CN117299001A - 脱硫石膏处理碳减排组合装置 - Google Patents
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Abstract
一种脱硫石膏处理碳减排组合装置，属于钙法烟气脱硫副产物处理相关技术领域。该装置包括：旋风预热器；旋风冷却器；分解器，分解器包括有布料区以及加热分解区，旋风预热器与布料区连通、由布料区容纳预热后的待处理物料，布料区与加热分解区之间设置有布料层、用于将布料区容纳的待处理物料散落到加热分解区，加热分解区与旋风冷却器连通、由加热分解区生成的处理后物料进入到旋风冷却器中进行冷却。本发明在对硫酸钙晶体进行高温分解时，可以对二氧化碳进行收集，杜绝处理后烟气的直接排放，从而达到减少二氧化碳排放的目的，实现了碳减排。加热废气还可以得到二次利用，用于脱硝升温或制盐加热等。
Description
技术领域
本发明涉及钙法烟气脱硫副产物处理相关技术领域，更具体地说，特别涉及一种脱硫石膏处理碳减排组合装置。
背景技术
目前，烟气的脱硫治理主要分为湿法脱硫、干法脱硫、半干法脱硫。湿法脱硫主要有钙法、镁法、氨法、双碱法等方法。干法脱硫主要有小苏打脱硫（SDS）、活性炭吸附、循环流化床（CFB）等方法。半干法主要是采用旋转喷雾脱硫（SDA）。在湿法脱硫中以钙法为主，其副产物以石膏（CaSO4﹒2H2O）为主。干法中以循环流化床为主，循环流化床脱硫和旋转喷雾脱硫的副产物以CaSO4和CaSO3的混合物为主。
在湿法脱硫中会用到CaCO3，其在生成石膏的过程中也会排放CO2。使用CaO的湿法脱硫、CFB和SDA等方法时，虽然在脱硫过程中不产生CO2，但CaO是用CaCO3高温分解得到的，在分解过程中会产生CO2。
在全国范围内，由脱硫系统产生大量的石膏、CaSO4和 CaSO3不能有效的进行二次利用，大多数只能进行填埋，这样会造成资源的浪费。再则，随着节能减排要求的提高，除了减少SO2和NOx外，还要对CO2等污染物进行减排，而不是污染转移，很显然，目前的方法都存在会排放CO2的问题。
发明内容
（一）技术问题：
综上所述，如何在实现脱硫的同时，减少甚至杜绝CO2的排放，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
（二）技术方案：
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种脱硫石膏处理碳减排组合装置，在本发明中，该脱硫石膏处理碳减排组合装置包括：
用于对待处理物料进行多级预热的旋风预热器；
用于对处理后物料进行多级冷却的旋风冷却器；
与所述旋风预热器以及所述旋风冷却器连接的分解器，所述分解器包括有布料区以及加热分解区，所述旋风预热器与所述布料区连通、由所述布料区容纳预热后的待处理物料，所述布料区与所述加热分解区之间设置有布料层、用于将所述布料区容纳的待处理物料散落到所述加热分解区，所述加热分解区与所述旋风冷却器连通、由所述加热分解区生成的处理后物料进入到所述旋风冷却器中进行冷却。
优选地，在本发明所提供的脱硫石膏处理碳减排组合装置中，所述旋风预热器包括有预热器单元；所述预热器单元包括有预热器单元分离体，所述预热器单元分离体包括有预热器单元分离壳体以及预热器单元分离笼，所述预热器单元分离笼的一端插入至所述预热器单元分离壳体内用于实现气固分离，所述预热器单元分离笼的另一端位于所述预热器单元分离壳体的外部用于分离后气体的导出，所述预热器单元分离壳体上设置有用于将气固混合流体输送进预热器单元的预热器单元输气管以及用于分离后固体物料输出的预热器单元固料输送管；所述旋风预热器包括有多个预热器单元，沿工艺流程顺序，上一级所述预热器单元通过所述预热器单元输气管与下一级所述预热器单元的分离笼连接，上一级所述预热器单元固料输送管与下一级所述预热器单元输气管连接；在所述旋风预热器中，上游末端一级所述预热器单元的入口的所述预热器单元输气管用于待处理物料的输入，下游末端一级所述预热器单元的所述预热器单元固料输送管用于预热后待处理物料的输出。
