CN115106372A - 用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备、方法和脱硫设备 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备、方法和脱硫设备，其中，用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，包括第一传送机构和至少一个第二传送机构，第二传送机构设于第一传送机构的下一工位，第一传送机构用于将脱硫石膏浆液固液分离，并将分离后的固体石膏输送至第二传送机构上，第二传送机构的周围设置有与电厂尾部烟气连通的等离子体发生器，等离子体发生器用于对电厂尾部烟气进行电离，将电厂尾部烟气中的二氧化碳转化为碳酸根离子，并将电离后的电厂尾部烟气吹至固体石膏，以使碳酸根离子与固体石膏中的重金属反应生成碳酸盐沉淀。本公开能够对脱硫石膏中的重金属进行固化，以防止重金属释放到环境中，从而减少对环境的污染。
Description
技术领域
本公开涉及脱硫石膏生产设备技术领域，具体地，涉及一种用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备、方法和脱硫设备。
背景技术
燃煤电厂中，脱硫石膏浆液作为脱硫系统的主要副产物，经过分离后可得到的石膏。但石膏中含有重金属(如As、Se、Hg、Pb、Cd和Cr)，在受热或者雨水的冲洗过程中，石膏中包含的重金属可能会二次释放到环境中去，对人类及环境造成危害。目前，相关技术中，只有对石膏溶液中的重金属进行处理，并未公开如何对石膏中含有的重金属进行处理。
如何对石膏中含有的重金属进行处理是本领域亟待解决的问题。
发明内容
本公开的目的是提供一种用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备、方法和脱硫设备，本公开能够对脱硫石膏中的重金属进行固化，以防止脱硫石膏中的重金属释放到环境中，从而减少对环境的污染。
为了实现上述目的，本公开提供一种用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，包括第一传送机构和至少一个第二传送机构；
所述第二传送机构设于所述第一传送机构的下一工位，所述第一传送机构用于将脱硫石膏浆液固液分离，并将分离后的固体石膏输送至所述第二传送机构上；
所述第二传送机构的周围设置有与电厂尾部烟气连通的等离子体发生器，所述等离子体发生器用于对所述电厂尾部烟气进行电离，将所述电厂尾部烟气中的二氧化碳转化为碳酸根离子，并将电离后的所述电厂尾部烟气吹至所述固体石膏，以使所述碳酸根离子与所述固体石膏中的重金属反应生成碳酸盐沉淀。
可选地，所述脱硫石膏中重金属固化的设备还包括研磨装置，所述研磨装置位于所述第一传送机构和所述第二传送机构之间的传送路径上，所述研磨装置用于对所述固体石膏进行研磨，以增大所述固体石膏与所述电厂尾部烟气的接触面积。
可选地，所述第二传送机构的数量为多个，多个所述第二传送机构沿传送路径依次设置。
可选地，每个所述第二传送机构的周围均对应设置有至少一个所述等离子体发生器。
可选地，相邻两个所述第二传送机构之间的传送路径上设有所述研磨装置。
可选地，所述等离子体发生器设于所述第二传送机构的上方和/或四周环绕布置。
可选地，所述第一传送机构包括真空皮带脱水机，所述真空皮带脱水机用于将脱硫石膏浆液固液分离，并将分离后的固体石膏输送至所述第二传送机构上。
可选地，所述第一传送机构包括水力旋流器和皮带输送机，所述水力旋流器的固体出口与所述皮带输送机连接，所述水力旋流器用于将脱硫石膏浆液固液分离，所述皮带输送机用于将从所述水力旋流器的固体出口排至所述皮带输送机上的所述固体石膏输送至所述第二传送机构上。
本公开还提供一种脱硫设备，包括脱硫塔和上述用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，所述固化设备与所述脱硫塔的脱硫石膏浆液排放口连接。
本公开还提供一种用于固化脱硫石膏中重金属的固化方法，采用上述用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，该方法包括：
