CN114632459B - 一种电石渣作为脱硫还原剂的制备装置及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电石渣作为脱硫还原剂的制备装置及制备方法，装置包括送料系统、处理系统和成品浆池，电石渣依次通过送料系统、处理系统和成品浆池形成脱硫浆液；进行制备时对电石渣进行脱水固化处理保证充分成浆形成脱硫还原剂，在后续制浆过程中设置多级过滤降低浆液中的杂质，进而减轻了对脱硫系统管道、设备的磨损，并具有较好的浆液处理效果，而且制浆设备兼容已有的脱硫系统，能够有效降低维护成本；采用电石渣作为脱硫还原剂降低了运行成本，具有较好的环保效果和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及烟气处理技术领域，具体涉及一种电石渣作为脱硫还原剂的制备装置及制备方法。
背景技术
目前石灰石-石膏湿法脱硫工艺因技术成熟、脱硫效率高、运行稳定，被广泛应用于国内燃煤机组。然而石灰石价格高、消耗量大，不但增加燃煤机组运行成本，还造成电厂运营压力。因此，寻求一种经济的、稳定的、可替性强的脱硫还原剂尤为重要。
其中电石渣具备以上所需特质，可作为还原剂替代石灰石脱硫。从化学特性来讲，电石渣主要成分为Ca(OH)2,属于中强碱，溶解度和电解度远远大于石灰石中的CaCO3，且中和速度快，反应彻底，完全具有吸收SO2的能力。从经济特性来讲，电石渣为氯碱化工副产物，属于Ⅱ类一般工业固体废物，产量大、占地大、污染大，通常情况下需要花费大量的处理费用，而运用电石渣脱硫相当于以废制废，既经济又环保。最后从环保角度来讲，电石渣不产生CO2的排放，可以达到CO2减排的环境效益。
但是，电石渣是生产过程中的副产物，其品质难以控制，有黏性大、流动性差、易堵塞结垢的特点，而且浆液中含有大量的碳粒、SiO2等不溶性杂质，系统运行时对设备和管道磨损极大，同时，电石渣脱硫还存在石膏浆液氧化脱水困难的问题，主要原因是吸收塔浆液pH值控制较高，吸收塔浆液中的亚硫酸钙含量高且难以溶解氧化；且电石渣浆液中存在较高的Cl-浓度和COD值，不利于吸收塔浆液的氧化；除此之外，电石渣浆液中存在少量黑色粘稠状物质，易吸附于石膏表面，堵塞石膏疏水孔道。这些问题都严重影响了系统的稳定性。本发明提供一种电石渣作为脱硫还原剂的制备装置及制备方法解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种电石渣作为脱硫还原剂的制备装置及制备方法，实现对电石渣的处理，低成本、稳定、高效的进行电石渣制作脱硫还原剂的操作。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种电石渣作为脱硫还原剂的制备装置，包括送料系统、处理系统和成品浆池，电石渣依次通过送料系统、处理系统和成品浆池形成脱硫浆液；
所述送料系统包括料仓、配料斗、下料皮带和输送皮带；所述料仓中设有电石渣，电石渣依次经过配料斗、下料皮带和输送皮带进入处理系统中，所述下料皮带设在配料斗下方，所述输送皮带设在下料皮带下方，所述处理系统设在输送皮带末端；
所述处理系统包括消化罐、过滤出渣器和化浆池，所述过滤出渣器设在消化罐中，所述化浆池设在消化罐后侧；
所述成品浆池设在化浆池后侧。
进一步地，所述消化罐包括加水口、破碎仓、混合仓和溢流仓，所述破碎仓位于输送皮带的下方，所述加水口设在破碎仓的上方，所述混合仓设在破碎仓的下方，所述溢流仓设在混合仓的后侧。
进一步地，所述过滤出渣器设在混合仓的出浆口处，所述化浆池设在溢流仓的出浆口处。
进一步地，所述化浆池中设有悬浮泵，所述输送皮带上设有除铁装置，所述配料斗上设有振动装置，所述成品浆池中设有出浆泵。
进一步地，所述化浆池和成品浆池的出浆口处均设有过滤器。
进一步地，所述过滤出渣器设有溢流出口和底流出口，所述过滤出渣器的溢流出口和溢流仓的出浆口均与化浆池连接。