优选地，在本发明所提供的脱硫石膏处理碳减排组合装置中，所述旋风冷却器包括有冷却器单元；所述冷却器单元包括有冷却器单元分离体，所述冷却器单元分离体包括有冷却器单元分离壳体以及冷却器单元分离笼，所述冷却器单元分离笼的一端插入至所述冷却器单元分离壳体内用于实现气固分离，所述冷却器单元分离笼的另一端位于所述冷却器单元分离壳体的外部用于分离后气体的导出，与所述冷却器单元分离壳体连接有用于气固混合流体输入的冷却器单元输气管以及用于分离后固体物料输出的冷却器单元固料输送管；所述旋风冷却器包括有多个冷却器单元，沿工艺流程顺序，上一级的所述冷却器单元的冷却器单元输气管与下一级的所述冷却器单元的冷却器单元分离笼连接，上一级的所述冷却器单元的冷却器单元固料输送管与下一级的所述冷却器单元的冷却器单元输气管连接；在所述旋风冷却器中，上游末端一级的所述冷却器单元的冷却器单元输气管用于处理后物料的输入，下游末端一级的所述冷却器单元的冷却器单元固料输送管用于冷却后的处理后物料的输出；上游末端一级的所述冷却器单元的冷却器单元分离笼与所述分解器连通。
优选地，在本发明所提供的脱硫石膏处理碳减排组合装置中，所述布料层的底部设置有布料结构，所述布料结构为漏斗形孔口结构，所述布料结构的漏斗大口端朝向所述布料区，所述布料结构的小口端朝向所述加热分解区；所述布料结构的小口端开口直径大于硫酸钙的颗粒直径；所述布料结构均匀布设在所述布料层的底部。
优选地，在本发明所提供的脱硫石膏处理碳减排组合装置中，于所述分解器的底部设置有集料斗；所述集料斗为漏斗形结构，所述集料斗的大口端与所述分解器的底部对接，所述集料斗的小口端与所述旋风冷却器连通。
优选地，在本发明所提供的脱硫石膏处理碳减排组合装置中，于所述分解器的内部设置有用于分散待处理物料的分散部件，所述分散部件布设于所述加热分解区中。
优选地，在本发明所提供的脱硫石膏处理碳减排组合装置中，在所述加热分解区内设置有所述分散部件，所述分散部件为方形或菱形管，所述分散部件采用耐高温、耐磨材质制成，所述分散部件设置在所述加热分解区中形成列管式换热结构；所述分散部件的内部可流过加热介质，所述分散部件的外部用于固体物料流过；所述分散部件的一个对角上下垂直放置、另一个对角左右水平布置，相邻上下层的所述分散部件错开布置；或，直接对所述加热分解区进行直接加热。
优选地，在本发明所提供的脱硫石膏处理碳减排组合装置中，所述分散部件为棱形结构，多个所述分散部件位于同一个水平面上均布形成有分散部件层；于所述加热分解区内设置有多个所述分散部件层，相邻的两个所述分散部件层错位设置；在相邻的两个所述分散部件层中，位于下层的所述分散部件层的分散部件的顶部尖角结构设置于位于上层的所述分散部件层的分散部件的底部尖角结构之间并形成有用于硫酸钙流动的加热间隙。
优选地，在本发明所提供的脱硫石膏处理碳减排组合装置中，于所述分解器的侧壁上开设有出气孔以及进气孔；所述出气孔位于所述布料区与所述加热分解区之间，所述出气孔设置在石膏落料的盲区，所述进气孔设置于所述加热分解区的下方，所述进气孔设置在石膏落料的盲区；所述出气孔与所述旋风预热器连通，所述进气孔与所述旋风冷却器连通。
优选地，在本发明所提供的脱硫石膏处理碳减排组合装置中，所述出气孔在水平面内环绕所述分解器等间隔设置，全部的所述出气孔通过出气集气管连通，所述出气集气管与所述旋风预热器的下游末端一级的所述预热器单元的预热器单元输气管连通；所述进气孔在水平面内环绕所述分解器等间隔设置，全部的所述进气孔通过进气集气管连通，所述进气集气管与所述旋风冷却器的上游末端一级的所述冷却器单元的冷却器单元固料输送管连通。
（三）有益效果：
