CN110894142A - 一种高效石灰消化除渣装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效石灰消化除渣装置，包括罐体，罐体固定安装于支架上，罐体的顶部设有搅拌装置、石灰进料口和排气口，搅拌装置位于罐体的中心位置，排气口位于远离石灰进料口的一侧，罐体的侧壁设有水冷壁，水冷壁的下部设有能供外部水源连接的进水口，水冷壁的上部设有与罐体内部连通的出水口，罐体远离于石灰进料口一侧的侧壁上部设有溢浆口，出水口的设置高度高于溢浆口的设置高度，溢浆口的进浆一侧设有滤网，滤网配备有振动电机，罐体的底部设有排渣口。采用本发明，既能避免杂质及未反应完全的石灰结块溢流出罐体，保证出料的品质，又能在向石灰消化反应提供用水的同时，实现罐内降温，促进石灰消化反应的正向进行。
Description
技术领域
本发明涉及环境工程领域中的烟气脱硫系统，特别是涉及一种高效石灰消化除渣装置。
背景技术
2018年生态环境部关于征求《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意讲稿)》意见的函(环办大气函[2018]242号)将钢铁烧结行业的二氧化硫排放限值调整为35mg/Nm3，并在2019年《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》(环大气[2019]35号)进一步明确，到2020年底前，重点区域钢铁企业超低排放改造完成60％产能，2025年底前，重点区域钢铁企业超低排放改造基本完成，全国力争80％以上产能完成改造。
半干法脱硫作为目前钢铁行业的首选方案，原料石灰(CaO)的处理显得格外重要。由于石灰原料质量、反应条件等不同，石灰遇水后不能充分反应，反应后的熟石灰(CaOH)浆液中往往含有大量未反应完全的石灰结块和无法反应的大颗粒杂质，严重影响出料的品质，从而导致脱硫效率降低。
石灰消化生成脱硫所需熟石灰的过程为放热反应，消化器内部温度过高，甚至会达到70℃以上，此条件不利于消化反应的正向进行，消化效果不佳。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种高效石灰消化除渣装置，能够解决上述背景技术中所提出的出料杂质多及反应温度过高的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高效石灰消化除渣装置，其包括罐体，所述罐体固定安装于支架上，所述罐体的顶部设有搅拌装置、石灰进料口和排气口，所述搅拌装置位于所述罐体的中心位置，所述排气口位于远离所述石灰进料口的一侧，所述罐体的侧壁设有水冷壁，所述水冷壁的下部设有能供外部水源连接的进水口，所述水冷壁的上部设有与所述罐体内部连通的出水口，所述罐体远离于所述石灰进料口一侧的侧壁上部设有溢浆口，所述出水口的设置高度高于所述溢浆口的设置高度，所述溢浆口的进浆一侧设有滤网，所述罐体的底部设有排渣口。
作为本发明优选的方案，所述水冷壁为双层壁板结构，双层壁板间留有储水空腔。
作为本发明优选的方案，所述滤网配备有振动电机，所述振动电机固定在所述罐体的顶部，所述振动电机的动力输出端通过杆件与所述滤网连接。
作为本发明优选的方案，所述水冷壁的下部设有能将所述水冷壁内的水排至外界的排水口。
作为本发明优选的方案，所述罐体的顶部内壁固设有导流板，所述导流板位于所述石灰进料口和所述搅拌装置之间。
作为本发明优选的方案，所述出水口设有多个，且沿所述水冷壁的上部四周呈环形分布。
作为本发明优选的方案，所述罐体的侧壁设有能供操作员进入所述罐体内部的人孔和能供操作员观察所述罐体内部的观察孔。
作为本发明优选的方案，所述排气口的内部设有挡板。
作为本发明优选的方案，所述搅拌装置包括搅拌电机、减速器、搅拌轴和搅拌桨，所述搅拌电机和减速器安装在所述罐体的顶部外侧中心，所述搅拌电机通过所述减速器与所述搅拌轴连接，所述搅拌轴呈竖直放置且置于所述罐体的内部，所述搅拌轴的下端与所述搅拌桨连接。
作为本发明优选的方案，所述罐体内还设有用于监测罐内液位的液位传感器、用于监测熟石灰浆液密度的密度计以及用于监测石灰消化温度的热电偶。
实施本发明提供的一种高效石灰消化除渣装置，与现有技术相比较，其有益效果在于：
