CN112916594B - 一种干法电石渣再利用过程中抗结露的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，所述方法包括在干法电石渣再利用过程的除杂工艺中添加除湿剂，混合干法电石渣和除湿剂，所述除湿剂中粒径<50微米的颗粒含量≥80wt%，并且所述除湿剂中粒径<20微米的颗粒含量≥40wt%，所述方法改善了干法电石渣的吸湿结露性能，优化了干法电石渣的资源化短程利用技术，降低了袋式收尘器表面糊袋、腐蚀的风险，减少了设备维护频率，所述方法工艺简单，不影响产品性能，有效解决了干法电石渣回收过程中的困难，具有良好的经济和社会价值。
Description
技术领域
本发明涉及资源循环利用技术领域，尤其涉及一种干法电石渣再利用过程中抗结露的方法。
背景技术
电石渣是电石与水反应制备乙炔过程中产生的固体废弃物，聚氯乙烯（PVC）行业每年排放1800万吨电石渣。电石渣主要成分为氢氧化钙，含量可达80~90wt%，具有很大的潜在利用价值，但残留部分杂质颗粒，一方面影响脱硫过程的效率及副产品脱硫石膏的品质，另一方面，粗硬的大颗粒杂质又会对设备产生磨损，因此电石渣的资源化再利用首先需要通过机械、重力等方式分离处理其中杂质。而在分离过程中，干法电石渣中残留的水分会在与气体的交互过程中完成再分配，在设备内部富集、凝结，甚至板结造成设备损坏，不利于干法电石渣的资源化利用，是亟需解决的技术难题。
CN104190243A公开了一种燃煤锅炉用电石渣脱硫的方法及其设备，所述方法包括电石渣经过烘干至含水率小于2wt%；用罗茨风机将电石渣吹入燃煤锅炉的炉膛，吹入的位置为炉膛前后墙下二次风入口弯管，吹入点数为炉膛前后墙各4个，将烘干处理后的电石渣直接用于炉内脱硫，但烘干处理成本较高。
CN107213779A公开了一种电石渣脱硫剂的生产系统和生产工艺，所述生产系统包括：电石渣烘干破碎系统、尾气处理系统和收集储存系统，将电石渣经过烘干、破碎、分离后用作炉内脱硫剂，但采用烘干方式处理残留水分，烘干处理成本较高。
CN108704470A公开了一种基于生物质调质的电石渣复合钙基脱硫剂及其制备方法，该脱硫剂利用生物质与湿电石渣混合，调节湿电石渣中的水分，从而在无需加热烘干工序的情况下解决湿电石渣的入炉问题，但风干调质所需时间较长。
因此，有必要开发一种操作简单，成本低且效果好的干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，完善干法电石渣的资源化利用工艺。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，所述方法包括在干法电石渣再利用过程的除杂工艺中添加除湿剂，混合干法电石渣和除湿剂，且除湿剂具备特定的细度，改善了干法电石渣的吸湿结露性能，优化了干法电石渣的资源化短程利用技术，降低了袋式收尘器表面糊袋、腐蚀的风险，减少了设备维护频率，所述方法工艺简单，不影响产品性能，有效解决了干法电石渣回收过程中的困难，具有良好的经济和社会价值。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，所述方法包括在干法电石渣再利用过程的除杂工艺中添加除湿剂，混合干法电石渣和除湿剂；所述除湿剂中粒径<50微米的颗粒含量≥80wt%；并且所述除湿剂中粒径<20微米的颗粒含量≥40wt%。
其中除湿剂中粒径<50微米的颗粒含量≥80wt%，例如可以是80wt%、82wt%、84wt%、86wt%、88wt%、90wt%、92wt%、94wt%、96wt%或98wt%等；除湿剂中粒径<20微米的颗粒含量≥40wt%，例如可以是40wt%、42wt%、44wt%、46wt%、48wt%、50wt%、52wt%、54wt%、56wt%或58wt%等。
干法电石渣残留水分较少、粒度较细，通过烘干处理会产生额外的成本，而残留水分如不妥善处理，经过再分配后极易富集、凝结，形成板结。与物理烘干相对，通过除湿剂处理干法电石渣并吸收部分残留水分，改善物料整体亲疏水性并降低物料的含水率，可以起到控制生产流程内物料湿度，防止物料结露的效果。