本发明提供了一种脱硫石膏处理碳减排组合装置，该脱硫石膏处理碳减排组合装置包括：用于对待处理物料进行多级预热的旋风预热器；用于对处理后物料进行多级冷却的旋风冷却器；与所述旋风预热器以及所述旋风冷却器连接的分解器，所述分解器包括有布料区以及加热分解区，所述旋风预热器与所述布料区连通、由所述布料区容纳预热后的待处理物料，所述布料区与所述加热分解区之间设置有布料层、用于将所述布料区容纳的待处理物料散落到所述加热分解区，所述加热分解区与所述旋风冷却器连通、由所述加热分解区生成的处理后物料进入到所述旋风冷却器中进行冷却。
通过上述结构设计，本发明所提供的脱硫石膏处理碳减排组合装置能够达到如下有益效果：
1、在对硫酸钙晶体进行高温分解时，可以对二氧化碳进行收集，杜绝处理后烟气的直接排放，从而达到减少二氧化碳排放的目的，实现了碳减排；
2、冷却气体在整个过程中充当了冷却介质（对高温的氧化钙进行冷却，冷却过程中冷却气体吸热升温）和加热介质（在经过了加热分解区吸收了大量热能变成热气流，可以对硫酸钙进行预热）；
3、设备集成化程度高，采用了一体式结构设计；
4、本发明所提供的脱硫石膏处理碳减排一体式装置适用于颗粒状或粉状硫酸钙升温降温工艺，当冷却气体为空气时，适用于不易燃固体物料的冷却、预热，当冷却气体为惰性气体时，适用于易燃固体物料的冷却、预热；
5、加热废气还可以得到二次利用，用于脱硝升温或制盐加热等；
6、加热分解区内部环境温度较高，最低为1200℃，二噁英等有机污染物在1200℃以上完全分解，不会造成二次污染。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1为本发明一种实施例中脱硫石膏处理碳减排组合装置的结构示意图；
图2为本发明一种实施例中预热器的结构示意图；
图3为本发明一种实施例中冷却器的结构示意图。
在图1至图3中，部件名称与附图标记的对应关系为：
分解器1、布料区1a、加热分解区1b；
预热器单元分离壳体2；预热器单元分离笼3；预热器单元输气管4；
预热器单元固料输送管5；冷却器单元分离壳体6；冷却器单元分离笼7；
冷却器单元输气管8；冷却器单元固料输送管9；集料斗10；分散部件11。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本发明必须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。本发明中使用的术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
请参考图1至图3，其中，图1为本发明一种实施例中脱硫石膏处理碳减排组合装置的结构示意图；图2为本发明一种实施例中预热器的结构示意图；图3为本发明一种实施例中冷却器的结构示意图。
在水泥、钢铁等很多行业中，都需要使用大量的生石灰（即氧化钙），而生石灰的主要来源是石灰石（碳酸钙）。在石灰石生成生石灰的过程中，需要高温，因此就需要消耗大量的煤，而煤的燃烧和石灰石的分解又会生成大量的二氧化碳。另外，在烟气处理领域，在石灰石石膏法脱硫中，石灰石也会释放二氧化碳，而脱硫所产生的硫酸钙在其分解时，需要高温，需要消耗煤或其他能量，也有二氧化碳产生。相比于石灰石分解，硫酸钙的分解不会产生二氧化碳而是产生二氧化硫，二氧化硫可以生成有更高价值的产品。目前，硫酸钙分解产生的生石灰可以用于湿法脱硫，而生石灰在脱硫时不会产生二氧化碳，而脱硫后的石膏（含结晶水的硫酸钙）又可以进行分解，脱硫剂反复使用，周而复始，将大量节约脱硫剂，降低石灰石石膏脱硫的运行成本，并且减少二氧化碳的排放。
本发明所提供的脱硫石膏处理碳减排组合装置，就是用于实现脱硫石膏的高温分解处理（高温分解再生），同时该脱硫石膏处理碳减排组合装置还具备再生物的冷却以及二氧化碳的减排特点。
在本发明中，该脱硫石膏处理碳减排组合装置主要包括三部分：1、预热器部分，用于实现待处理物料（脱硫石膏）的预热；2、冷却器部分，用于实现处理后物料（氧化钙）的冷却，同时冷却器还具备冷却后热能量的二次利用功能；3、分解器1部分，用于实现待处理物料（脱硫石膏）的高温分解。