本发明通过在溢浆口的进浆一侧(也即溢流区)设置滤网，有效地避免了杂质及未反应完全的石灰结块溢流出罐体，保证出料的品质；未反应完全的石灰被滤网阻挡，返回消化区继续反应直至满足要求后溢流；被阻挡的杂质则不会发生反应，不断沉淀后经罐底设置的排渣口排出；同时，本发明还通过在罐体侧壁上设置水冷壁，其作用一是作为罐内补水系统，以向石灰消化反应提供用水，二是作为设备冷却系统，降低罐内温度，促进石灰消化反应的正向进行。此外，本发明还具有结构紧凑，设备体积小，占地面积小，便于安装及操作的优点。
附图说明
图1是本发明提供的一种高效石灰消化除渣装置的主视图；
图2是本发明提供的一种高效石灰消化除渣装置的俯视图；
图中，1、石灰进料口；2、罐体；3、出水口；4、下料区；5、观察孔；6、水冷壁；7、导流板；8、消化反应区；9、进水口；10、支架；11、排渣口；12、搅拌桨；13、排水口；14、人孔；15、搅拌轴；16、滤网；17、溢浆口；18、溢流区；19、排气管；20、挡板；21、排气口；22、振动电机；23、减速器；24、搅拌电机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，应当理解的是，除非另有明确的规定和限定，本发明中采用术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图1和图2所示，本发明的优选实施例，一种高效石灰消化除渣装置，其包括罐体2，所述罐体2固定安装于支架10上，所述罐体2的顶部设有搅拌装置、石灰进料口1和排气口21，所述搅拌装置位于所述罐体2的中心位置，所述排气口21位于远离所述石灰进料口1的一侧，所述罐体2的侧壁设有水冷壁6，所述水冷壁6的下部设有能供外部水源连接的进水口9，所述水冷壁6的上部设有与所述罐体2内部连通的出水口3，所述罐体2远离于所述石灰进料口1一侧的侧壁上部设有溢浆口17，所述出水口3的设置高度高于所述溢浆口17的设置高度，所述溢浆口17的进浆一侧设有滤网16，所述罐体2的底部设有排渣口11。
由此，本发明的实施例通过在溢浆口17的进浆一侧(也即溢流区18)设置滤网16，有效地避免了杂质及未反应完全的石灰结块溢流出罐体2，保证出料的品质；未反应完全的石灰被滤网16阻挡，返回消化区继续反应直至满足要求后溢流；被阻挡的杂质则不会发生反应，不断沉淀后经罐底设置的排渣口11排出；同时，本发明的实施例还通过在罐体2侧壁上设置水冷壁6，其作用一是作为罐内补水系统，以向石灰消化反应提供用水，二是作为设备冷却系统，降低罐内温度，促进石灰消化反应的正向进行。
示例性的，所述水冷壁6为双层壁板结构，双层壁板间留有储水空腔，水充满储水空腔后能够环绕罐体2一周，降低罐内温度，保证石灰消化反应的高效性，且其结构简单，易于实现。
示例性的，所述滤网16优选为200目滤网，有效保证出料的质量。所述滤网16配备有振动电机22，从而能够定期对滤网16进行振动清理，提高滤网16使用寿命。本实施例中，所述振动电机22固定在所述罐体2的顶部，所述振动电机22的动力输出端通过杆件与所述滤网16连接。
示例性的，所述水冷壁6的下部设有能将所述水冷壁6内的水排至外界的排水口13。
示例性的，所述罐体2的顶部内壁固设有导流板7，所述导流板7位于所述石灰进料口1和所述搅拌装置之间。由此，通过导流板7的导向作用，使得石灰粉料经下料区4进入罐体2下部的消化反应区8。
示例性的，所述出水口3设有多个，且沿所述水冷壁6的上部四周呈环形分布，能够避免干湿区域差异明显的现象，有效减少石灰结块的产生。
示例性的，为方便操作员对罐体2内部进行保养、维修及日常观察，所述罐体2的侧壁设有能供操作员进入所述罐体2内部的人孔14和能供操作员观察所述罐体2内部的观察孔5。当装置长期运行后需要保养和维护时，操作人员可从人孔14进入，对罐体2内部进行彻底清洗，各种残渣可从排渣口11排出。
示例性的，为保证消化反应产生的热蒸汽能及时流出罐体2，在罐体2的顶部设置排气口21，并由排气管19引出，所述排气口21的内部设有挡板20，该挡板20能够不断改变水蒸气的流向，使热蒸汽中所含的细小颗粒物阻挡回罐体2内继续反应或沉入罐底排出，减小蒸汽对后续管道及设备的不良影响。需要注意的是，排气口21不能设置在进料口附近以防止进料随气流被带出，且不能设置在滤网16上方以防止细小颗粒杂质落入即将溢流的熟石灰浆液中。
示例性的，为保证石灰充分消化，所述高效石灰消化除渣装置配置有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌电机24、减速器23、搅拌轴15和搅拌桨12，所述搅拌电机24和减速器23安装在所述罐体2的顶部外侧中心，所述搅拌电机24通过所述减速器23与所述搅拌轴15连接，所述搅拌轴15呈竖直放置且置于所述罐体2的内部，所述搅拌轴15的下端与所述搅拌桨12连接。