将所述脱硫石膏浆液输送至所述第一传送机构上，所述第一传送机构对所述脱硫石膏浆液进行固液分离，并将分离后的固体石膏输送至所述第二传送机构上；
将所述电厂尾部烟气通入所述等离子体发生器，所述等离子体发生器对所述电厂尾部烟气进行电离，以将所述电厂尾部烟气中的二氧化碳转化为碳酸根离子；
将所述等离子体发生器电离后的所述电厂尾部烟气吹至所述第二传送机构输送的所述固体石膏上，以使所述碳酸根离子与所述固体石膏中的重金属反应生成碳酸盐沉淀。
通过上述技术方案，第一传送机构能够对从脱硫塔的脱硫石膏浆液排放口排至第一传送机构上的脱硫石膏浆液进行分离，并将分离后的固体石膏输送至第二传送机构上，第二传送机构能够进行固体石膏的输送，等离子体发生器能够对通入的电厂尾部烟气进行电离，并将电离后的电厂尾部烟气吹至第二传送机构输送的固体石膏上，以使经过电离后的电厂尾部烟气中的碳酸根离子与固体石膏中的重金属反应生成碳酸盐沉淀，从而实现对脱硫石膏中重金属的固化。
本公开提供的上述用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，通过对燃煤电厂尾部烟气中的二氧化碳进行电离，得到碳酸根离子，实现了燃煤电厂尾部烟气的再利用，减少了应用成本。燃煤电厂尾部烟气可以就地取材，获取方便，成本低，且燃煤电厂尾部烟气温度较高，还能够对分离后的固体石膏进行干燥处理。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开一种示例性的实施方式提供的用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备；
图2是本公开一种示例性的实施方式提供的用于固化脱硫石膏中重金属的固化方法的流程图。
附图标记说明
1-第一传送机构；
2-第二传送机构；
3-等离子体发生器。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是附图的图面的方向定义的，“内、外”是指相关零部件的内、外。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本公开的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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公开中的具体含义。
如图1所示，本公开第一方面提供一种用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，包括第一传送机构1和至少一个第二传送机构2，第二传送机构2设于第一传送机构1的下一工位，第一传送机构1用于将脱硫石膏浆液固液分离，并将分离后的固体石膏输送至第二传送机构2上，第二传送机构2的周围设置有与电厂尾部烟气连通的等离子体发生器3，等离子体发生器3用于对电厂尾部烟气进行电离，将电厂尾部烟气中的二氧化碳转化为碳酸根离子，并将电离后的电厂尾部烟气吹至固体石膏，以使碳酸根离子与固体石膏中的重金属反应生成碳酸盐沉淀。
通过上述技术方案，第一传送机构1能够对从脱硫塔的脱硫石膏浆液排放口排至第一传送机构1上的脱硫石膏浆液进行分离，并将分离后的固体石膏输送至第二传送机构2上，第二传送机构2能够进行固体石膏的输送，等离子体发生器3能够对通入的电厂尾部烟气进行电离，并将电离后的电厂尾部烟气吹至第二传送机构2输送的固体石膏上，以使经过电离后的电厂尾部烟气中的碳酸根离子与固体石膏中的重金属反应生成碳酸盐沉淀，从而实现对脱硫石膏中重金属的固化。
本公开提供的上述用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，通过对燃煤电厂尾部烟气中的二氧化碳进行电离，得到碳酸根离子，实现了燃煤电厂尾部烟气的再利用，减少了应用成本。燃煤电厂尾部烟气可以就地取材，获取方便，成本低，且燃煤电厂尾部烟气温度较高，还能够对分离后的固体石膏进行干燥处理。