进一步地，所述输送皮带包括称重皮带和送料皮带，所述送料皮带设在称重皮带后方，所述加水口设有流量阀。
一种电石渣作为脱硫还原剂的制备方法，包括以下步骤：
S1，电石渣固化：将电石渣进行脱水压滤固化处理，形成含水量低于35%的湿渣，将湿渣送至料仓中；
S2，电石渣送料：将料仓中湿渣送至配料斗中，配料斗中湿渣落至下料皮带上，经由下料皮带输送至输送皮带上；
S3，电石渣除铁：输送皮带上的电石渣进行称重，并经过除铁装置进行除铁；
S4，破碎处理：电石渣经由输送皮带输送至消化罐中，经由破碎仓对电石渣进行破碎，破碎后的电石渣进入混合仓中，同时加水口根据电石渣重量加入相应的制浆水；
S5，搅拌粗滤：破碎后的电石渣在混合仓中与制浆水进行搅拌混合，混合仓中的浆液经过过滤出渣器粗滤进入化浆池中；
S6，化浆混合：溢流仓中的浆液溢流化浆池中，浆液在化浆池混合至密度1150～1200kg/m3；
S7，细滤混合：化浆池中的浆液经过细滤输送至成品浆池中，并持续进行搅拌混合，混合均匀的浆液输送至脱硫烟道中。
进一步地，步骤S4中，加水口加入的制浆水采用石膏滤液水和脱硫工艺水。
进一步地，步骤S5中，过滤出渣器将粒径大于2mm的杂质去除，步骤S7中，化浆池出浆口处的过滤器将粒径大于0.25mm的杂质去除。
本发明有益效果如下：
对电石渣进行处理保证充分成浆形成脱硫还原剂，并设置多级过滤降低浆液中的杂质，进而减轻了对脱硫系统管道、设备的磨损，并具有较好的浆液处理效果，而且制浆设备兼容已有的脱硫系统，能够有效降低运行成本；
采用先脱水固化再制浆的工艺，降低电石渣的处理的难度，方便控制浆液浓度，同时有利于减少电石渣浆液的Cl-浓度和COD值，并且利用工艺水进行制浆也利于脱硫系统的水平衡。
附图说明
图1为本发明的制备装置的整体结构示意图；
图2为本发明的处理系统结构示意图。
附图标记：1-送料系统，11-料仓，12-配料斗，13-下料皮带，14-输送皮带，2-处理系统，21-消化罐，211-加水口，212-破碎仓，213-混合仓，214-溢流仓，22-过滤出渣器，23-化浆池，3-成品浆池。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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专利和简化描述，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专利的限制。
如图1、2所示，一种电石渣作为脱硫还原剂的制备装置，包括送料系统1、处理系统2和成品浆池3，电石渣依次通过送料系统1、处理系统2和成品浆池3形成脱硫浆液。
如图1所示，所述送料系统1包括料仓11、配料斗12、下料皮带13和输送皮带14；所述料仓11中设有电石渣，电石渣依次经过配料斗12、下料皮带13和输送皮带14进入处理系统2中，所述下料皮带13设在配料斗12下方，所述输送皮带14设在下料皮带13下方，所述处理系统2设在输送皮带14末端。
如图2所示，所述处理系统2包括消化罐21、过滤出渣器22和化浆池23，所述过滤出渣器22设在消化罐21中，所述化浆池23设在消化罐21后侧；所述成品浆池3设在化浆池23后侧。
本发明的原理如下：电石渣先通过脱水干化形成便于输送的固体物，既方便输送，又便于控制浆液浓度，电石渣与工艺水混合形成浆液后，对浆液采用溢流出浆以及多级过滤的方式将浆液中的杂质去除，既保证电石渣制浆的处理效果，又有效降低电石渣浆液对脱硫系统的影响。
如图2所示，进一步地，所述消化罐21包括加水口211、破碎仓212、混合仓213和溢流仓214，所述破碎仓212位于输送皮带14的下方，所述加水口211设在破碎仓212的上方，所述混合仓213设在破碎仓212的下方，所述溢流仓214设在混合仓213的后侧。