本发明在干法电石渣再利用过程的除杂工艺阶段中添加除湿剂，吸收原料中固有水分，减少向关键设备中迁移水分，能有效抑制袋式收尘器结露或糊袋现象的发生，减少了设备维护频率，提高产品品质，保证工艺顺利。
本发明将氧化钙、无水硫酸钙、硫酸镁、硫酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钾中的任意一种或至少两种按一定比例混合均匀，经过研磨制备具有特定细度的除湿剂，能够增大除湿剂的比表面积，促进水分的充分吸收，保证除湿剂送入袋式收尘器时，有效减少袋式收尘器内水分的凝结，同时可以避免大尺寸颗粒增多而影响产品品质；将研磨后的除湿剂与干法电石渣按比例混合后送入分选设备；干法电石渣及除湿剂混合料在分选设备、旋风收尘和袋式收尘器中分级分离，制备各类产品或半成品；除湿剂在生产过程中吸收干法电石渣及载体空气中的水分，同时少量放热，保持物料干燥并防止空气中水分遇冷凝结；所述方法工艺简单、流程短，有效解决了电石渣回收过程中的结露问题，具有良好的经济和社会价值。
优选地，所述干法电石渣由干法乙炔工艺产生。
优选地，所述干法电石渣的含水率为1~5wt%，例如可以是1wt%、1.5wt%、2wt%、2.5wt%、3wt%、3.5wt%、4wt%、4.5wt%或5wt%等。
优选地，所述干法电石渣中粒径<100微米的颗粒含量为70~95wt%，例如可以是70wt%、72wt%、74wt%、76wt%、78wt%、80wt%、84wt%、88wt%、90wt%或95wt%等。
优选地，并且所述干法电石渣中粒径<50微米的颗粒含量为30~50wt%，例如可以是30wt%、32wt%、34wt%、36wt%、38wt%、40wt%、42wt%、44wt%、46wt%、48wt%或50wt%等。
优选地，所述干法电石渣再利用过程包括制备脱硫剂、制备氧化钙或制备碳酸钙。
本发明中干法电石渣再利用过程不限制于制备脱硫剂、制备氧化钙或制备碳酸钙，其他需要分离杂质及分离不同粒径颗粒的过程也可适用。
优选地，所述除湿剂包括氧化钙、无水硫酸钙、硫酸镁、硫酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钾中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合为：氧化钙和无水硫酸钙的组合，无水硫酸钙、硫酸镁和硫酸钠的组合，氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钾的组合等。
本发明中除湿剂为亲水的碱金属基物料或碱土金属基物料经混合和破碎为特定细度得到的除湿剂。
优选地，所述除湿剂与干法电石渣的质量比为(0.005~0.05):1，例如可以是0.005:1、0.01:1、0.015:1、0.02:1、0.025:1、0.03:1、0.035:1、0.04:1、0.045:1或0.05:1等。
本发明将除湿剂与干法电石渣的质量比控制为(0.005~0.05):1，能够有效降低袋式收尘器内水分凝结造成的糊袋、板结现象，又能避免除湿剂量较少时使得脱水不充分，也能避免除湿剂量多时造成的额外杂质引入以及成本增加问题。
本发明中混合干法电石渣和除湿剂，既可以是在干法电石渣再利用过程前预搅拌混合，也可以是在干法电石渣再利用过程中加入除湿剂，对此不做特殊限制。
优选地，所述混合的位置包括原料储存装置、输送管道或进料口中的任意一个或至少两个的组合，其中典型但非限制性的组合为：原料储存装置和输送管道的组合，输送管道和进料口的组合，原料储存装置和进料口的组合，原料储存装置、输送管道和进料口的组合。
优选地，所述除杂工艺后，干法电石渣和除湿剂的混合料中含水率为1~2.2wt%，例如可以是1wt%、1.2wt%、1.4wt%、1.6wt%、1.8wt%、2wt%或2.2wt%等。
除杂工艺后，干法电石渣和除湿剂的混合料中含水率即为所制备的产品的含水率，例如可以是制备的脱硫剂的含水率。
作为本发明优选的技术方案，所述方法包括在干法电石渣再利用过程的除杂工艺中添加除湿剂，混合干法电石渣和除湿剂，其中干法电石渣的含水率为1~5wt%，除湿剂与干法电石渣的质量比为(0.005~0.05):1，所述除湿剂中粒径<50微米的颗粒含量≥80wt%，并且所述除湿剂中粒径<20微米的颗粒含量≥40wt%。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