上述燃煤电厂尾部烟气中含有的CO2，H2O能够通过等离子体发生器3电离，形成OH-、O2-、CO3 2-、HCO3 -等活性物质，其中，碳酸根活性物质可以和重金属反应生成碳酸盐沉淀，而OH-和O2-等可以在石膏表面形成“石膏-OOH”，也可以参与到重金属的络合反应,化学反应式如：-COOH+Pb2+/Cd2++H2O→COOH Pb+/Cd++H3O+,从而实现脱硫石膏中不稳定的重金属的固化。
本公开的一种实施方式中，第二传送机构2设置在所述第一传送机构1的斜下方，分离后的固体石膏能够从第一传送机构1上掉落至第二传送机构2上。
可选地，脱硫石膏中重金属固化的设备还包括研磨装置，研磨装置位于第一传送机构1和第二传送机构2之间的传送路径上，研磨装置用于对固体石膏进行研磨，以增大固体石膏与电厂尾部烟气的接触面积。
通过上述技术方案，利用研磨装置对分离后的固体石膏进行研磨，以增大固体石膏与电厂尾部烟气的接触面积，使固体石膏中的重金属能够充分与尾部烟气中的碳酸根离子反应，提高重金属固化效率。
上述研磨装置的类型可以有多种，例如，研磨器以及机械类型的球磨机等，本公开对此不做具体限制。作为本公开一种示例性的实施方式，研磨装置为球磨机。
可选地，第二传送机构2的数量为多个，多个第二传送机构2沿传送路径依次设置。
通过上述技术方案，多个第二传送机构2沿传送路径依次设置，能够实现固体石膏的多级传送。
本公开的一种实施方式中，相邻两个第二传送机构2之间存在高度差，后面的第二传送机构2设置在前面的第二传送机构2的斜下方。
可选地，每个第二传送机构2的周围均对应设置有至少一个等离子体发生器3。
通过上述技术方案，沿传送路径依次设置的每个第二传送机构2的周围均对应设置有等离子体发生器3，可以使固体石膏中的重金属在每级传送过程中均与对应等离子体发生器3吹出的含有碳酸根离子的电厂尾部烟气进行反应，以提高重金属固化质量和固化效率，从而尽可能的除去固体石膏中的重金属。
本公开的一种实施方式中，每个第二传送机构2的正上方沿传送路径依次设置有多个等离子体发生器3，使第二传送机构2上的固体石膏在输送过程中能够充分与尾部烟气中的碳酸根离子反应，以提高重金属固化质量和固化效率。
可选地，相邻两个第二传送机构2之间的传送路径上设有研磨装置。
通过上述技术方案，与尾部烟气中的碳酸根离子反应后的固体石膏经过再次研磨，可以使内部的重金属暴露，以继续与下一级第二传送机构2对应的等离子体发生器3吹出的含有碳酸根离子的电厂尾部烟气进行反应，从而尽可能的除去固体石膏中的重金属。
可选地，等离子体发生器3设于第二传送机构2的上方和/或四周环绕布置。
通过上述技术方案，设于第二传送机构2的上方和/或四周环绕布置的等离子体发生器3，能够将含有碳酸根离子的电厂尾部烟气吹至第二传送机构2的上表面，以与第二传送机构2上输送的固体石膏进行反应。
可选地，第一传送机构1包括真空皮带脱水机，真空皮带脱水机用于将脱硫石膏浆液固液分离，并将分离后的固体石膏输送至第二传送机构2上。
通过上述技术方案，真空皮带脱水机能够在脱硫石膏浆液输送过程中直接将脱硫石膏浆液固液分离，方便、快捷。
可选地，第一传送机构1包括水力旋流器和皮带输送机，水力旋流器的固体出口与皮带输送机连接，水力旋流器用于将脱硫石膏浆液固液分离，皮带输送机用于将从水力旋流器的固体出口排至皮带输送机上的固体石膏输送至第二传送机构2上。
通过上述技术方案，上述第一传送机构1先利用水力旋流器将脱硫石膏浆液固液分离，然后通过皮带输送机将从水力旋流器的固体出口排出固体石膏输送至第二传送机构2上，固液分离效果好。
本公开第二方面提供一种脱硫设备，包括脱硫塔和上述用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，固化设备与脱硫塔的脱硫石膏浆液排放口连接。
通过上述技术方案，固化设备直接与脱硫塔的脱硫石膏浆液排放口连接，可以在脱硫的同时对脱硫石膏中重金属进行在线固化处理，以减少重金属对人和环境的危害。
如图2所示，本公开第三方面提供一种用于固化脱硫石膏中重金属的固化方法，采用上述用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，该方法包括以下步骤：
S100：将脱硫石膏浆液输送至第一传送机构1上，第一传送机构1对脱硫石膏浆液进行固液分离，并将分离后的固体石膏输送至第二传送机构2上；