消化罐21中分为破碎仓212实现电石渣的破碎，混合仓213用于和工艺水进行混合形成浆液，其中上层的浆液溢流至溢流仓214中，溢流仓214用于将上层浆液溢出，避免携带大量固态杂质。混合仓213中的浆液分为两部分，上层含固态杂质较少的浆液直接溢流至溢流仓214中，下层浆液进入过滤出渣器22中进行过滤，之后过滤出渣器22中过滤后的浆液再次通过溢流进入化浆池23中，溢流仓214中的浆液直接通过溢流进入化浆池23中，通过上述三次溢流操作，能够降低浆液中固态杂质，并提升电石渣的搅拌混合程度，有效提升浆液中还原剂的浓度，既保证电石渣的利用效率，又降低了固态杂质对脱硫系统的损坏。
进一步地，所述过滤出渣器22设在混合仓213的出浆口处，所述化浆池23设在溢流仓214的出浆口处。
进一步地，所述化浆池23中设有悬浮泵或顶进式搅拌器，能够有效提升搅拌效率并能够有效实现浆液中固液分离，保证杂质的过滤效果；所述输送皮带14上设有除铁装置，除去电石渣中的金属杂质，所述配料斗12上设有振动装置，所述成品浆池3中设有出浆泵。
优选的，所述配料斗12的内壁采用光滑处理的镜面钢，配合振动装置，能够有效避免含水量较高电石渣的堆积堵塞。
进一步地，所述化浆池23和成品浆池3的出浆口处均设有过滤器。
进一步地，所述过滤出渣器22设有溢流出口和底流出口，所述过滤出渣器22的溢流出口和溢流仓214的出浆口均与化浆池23连接。
进一步地，所述输送皮带14包括称重皮带和送料皮带，所述送料皮带设在称重皮带后方，所述加水口211设有流量阀。
优选的，通过输送皮带14与加水口211的联动，实现在消化罐21中形成1150～1200kg/m3的混合液，保证还原剂的浓度符合要求。
一种电石渣作为脱硫还原剂的制备方法，包括以下步骤：
S1，电石渣固化：将电石渣进行脱水压滤固化处理，形成含水量低于35%的湿渣，方便输送且容易控制浓度，将湿渣输送至料仓11中；
S2，电石渣送料：将料仓11中湿渣送至配料斗12中，配料斗12中湿渣落至下料皮带13上，经由下料皮带13输送至输送皮带14上；
S3，电石渣除铁：输送皮带14上的电石渣进行称重，并经过除铁装置进行除铁；
S4，破碎处理：电石渣经由输送皮带14输送至消化罐21中，经由破碎仓212对电石渣进行破碎，破碎后的电石渣进入混合仓213中，同时加水口211根据电石渣重量加入相应的制浆水；
S5，搅拌粗滤：破碎后的电石渣在混合仓213中与制浆水进行搅拌混合，混合仓213中的浆液经过过滤出渣器22粗滤进入化浆池23中；
S6，化浆混合：溢流仓214中的浆液溢流化浆池23中，浆液在化浆池23混合至密度1150～1200kg/m3；
S7，细滤混合：化浆池23中的浆液经过细滤输送至成品浆池3中，并持续进行搅拌混合，混合均匀的浆液输送至脱硫烟道中。
进一步地，步骤S4中，加水口211加入的制浆水采用石膏滤液水和脱硫工艺水。
进一步地，步骤S5中，过滤出渣器22将粒径大于2mm的杂质去除，步骤S7中，化浆池23出浆口处的过滤器将粒径大于0.25mm的杂质去除。两级过滤以及溢流出浆的方式能够有效降低浆液中固体杂质的含量，避免对脱硫系统造成影响。
优选的，步骤S5、S7中过滤处电石渣杂质统一输送收集处理。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种电石渣作为脱硫还原剂的制备装置，其特征是，包括送料系统（1）、处理系统（2）和成品浆池（3），电石渣依次通过送料系统（1）、处理系统（2）和成品浆池（3）形成脱硫浆液；
所述送料系统（1）包括料仓（11）、配料斗（12）、下料皮带（13）和输送皮带（14）；所述料仓（11）中设有电石渣，电石渣依次经过配料斗（12）、下料皮带（13）和输送皮带（14）进入处理系统（2）中，所述下料皮带（13）设在配料斗（12）下方，所述输送皮带（14）设在下料皮带（13）下方，所述处理系统（2）设在输送皮带（14）末端；