（1）本发明提供的干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，改善了干法电石渣的吸湿结露性能，优化了干法电石渣的资源化短程利用技术，降低了袋式收尘器表面糊袋、腐蚀的风险，减少了设备维护频率；
（2）本发明提供的干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，工艺简单，不影响产品性能，有效解决了干法电石渣回收过程中的困难，具有良好的经济和社会价值；
（3）本发明提供的干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，改善了物料整体亲疏水性并降低了物料的含水率，可以起到控制生产流程内物料湿度、防止物料结露的效果，产品脱硫剂的含水率≤2.4wt%，除水率≥52wt%，袋式收尘器收得细粉的含水率≤14.4wt%。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，所述方法包括在制备脱硫剂的除杂工艺中添加除湿剂，其中以风选方式制备脱硫剂，除湿剂为90wt%的氧化钙和10wt%的无水硫酸钙，在原料储存装置中混合干法电石渣和除湿剂，其中干法电石渣的含水率为5wt%，干法电石渣中粒径<100微米的颗粒含量为85wt%，并且干法电石渣中粒径<50微米的颗粒含量为50wt%，除湿剂与干法电石渣的质量比为0.05:1，所述除湿剂中粒径<50微米的颗粒含量为95wt%；并且所述除湿剂中粒径<20微米的颗粒含量为55wt%。
实施例2
本实施例提供一种干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，所述方法包括在制备脱硫剂的除杂工艺中添加除湿剂，其中以风选方式制备脱硫剂，除湿剂为15wt%的氧化钙、70wt%的无水硫酸钙、10wt%的硫酸镁和5wt%的硫酸钠，在进料口处混合干法电石渣和除湿剂，其中干法电石渣的含水率为4.2wt%，干法电石渣中粒径<100微米的颗粒含量为90wt%，并且干法电石渣中粒径<50微米的颗粒含量为45wt%，除湿剂与干法电石渣的质量比为0.02:1，所述除湿剂中粒径<50微米的颗粒含量为85wt%，并且所述除湿剂中粒径<20微米的颗粒含量为45wt%。
实施例3
本实施例提供一种干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，所述方法包括在制备脱硫剂的除杂工艺中添加除湿剂，其中以风选方式制备脱硫剂，除湿剂为85wt%的氧化钙、10wt%的无水硫酸钙和5wt%的氢氧化钠，在输送管道中混合干法电石渣和除湿剂，其中干法电石渣的含水率为3wt%，干法电石渣中粒径<100微米的颗粒含量为75wt%，并且干法电石渣中粒径<50微米的颗粒含量为33wt%，除湿剂与干法电石渣的质量比为0.007:1，所述除湿剂中粒径<50微米的颗粒含量为90wt%，并且所述除湿剂中粒径<20微米的颗粒含量为40wt%。
实施例4
本实施例提供一种干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，所述方法包括在制备脱硫剂的除杂工艺中添加除湿剂，其中以风选方式制备脱硫剂，除湿剂为70wt%的氧化钙、20wt%的无水硫酸钙和5wt%的氢氧化钠，三分之一的除湿剂在原料储存装置中与干法电石渣混合，三分之二的除湿剂在输送管道中与干法电石渣混合，其中干法电石渣的含水率为3.6wt%，干法电石渣中粒径<100微米的颗粒含量为70wt%，并且干法电石渣中粒径<50微米的颗粒含量为45wt%，除湿剂与干法电石渣的质量比为0.03:1，所述除湿剂中粒径<50微米的颗粒含量为80wt%，并且所述除湿剂中粒径<20微米的颗粒含量为55wt%。
实施例5