具体地，在本发明中预热器选用旋风预热器，旋风预热器用于对待处理物料进行多级预热。
旋风预热器是一组由多个相同的处理单元组成的预热系统，上述“相同的处理单元”即预热器单元。一个预热器单元能够对待处理物料进行一次预热，同时还能够实现待处理物料与预热气流的分离，使得预热后的待处理物料进行下一级的预热器单元直至加热至目标温度。
下面以一个预热器单元为例对其结构描述：预热器单元包括有预热器单元分离体，预热器单元分离体包括有预热器单元分离壳体2以及预热器单元分离笼3。在本发明的一个优选实施方案中，预热器单元分离壳体2（在竖直使用状态下）包括有上部的圆筒体结构以及下部的漏斗体结构，圆筒体结构部分用于实现气固分离（气指的是预热用的气流，固指的是待处理物料）。气固分离是利用固体离心力作用下与气体分离。气固混合气从切线方向进入分离器，混合气进入分离器后沿着分离器外壳内壁向下旋转，在离心力的作用下，固体颗粒被甩到分离器外壳内壁上，固体颗粒顺着外壳内壁落到分离器底部；分离出的气体从单元分离壳体的顶部进入分离笼（上一级的单元分离壳体进入到下一级的分离笼），具体是通过输气管实现分离出的气体的输送。预热器单元分离笼3的一端插入至预热器单元分离壳体2内用于实现气固分离，预热器单元分离笼3的另一端位于预热器单元分离壳体2的外部用于分离后气体的导出。在上述结构设计中，在气固混合过程阶段，固体物料（待处理物料）会吸收预热气流中的热能升温（物料升温即实现了物料的预热），然后在预热器单元分离壳体2中实现气固分离，固体（经过一次预热的待处理物料）会进入到下一级的预热器单元中，而预热气流（已经流失了部分热能）进入到上一级的预热器单元中。与预热器单元分离壳体2连接有用于气固混合流体输入的预热器单元输气管4以及用于分离后固体物料输出的预热器单元固料输送管5。旋风预热器包括有多个预热器单元，沿工艺流程顺序，上一级的预热器单元的预热器单元输气管4与下一级的预热器单元的预热器单元分离笼3连接，上一级的预热器单元的预热器单元固料输送管5与下一级的预热器单元的预热器单元输气管4连接；在旋风预热器中，上游末端一级的预热器单元的预热器单元输气管4用于待处理物料的输入，下游末端一级的预热器单元的预热器单元固料输送管5用于预热后待处理物料的输出。
基于上述结构设计的旋风预热器，其具体工作流程如下：如图1和图2所示，在使用状态下，旋风预热器为竖直设置状态，最上面的一个预热器单元为上游第一级的预热器单元，然后依次为第二级预热器单元……第M级预热器单元（一般在6-8级），第一级预热器单元的预热器单元输气管4与料仓连通，待处理物料由料仓输出通过预热器单元输气管4进入到第一级预热器单元中，同时，第二级预热器单元输出的热气流（热气流由最后一级预热器单元输入，然后依次向上输送直至第一级预热器单元，最后被集中处理）会进入到第一级预热器单元的预热器单元输气管4中与物料混合形成气固混合流体进入到预热器单元分离壳体2中进行气固分离，经过气固分离后，固体（经过预热的待处理物料）会通过第二级预热器单元的入口管进入到第二级预热器单元中进行预热以及气固分离，以此类推，待处理物料会从第一级预热器单元依次预热直至到最后一级的预热器单元，在输送过程中待处理物料温度逐渐升高，而热气流则从最后一级的预热器单元输入依次经过多个预热器单元后从第一级预热器单元输出，在输送过程中热气流温度逐渐降低。
具体地，在本发明中冷却器选用旋风冷却器，旋风冷却器用于对待处理物料进行多级冷却。
旋风冷却器是一组由多个相同的处理单元组成的冷却系统，上述“相同的处理单元”即冷却器单元。一个冷却器单元能够对待处理物料进行一次冷却，同时还能够实现待处理物料与冷却气流的分离，使得冷却后的待处理物料进行下一级的冷却器单元直至加热至目标温度。