示例性的，所述罐体2内还设有液位传感器、密度计以及热电偶，所述液位传感器设置在所述出水口3与溢浆口17之间的高度差区域内，所述密度计设置在溢浆口17处，所述热电偶设置在罐体2的消化反应区8内。其中，液位传感器用于监测罐内液位，当液位高于或接近限值时减小进水流量；密度计用于监测熟石灰浆液密度，当熟石灰浆液密度过大或过小时，可以通过对液体流量及石灰进料口1前段给料设备的控制，调整溢浆口17浆液浓度，保证出料的质量；热电偶用于监测石灰消化温度，便于将石灰消化反应保持最佳温度，当温度过高时，可以增加进水流量从而提高水冷壁6的降温效果。
此外，所述进水口9的进水一侧设有压力控制器件和流量控制器件，操作员能够根据石灰消化反应的工况，控制向罐内进水的压力和流量。
本发明实施例提供的高效石灰消化除渣装置的工作原理：启动搅拌电机24，带动搅拌轴15及搅拌桨12转动；进水口9连接外部水源，通过压力及流量控制器件控制进水能力，使水冷壁6空腔逐渐补水，待水冷壁6充满后，水通过设置于水冷壁6上部的出水口3进入罐体2内的消化反应区8，与石灰进行消化反应；石灰粉料由石灰粉仓下料后通过石灰进料口1进入的罐体2，通过导流板7的导向作用，使得石灰粉料经下料区4进入罐下部的消化反应区8；通过设置于消化反应区8的搅拌桨12使石灰与水充分混合反应，反应不断放热，同时冷水不断补入水冷壁6，实现对设备的降温；随着石灰和水的投入，消化反应区8生成熟石灰浆液，且液面随原料增加而逐渐升高，逼近溢流区18；反应完成的熟石灰浆液通过滤网16的过滤，除去大部分未反应完全的石灰结块及无法反应的杂质后，由溢浆口17溢流出罐体2，通过管道进入后续相关设备。未反应完全的生石灰结块返回消化反应区8再次反应直至反应完全；无法反应的杂质则逐渐沉入罐底，通过罐底设置的排渣口11定期排出罐外。
综上，实施本发明实施例提供的一种高效石灰消化除渣装置，能够避免了杂质及未反应完全的石灰结块溢流出罐体，保证出料的品质；还能够在向石灰消化反应提供用水的同时，实现罐内降温，促进石灰消化反应的正向进行；具有结构紧凑，设备体积小，占地面积小，便于安装及操作的优点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高效石灰消化除渣装置，其特征在于，包括罐体，所述罐体固定安装于支架上，所述罐体的顶部设有搅拌装置、石灰进料口和排气口，所述搅拌装置位于所述罐体的中心位置，所述排气口位于远离所述石灰进料口的一侧，所述罐体的侧壁设有水冷壁，所述水冷壁的下部设有能供外部水源连接的进水口，所述水冷壁的上部设有与所述罐体内部连通的出水口，所述罐体远离于所述石灰进料口一侧的侧壁上部设有溢浆口，所述出水口的设置高度高于所述溢浆口的设置高度，所述溢浆口的进浆一侧设有滤网，所述罐体的底部设有排渣口。
2.如权利要求1所述的一种高效石灰消化除渣装置，其特征在于，所述水冷壁为双层壁板结构，双层壁板间留有储水空腔。
3.如权利要求1所述的一种高效石灰消化除渣装置，其特征在于，所述滤网配备有振动电机，所述振动电机固定在所述罐体的顶部，所述振动电机的动力输出端通过杆件与所述滤网连接。
4.如权利要求1所述的一种高效石灰消化除渣装置，其特征在于，所述水冷壁的下部设有能将所述水冷壁内的水排至外界的排水口。
5.如权利要求1所述的一种高效石灰消化除渣装置，其特征在于，所述罐体的顶部内壁固设有导流板，所述导流板位于所述石灰进料口和所述搅拌装置之间。
6.如权利要求1所述的一种高效石灰消化除渣装置，其特征在于，所述出水口设有多个，且沿所述水冷壁的上部四周呈环形分布。
7.如权利要求1所述的一种高效石灰消化除渣装置，其特征在于，所述罐体的侧壁设有能供操作员进入所述罐体内部的人孔和能供操作员观察所述罐体内部的观察孔。
8.如权利要求1所述的一种高效石灰消化除渣装置，其特征在于，所述排气口的内部设有挡板。
9.如权利要求1所述的一种高效石灰消化除渣装置，其特征在于，所述搅拌装置包括搅拌电机、减速器、搅拌轴和搅拌桨，所述搅拌电机和减速器安装在所述罐体的顶部外侧中心，所述搅拌电机通过所述减速器与所述搅拌轴连接，所述搅拌轴呈竖直放置且置于所述罐体的内部，所述搅拌轴的下端与所述搅拌桨连接。
10.如权利要求1至9任一项所述的一种高效石灰消化除渣装置，其特征在于，所述罐体内还设有用于监测罐内液位的液位传感器、用于监测熟石灰浆液密度的密度计以及用于监测石灰消化温度的热电偶。
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