S200：将电厂尾部烟气通入等离子体发生器3，等离子体发生器3对电厂尾部烟气进行电离，以将电厂尾部烟气中的二氧化碳转化为碳酸根离子；
S300：将等离子体发生器3电离后的电厂尾部烟气吹至第二传送机构2输送的固体石膏上，以使碳酸根离子与固体石膏中的重金属反应生成碳酸盐沉淀。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，其特征在于，包括第一传送机构和至少一个第二传送机构；
所述第二传送机构设于所述第一传送机构的下一工位，所述第一传送机构用于将脱硫石膏浆液固液分离，并将分离后的固体石膏输送至所述第二传送机构上；
所述第二传送机构的周围设置有与电厂尾部烟气连通的等离子体发生器，所述等离子体发生器用于对所述电厂尾部烟气进行电离，将所述电厂尾部烟气中的二氧化碳转化为碳酸根离子，并将电离后的所述电厂尾部烟气吹至所述固体石膏，以使所述碳酸根离子与所述固体石膏中的重金属反应生成碳酸盐沉淀。
2.根据权利要求1所述的用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，其特征在于，所述脱硫石膏中重金属固化的设备还包括研磨装置，所述研磨装置位于所述第一传送机构和所述第二传送机构之间的传送路径上，所述研磨装置用于对所述固体石膏进行研磨，以增大所述固体石膏与所述电厂尾部烟气的接触面积。
3.根据权利要求2所述的用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，其特征在于，所述第二传送机构的数量为多个，多个所述第二传送机构沿传送路径依次设置。
4.根据权利要求3所述的用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，其特征在于，每个所述第二传送机构的周围均对应设置有至少一个所述等离子体发生器。
5.根据权利要求3所述的用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，其特征在于，相邻两个所述第二传送机构之间的传送路径上设有所述研磨装置。
6.根据权利要求1所述的用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，其特征在于，所述等离子体发生器设于所述第二传送机构的上方和/或四周环绕布置。
7.根据权利要求1所述的用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，其特征在于，所述第一传送机构包括真空皮带脱水机，所述真空皮带脱水机用于将脱硫石膏浆液固液分离，并将分离后的固体石膏输送至所述第二传送机构上。
8.根据权利要求1所述的用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，其特征在于，所述第一传送机构包括水力旋流器和皮带输送机，所述水力旋流器的固体出口与所述皮带输送机连接，所述水力旋流器用于将脱硫石膏浆液固液分离，所述皮带输送机用于将从所述水力旋流器的固体出口排至所述皮带输送机上的所述固体石膏输送至所述第二传送机构上。
9.一种脱硫设备，其特征在于，包括脱硫塔和权利要求1-8中任一项所述的用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，所述固化设备与所述脱硫塔的脱硫石膏浆液排放口连接。
10.一种用于固化脱硫石膏中重金属的固化方法，其特征在于，采用权利要求1-8中任一项所述的用于固化脱硫石膏中重金属的固化设备，该方法包括：
将所述脱硫石膏浆液输送至所述第一传送机构上，所述第一传送机构对所述脱硫石膏浆液进行固液分离，并将分离后的固体石膏输送至所述第二传送机构上；
将所述电厂尾部烟气通入所述等离子体发生器，所述等离子体发生器对所述电厂尾部烟气进行电离，以将所述电厂尾部烟气中的二氧化碳转化为碳酸根离子；
将所述等离子体发生器电离后的所述电厂尾部烟气吹至所述第二传送机构输送的所述固体石膏上，以使所述碳酸根离子与所述固体石膏中的重金属反应生成碳酸盐沉淀。
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