下面以一个冷却器单元为例对其结构描述：冷却器单元包括有冷却器单元分离体，冷却器单元分离体包括有冷却器单元分离壳体6以及冷却器单元分离笼7。在本发明的一个优选实施方案中，冷却器单元分离壳体6（在竖直使用状态下）包括有上部的圆筒体结构以及下部的漏斗体结构，圆筒体结构部分用于实现气固分离（气指的是冷却用的气流，固指的是处理后物料）。冷却器单元分离笼7为圆筒形结构，在冷却器单元上设置有小的气孔结构，气孔结构的孔径应当小于处理后物料的直径（处理后物料的最小直径），这样才能够将处理后物料拦截在冷却器单元分离笼7的外部，同时冷却气流能够通过气孔结构进入到冷却器单元分离笼7内向上游一级的冷却器单元输出。冷却器单元分离笼7的一端插入至冷却器单元分离壳体6内用于实现气固分离，冷却器单元分离笼7的另一端位于冷却器单元分离壳体6的外部用于分离后气体的导出。在上述结构设计中，在气固混合过程阶段，固体物料（处理后物料，即经过热分解得到的氧化钙）会释放热量到冷却气流（物料释放热量降温即实现了物料的冷却），然后在冷却器单元分离壳体6中实现气固分离，固体（经过一次冷却的处理后物料）会进入到下一级的冷却器单元中，而冷却气流（已经吸收了部分热能温度逐渐升高）进入到上一级的冷却器单元中。与冷却器单元分离壳体6连接有用于气固混合流体输入的冷却器单元输气管8以及用于分离后固体物料输出的冷却器单元固料输送管9。旋风冷却器包括有多个冷却器单元，沿工艺流程顺序，上一级的冷却器单元的冷却器单元输气管8与下一级的冷却器单元的冷却器单元分离笼7连接，上一级的冷却器单元的冷却器单元固料输送管9与下一级的冷却器单元的冷却器单元输气管8连接；在旋风冷却器中，上游末端一级的冷却器单元的冷却器单元输气管8用于处理后物料的输入，下游末端一级的冷却器单元的冷却器单元固料输送管9用于冷却后处理后物料的输出。
基于上述结构设计的旋风冷却器，其具体工作流程如下：如图1和图3所示，在使用状态下，旋风冷却器为竖直设置状态，最上面的一个冷却器单元为上游第一级的冷却器单元，然后依次为第二级冷却器单元……第M级冷却器单元（一般在6-8级），第一级冷却器单元的冷却器单元输气管8与分解器1连通，处理后的物料由分解器1输出通过冷却器单元输气管8进入到第一级冷却器单元中，同时，第二级冷却器单元输出的冷却气流（冷却气流由最后一级冷却器单元输入，然后依次向上输送直至第一级冷却器单元，再然后进入到分解器1中并由分解器1输出进入到旋风预热器中作为热气流对待处理物料进行预热，最后被收集进行集中处理）会进入到第一级冷却器单元的冷却器单元输气管8中与物料混合形成气固混合流体进入到冷却器单元分离壳体6中进行气固分离，经过气固分离后，固体（经过冷却的处理后物料）会通过第二级冷却器单元的入口管进入到第二级冷却器单元中进行冷却以及气固分离，以此类推，处理后物料会从第一级冷却器单元开始依次冷却直至到最后一级的冷却器单元，在输送过程中处理后物料温度逐渐下降，而冷却气流则从最后一级的冷却器单元输入依次经过多个冷却器单元后从第一级冷却器单元输出，在输送过程中冷却气流温度逐渐升高。
分解器1与旋风预热器以及旋风冷却器连接，用于对待处理物料进行高温分解再生。
具体地，分解器1是一个能够对待处理物料进行高温分解再生的装置。分解器1包括有布料区1a以及加热分解区1b，布料区1a以及加热分解区1b是两个连通且相互独立工作的区域。其中，布料区1a用于暂存经过预热后的待处理物料，加热分解区1b则能够对待处理物料进行高温加热。
旋风预热器与布料区1a连通、由布料区1a容纳预热后的待处理物料，布料区1a与加热分解区1b之间设置有布料层、用于将布料区1a容纳的待处理物料散落到加热分解区1b，加热分解区1b与旋风冷却器连通、由加热分解区1b生成的处理后物料进入到旋风冷却器中进行冷却。
具体地，上游第一级的冷却器单元（第一级冷却器单元）的冷却器单元分离笼7与分解器1连通。
