，将亚硫酸钙氧化成硫酸钙是需要氧源和温度等环境条件的，这将会增加企业的成本负担，为此，利用企业原有的低温废气资源来实现亚硫酸钙氧化成硫酸钙，既能有效利用低温废气的余热资源，又可以提供转变反应需要的氧源，且能够产生具有市场价值的硫酸钙产品，最终彻底解决了环境的二次污染问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的问题与不足，提供一种利用低温废气加速脱硫灰中亚硫酸钙氧化的方法及装置，利用企业原有的低温废气资源来实现亚硫酸钙氧化成硫酸钙，既能有效利用低温废气的余热资源，又可以提供氧化反应需要的氧源，且能够产生具有市场价值的硫酸钙产品，最终彻底解决了环境的二次污染问题。
本发明采用以下技术方案：
一种利用低温废气加速脱硫灰中亚硫酸钙氧化的方法，是通过在吸收装置内将工厂产生的低温废气均匀通入亚硫酸钙浆体中，利用低温废气的余热来加热亚硫酸钙浆体，使浆体温度达到合适的亚硫酸钙快速氧化的温度范围，同时利用低温废气中的氧源，在具有一定温度的条件下让氧与亚硫酸钙结合生成硫酸钙而达到脱除亚硫酸钙的目的。
进一步的，一种利用低温废气加速脱硫灰中亚硫酸钙氧化的方法，包括以下步骤：
步骤一、将低温废气从吸收装置下部输入；
步骤二、将亚硫酸钙浆体从上方输入到吸收装置内，滴落到下方的溶池内，在下落的过程中，浆体液滴会与由下向上的气体进行充分接触与反应；
步骤三、低温废气自吸收装置下部向上运动，其温度也会因液体热交换得到明显下降，然后低温废气经过除雾装置脱除水分后，从排气筒直接排放；
步骤四、经过氧化还原反应的亚硫酸钙浆体通过吸收装置底部的排出管道排出到循环池内，未完全氧化的亚硫酸钙浆体可重复上述步骤。
进一步的，步骤一中，所述低温废气的输入方式包括在气泵的作用下，利用低温废气输送管道输入并通过分布在输送管道表面的气孔均匀输入到浆体中，或者在气泵的作用下通过管道直接吹入亚硫酸钙浆体中。
进一步的，步骤二中，所述亚硫酸钙浆体通过管道进入吸收装置，并通过管道上设置的喷头喷淋在吸收装置内。
进一步的，步骤二中，所述亚硫酸钙浆体通过管道进入吸收装置，并经填料层中均匀分布。
进一步的，反应过程中，液体温度控制在40~60℃。
进一步的，所述低温废气温度小于90℃。
一种利用低温废气加速脱硫灰中亚硫酸钙氧化的装置，包括吸收装置，所述吸收装置底部设置有溶池、低温废气输送管道和浆体排出管，低温废气输送管道通过进气口向吸收装置输送低温废气，所述低温废气输送管道表面设置有若干气孔，可使低温废气均匀输入浆体中；溶池上方设置有亚硫酸钙浆体输送管道，所述亚硫酸钙浆体输送管道表面设有若干喷淋头，使喷出的浆体呈液滴状下落，增加亚硫酸钙浆体与低温废气的接触面积，在下落过程液滴与由下向上的气体进行充分接触与反应；吸收装置顶部设置有除雾装置和排气筒，以便反应完成后的气体除水后排出。
进一步的，所述低温废气输送管道连接气泵，通过气泵将低温废气输送到吸收装置内。
本发明的有益效果：
利用低温废气资源来实现亚硫酸钙向硫酸钙的转化，既能有效利用低温废气的余热资源，又可以提供氧化反应需要的氧源，且能够产生具有市场价值的硫酸钙产品，既节约成本，又能解决环境的二次污染问题。
附图说明：
图1本发明装置结构示意图；
图中1、吸收装置；2、排气筒；3、除雾装置；4、亚硫酸钙浆体输送管道；5、浆体喷淋头；6、溶池；7、气孔；8、低温废气输送管道；9、硫酸钙浆体排出管。
具体实施方式：
以下本发明的实施例作进一步详细描述。
一种利用低温废气加速脱硫灰中亚硫酸钙氧化的方法，是通过在吸收装置内将工厂产生的低温废气均匀通入亚硫酸钙浆体中，利用低温废气的余热来加热亚硫酸钙浆体，使浆体温度达到合适的亚硫酸钙快速氧化的温度范围，同时利用低温废气中的氧源，在具有一定温度的条件下让氧与亚硫酸钙结合生成硫酸钙而达到脱除亚硫酸钙的目的；本方法包括以下步骤：
步骤一、将低温废气从吸收装置下部的低温废气输送管道8输入；
步骤二、将亚硫酸钙浆体从上方的亚硫酸钙浆体输送管道4输入到吸收装置1内，滴落到下方的溶池6内，在下落的过程中，浆体液滴会与由下向上的气体进行充分接触与反应；
步骤三、低温废气自吸收装置1下部向上运动，其温度也会因液体热交换得到明显下降，然后低温废气经过除雾装置3脱除水分后，从排气筒2直接排放；