所述处理系统（2）包括消化罐（21）、过滤出渣器（22）和化浆池（23），所述过滤出渣器（22）设在消化罐（21）中，所述化浆池（23）设在消化罐（21）后侧；
所述成品浆池（3）设在化浆池（23）后侧；
所述消化罐（21）包括加水口（211）、破碎仓（212）、混合仓（213）和溢流仓（214），所述破碎仓（212）位于输送皮带（14）的下方，所述加水口（211）设在破碎仓（212）的上方，所述混合仓（213）设在破碎仓（212）的下方，所述溢流仓（214）设在混合仓（213）的后侧；
所述过滤出渣器（22）设在混合仓（213）的出浆口处，所述化浆池（23）设在溢流仓（214）的出浆口处；
所述过滤出渣器（22）设有溢流出口和底流出口，所述过滤出渣器（22）的溢流出口和溢流仓（214）的出浆口均与化浆池（23）连接；
所述混合仓（213）中的浆液分为两部分，上层含固态杂质较少的浆液直接溢流至溢流仓（214）中，下层浆液进入过滤出渣器（22）中进行过滤，之后过滤出渣器（22）中过滤后的浆液再次通过溢流进入化浆池（23）中，溢流仓（214）中的浆液直接通过溢流进入化浆池（23）中。
2.根据权利要求1所述的一种电石渣作为脱硫还原剂的制备装置，其特征是：所述化浆池（23）中设有悬浮泵，所述输送皮带（14）上设有除铁装置，所述配料斗（12）上设有振动装置，所述成品浆池（3）中设有出浆泵。
3.根据权利要求1所述的一种电石渣作为脱硫还原剂的制备装置，其特征是：所述化浆池（23）和成品浆池（3）的出浆口处均设有过滤器。
4.根据权利要求1所述的一种电石渣作为脱硫还原剂的制备装置，其特征是：所述输送皮带（14）包括称重皮带和送料皮带，所述送料皮带设在称重皮带后方，所述加水口（211）设有流量阀。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种电石渣作为脱硫还原剂的制备装置利用电石渣作为脱硫还原剂的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
S1，电石渣固化：将电石渣进行脱水压滤固化处理，形成含水量低于35%的湿渣，将湿渣送至料仓（11）中；
S2，电石渣送料：将料仓（11）中湿渣送至配料斗（12）中，配料斗（12）中湿渣落至下料皮带（13）上，经由下料皮带（13）输送至输送皮带（14）上；
S3，电石渣除铁：输送皮带（14）上的电石渣进行称重，并经过除铁装置进行除铁；
S4，破碎处理：电石渣经由输送皮带（14）输送至消化罐（21）中，经由破碎仓（212）对电石渣进行破碎，破碎后的电石渣进入混合仓（213）中，同时加水口（211）根据电石渣重量加入相应的制浆水；
S5，搅拌粗滤：破碎后的电石渣在混合仓（213）中与制浆水进行搅拌混合，混合仓（213）中的浆液经过过滤出渣器（22）粗滤进入化浆池（23）中；
S6，化浆混合：溢流仓（214）中的浆液溢流化浆池（23）中，浆液在化浆池（23）混合至密度1150～1200kg/m3；
S7，细滤混合：化浆池（23）中的浆液经过细滤输送至成品浆池（3）中，并持续进行搅拌混合，混合均匀的浆液输送至脱硫烟道中。
6.根据权利要求5所述的一种电石渣作为脱硫还原剂的制备装置利用电石渣作为脱硫还原剂的制备方法，其特征是：步骤S4中，加水口（211）加入的制浆水采用石膏滤液水和脱硫工艺水。
7.根据权利要求5所述的一种电石渣作为脱硫还原剂的制备装置利用电石渣作为脱硫还原剂的制备方法，其特征是：步骤S5中，过滤出渣器（22）将粒径大于2mm的杂质去除，步骤S7中，化浆池（23）出浆口处的过滤器将粒径大于0.25mm的杂质去除。
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