本实施例提供一种干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，所述方法包括在制备脱硫剂的除杂工艺中添加除湿剂，其中以风选方式制备脱硫剂，除湿剂为氧化钙，在输送管道中混合干法电石渣和除湿剂，其中干法电石渣的含水率为2.5wt%，干法电石渣中粒径<100微米的颗粒含量为95wt%，并且干法电石渣中粒径<50微米的颗粒含量为50wt%，除湿剂与干法电石渣的质量比为0.012:1，所述除湿剂中粒径<50微米的颗粒含量为95wt%，并且所述除湿剂中粒径<20微米的颗粒含量为65wt%。
实施例6
本实施例提供一种干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，所述方法包括在制备脱硫剂的除杂工艺中添加除湿剂，其中以风选方式制备脱硫剂，除湿剂为85wt%的无水硫酸钙、5wt%的氢氧化钠、5wt%的氢氧化钾和5wt%的碳酸钾，在输送管道中混合干法电石渣和除湿剂，其中干法电石渣的含水率为3.5wt%，干法电石渣中粒径<100微米的颗粒含量为80wt%，并且干法电石渣中粒径<50微米的颗粒含量为30wt%，除湿剂与干法电石渣的质量比为0.005:1，所述除湿剂中粒径<50微米的颗粒含量为90wt%，并且所述除湿剂中粒径<20微米的颗粒含量为40wt%。
实施例7
本实施例提供一种干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，所述方法与实施例1的区别仅在于除湿剂与干法电石渣的质量比控制为0.002:1，其余均与实施例1相同。
实施例8
本实施例提供一种干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，所述方法与实施例1的区别仅在于除湿剂与干法电石渣的质量比控制为0.07:1，其余均与实施例1相同。
本实施例中添加除湿剂量较多，但与实施例1相较，对实验效果并没有显著的提升作用，且存在无效成分含量较高，影响产品性能以及成本高的问题。
对比例1~6
对比例1~6分别提供一种干法电石渣再利用的方法，所述方法分别与实施例1~6的区别仅在于不加入除湿剂，其余均分别与实施例1~6相同。
对比例7
本对比例提供一种干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，所述方法与实施例1的区别仅在于除湿剂中粒径<50微米的颗粒含量控制为75wt%，其余均与实施例1相同。
对比例8
本对比例提供一种干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，所述方法与实施例1的区别仅在于除湿剂中粒径<20微米的颗粒含量控制为35wt%，其余均与实施例1相同。
物料含水率的测试方法：将物料称量后放于烘干箱内105℃烘干1.5小时，取出后置于干燥箱内冷却至室温，并称重，含水率的计算公式如式（1）所示。
以上实施例和对比例的测试结果如表1所示。
表1
表1中除水率的计算公式如式（2）所示：
表1中袋式收尘器收得细粉，是由于产品分两级收集，前一级水分流失，在终端处重新富集凝结，导致袋式收尘器中湿度升高，抗结露的主要目的是为降低袋式收尘器中湿度，使得袋式收尘器收得细粉的含水率减少。
从表1可以看出以下几点：
（1）本发明提供一种干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，所述方法包括在干法电石渣再利用过程的除杂工艺中添加除湿剂，混合干法电石渣和除湿剂，且除湿剂具备特定细度，改善了干法电石渣的吸湿结露性能，优化了干法电石渣的资源化短程利用技术，具体而言，实施例1~8中产品的含水率≤2.4wt%，除水率≥52wt%，袋式收尘器收得细粉的含水率≤14.4wt%，在优选条件下，产品的含水率≤2.2wt%，除水率≥56wt%，袋式收尘器收得细粉的含水率≤14.4wt%；