步骤四、经过氧化还原反应的亚硫酸钙浆体通过吸收装置1底部的硫酸钙浆体排出管9排出到循环池内，未完全氧化的亚硫酸钙浆体可重复上述步骤。
步骤一中，所述低温废气的输入方式包括在气泵的作用下，利用低温废气输送管道4输入并通过分布在输送管道4表面的气孔均匀输入到浆体中，或者在气泵的作用下通过管道直接吹入亚硫酸钙浆体中；
步骤二中，所述亚硫酸钙浆体通过管道进入吸收装置1，并通过管道上设置的喷头5喷淋在吸收装置1内。
步骤二中，所述亚硫酸钙浆体通过管道进入吸收装置，并经填料层中均匀分布。
反应过程中，液体温度控制在40~60℃；低温废气温度小于90℃。
一种利用低温废气加速脱硫灰中亚硫酸钙氧化的装置，包括吸收装置1，所述吸收装置1底部设置有溶池6、低温废气输送管道8和硫酸钙浆体排出管9，低温废气输送管道8通过进气口向吸收装置1输送低温废气，所述低温废气输送管道8表面设置有若干气孔7，可使低温废气均匀输入浆体中；溶池上方设置有亚硫酸钙浆体输送管道4，所述亚硫酸钙浆体输送管道4表面设有若干浆体喷淋头5，使喷出的浆体呈液滴状下落，增加亚硫酸钙浆体与低温废气的接触面积，在下落过程液滴与由下向上的气体进行充分接触与反应；吸收装置1顶部设置有除雾装置3和排气筒2，以便反应完成后的气体除水后排出；所述低温废气输送管道8连接气泵，通过气泵将低温废气输送到吸收装置1内。
低温废气是经过除尘净化且含有一定氧气含量的废气，如钢铁企业的烧结环冷过程所产生的低温废气，或者加热炉外壳冷却后的空气等，温度范围通常在40~200℃之间，本发明利用企业原有的低温废气资源，将低温废气均匀通入亚硫酸钙浆体中使其转化为硫酸钙，可以充分利用低温废气的余热来加热浆体，使浆体温度达到合适的亚硫酸钙快速氧化的温度范围，同时也能利用低温废气中的氧源，在具有一定温度的条件下实现亚硫酸钙氧化成硫酸钙的过程。
本发明原常温的亚硫酸钙浆体在低温气体余热的交换作用下得到提高，正常生产过程控制液体温度在40~60℃，可通过在低温废气中混入冷空气的方法，使参加反应的低温废气温度控制在40℃~90℃之间。
本发明在实现低温废气与亚硫酸钙浆体充分搅拌和发生氧化反应的同时，也能降低废气的排出温度，提高后续的除雾效果。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.利用低温废气加速脱硫灰中亚硫酸钙氧化的方法，其特征在于，是通过在吸收装置内将工厂产生的低温废气均匀通入亚硫酸钙浆体中，利用低温废气的余热来加热亚硫酸钙浆体，使浆体温度达到合适的亚硫酸钙快速氧化的温度范围，同时利用低温废气中的氧源，在具有一定温度的条件下让氧与亚硫酸钙结合生成硫酸钙而达到脱除亚硫酸钙的目的；低温废气温度控制在40℃~90℃之间，亚硫酸钙浆体温度控制在40~60℃之间；
具体包括以下步骤：
步骤一、将低温废气从吸收装置下部低温废气输送管道输入；
步骤二、将亚硫酸钙浆体从吸收装置上方的亚硫酸钙浆体输送管道输入到吸收装置内，滴落到下方的溶池内，在下落的过程中，浆体液滴会与由下向上的气体进行充分接触与反应；
步骤三、低温废气自吸收装置下部向上运动，其温度也会因液体热交换得到明显下降，随后低温废气经过除雾装置脱除水分后，从排气筒排放；
步骤四、经过氧化还原反应的亚硫酸钙浆体通过吸收装置底部的硫酸钙浆体排出管排出到循环池内，未完全氧化的亚硫酸钙浆体重复上述步骤。
2.根据权利要求1所述的利用低温废气加速脱硫灰中亚硫酸钙氧化的方法，其特征在于，步骤一中，所述低温废气的输入方式包括在气泵的作用下，利用低温废气输送管道输入并通过分布在输送管道表面的气孔均匀输入到浆体中，或者在气泵的作用下通过管道直接吹入亚硫酸钙浆体中。
3.根据权利要求1所述的利用低温废气加速脱硫灰中亚硫酸钙氧化的方法，其特征在于，步骤二中，所述亚硫酸钙浆体通过管道进入吸收装置，并通过管道上设置的喷头喷淋在吸收装置内。
4.根据权利要求1所述的利用低温废气加速脱硫灰中亚硫酸钙氧化的方法，其特征在于，步骤二中，所述亚硫酸钙浆体通过管道进入吸收装置，并经填料层中均匀分布。
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