（2）结合实施例1和实施例7~8可知，实施例1中除湿剂与干法电石渣的质量比控制为0.05:1，相较于实施例7~8中除湿剂与干法电石渣的质量比分别控制为0.002:1和0.07:1而言，实施例1中脱硫剂含水率为2.2wt%，除水率为56wt%，袋式收尘器收得细粉的含水率为5.4wt%，而实施例7中脱硫剂含水率为2.8wt%和，除水率为44wt%，袋式收尘器收得细粉的含水率为10.8wt%，实施例8中脱硫剂含水率、除水率和袋式收尘器收得细粉的含水率的改善幅度小，对实验效果并没有显著的提升作用，且存在无效成分含量较高，影响产品性能以及成本高的问题，由此表明，本发明将除湿剂与干法电石渣的质量比控制在一定范围内，能够进一步改善除硫剂的产品性能，且控制成本；
（3）分别结合实施例1~6和对比例1~6可知，实施例1~6中均加入了除湿剂，相较于对比例1~6中不加入除湿剂而言，对比例1~6分别与实施例1~6进行结果比较，可以发现，对比例1~6分别比实施例1~6中脱硫剂的含水率提高，除水率下降，袋式收尘器收得细粉的含水率提高，由此表明，本发明在干法电石渣再利用过程中添加除湿剂，能够改善干法电石渣的吸湿结露性能，优化干法电石渣的资源化短程利用技术，提高产品的性能；
（4）结合实施例1和对比例7可知，实施例1中除湿剂中粒径<50微米的颗粒含量为85wt%，相较于对比例7中除湿剂中粒径<50微米的颗粒含量为75wt%而言，实施例1中脱硫剂含水率为2.2wt%，除水率为56wt%，袋式收尘器收得细粉的含水率为5.4wt%，而对比例7中脱硫剂含水率为2.5wt%，除水率为50wt%，袋式收尘器收得细粉的含水率为9.7wt%，由此表明，本发明将除湿剂中粒径<50微米的颗粒含量控制在一定数值以上，能够改善干法电石渣的吸湿结露性能，改善除硫剂的产品性能；
（5）结合实施例1和对比例8可知，实施例1中除湿剂中粒径<20微米的颗粒含量为50wt%，相较于对比例8中除湿剂中粒径<20微米的颗粒含量为35wt%而言，实施例1中脱硫剂含水率为2.2wt%，除水率为56wt%，袋式收尘器收得细粉的含水率为5.4wt%，而对比例8中脱硫剂含水率为2.8wt%，除水率为44wt%，袋式收尘器收得细粉的含水率为4.6wt%，由此表明，本发明将除湿剂中粒径<20微米的颗粒含量控制在一定数值以上，能够改善干法电石渣的吸湿结露性能，改善除硫剂的产品性能。
综上所述，本发明提供一种干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，所述方法包括在干法电石渣再利用过程的除杂工艺中添加除湿剂，混合干法电石渣和除湿剂，且除湿剂具备特定细度，改善了干法电石渣的吸湿结露性能，产品的含水率≤2.4wt%，除水率≥52wt%，袋式收尘器收得细粉的含水率≤14.4wt%，在优选条件下，产品的含水率≤2.2wt%，除水率≥56wt%，袋式收尘器收得细粉的含水率≤14.4wt%。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (5)
1.一种干法电石渣再利用过程中抗结露的方法，其特征在于，所述方法包括在干法电石渣再利用过程的除杂工艺中添加除湿剂，混合干法电石渣和除湿剂；
所述除湿剂中粒径<50微米的颗粒含量≥80wt%；
并且所述除湿剂中粒径<20微米的颗粒含量≥40wt%；
所述干法电石渣的含水率为1~5wt%；
所述除湿剂与干法电石渣的质量比为(0.005~0.05):1；
所述除杂工艺后，干法电石渣和除湿剂的混合料中含水率为1~2.2wt%。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干法电石渣由干法乙炔工艺产生。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干法电石渣再利用过程包括制备脱硫剂、制备氧化钙或制备碳酸钙。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述除湿剂包括氧化钙、无水硫酸钙、硫酸镁、硫酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钾中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合的位置包括原料储存装置、输送管道或进料口中的任意一个或至少两个的组合。
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