具体地，布料层上设置有布料结构，布料结构为漏斗形孔口结构，布料结构的大口端朝向布料区1a，布料结构的小口端朝向加热分解区1b；布料结构的小口端开口直径大于硫酸钙的颗粒直径；布料结构均匀布设在布料层上。布料层不仅用于承载其上方布料区1a内装载的待处理物料，同时布料层上还设置有用于待处理物料散落的布料结构，可以将待处理物料均匀地释放到加热分解区1b中进行加热分解再生。进一步地，布料结构为漏斗形孔口结构，布料结构的大口端朝向布料区1a，布料结构的小口端朝向加热分解区1b；布料结构的小口端开口直径大于待处理物料的颗粒直径（在本发明中可以设定布料结构的小口端开口直径为待处理物料颗粒直径的2-3倍，设定布料结构的大口端开口直径为待处理物料颗粒直径的5-6倍），并且，布料结构均匀布设在布料层上。
具体地，于分解器1的底部设置有集料斗10，用于实现物料的集中，并可方便地从分解器1底部输出。集料斗10为漏斗形结构，集料斗10的大口端与分解器1的底部对接，集料斗10的小口端与旋风冷却器连通。
于分解器1的内部设置有用于分散待处理物料的分散部件11，分散部件11布设于加热分解区1b中。具体地，分散部件11为棱形结构，多个分散部件11位于同一个水平面上均布形成有分散部件层；于加热分解区1b内设置有多个分散部件层，相邻的两个分散部件层错位设置（在水平方向上左右错位）；在相邻的两个分散部件层中，位于下层的分散部件层的分散部件11的顶部尖角结构设置于位于上层的分散部件层的分散部件11的底部尖角结构之间并形成有用于硫酸钙流动的加热间隙。
在本发明中，在加热分解区内设置有分散部件，分散部件为方形或菱形管，分散部件采用耐高温、耐磨材质制成，例如碳化硅管材。分散部件设置在加热分解区中形成列管式换热结构。分散部件的内部可流过加热介质，分散部件的外部用于固体物料流过，从而实现换热。
具体地，分散部件（方形或菱形管）的一个对角上下垂直放置、另一个对角左右水平布置，相邻上下层的分散部件错开布置，这样固体粉料从上到下流过时，会与每层的管碰撞，不仅减缓了固体粉料的下落速度，并且可以加快传热效率。此时为间接加热。间接加热的目的是可以准确的控制分解气里的各种气体的成分，以便满足不同的解析气的不同处理工艺，比如制备焦亚硫酸钠时，氧含量需要精确控制。或者，在本发明的另一个实施方式中，本发明也可以对加热分解区进行直接加热，只要将冷却区排出气体引入加热炉内升温，然后再进入加热分解区。
具体地，于分解器1的侧壁上开设有出气孔以及进气孔，出气孔以及进气孔的控制应当小于待处理物料的颗粒直径，或者在出气孔以及进气孔上设置了小网眼过滤网，用以杜绝固体物料进入到气孔中情况的出现。其中，出气孔位于布料区1a与加热分解区1b之间，进气孔设置于加热分解区1b的下方；出气孔与旋风预热器连通，进气孔与旋风冷却器连通。
具体地，出气孔位于布料区与加热分解区之间，出气孔设置在石膏落料的盲区，进气孔设置于加热分解区的下方，进气孔设置在石膏落料的盲区。上述的石膏落料的盲区是指石膏落料时不会掉落的位置，通过设计人员的实际观测或者推理可以明确判断出在石膏落料的盲区位置。
具体地，出气孔在水平面内环绕分解器1等间隔设置，全部的出气孔通过出气集气管连通，出气集气管与旋风预热器的下游末端一级的预热器单元的预热器单元输气管4连通；进气孔在水平面内环绕分解器1等间隔设置，全部的进气孔通过进气集气管连通，进气集气管与旋风冷却器的上游末端一级的冷却器单元的冷却器单元固料输送管9连通。
硫酸钙为无色正交或单斜晶体，硫酸钙单斜晶体的熔点为1450℃，正交硫酸钙晶体在1193℃转单斜晶体，硫酸钙单斜晶体的密度为2.61克/立方厘米，微溶于水，在1200℃以上可以分解，其化学分解式为：
2CaSO4= 2CaO+2SO2↑+O2↑-116860卡（1200℃）。
由此可见，硫酸钙晶体的分解过程须在1200℃才能够完全进行。
本发明包括有无水石膏储仓、无水石膏预热段（旋风预热器）、无水石膏分解器1（分解器1），氧化钙冷却段（旋风冷却器）。硫酸钙粉自储仓进入一级旋风预热器的入口管，在一级预热器内与气体分离，由预热器底部进入二级级旋风预热器入口管，如此顺序进入三级、四级……直到M级旋风预热器（指的是第M级预热器单元），无水石膏达到所需温度后，进入无水石膏分解器1，在分解器1中由煤气加热升温到石膏分解温度，分解后的生石灰进入一级旋风冷却器入口管，在一级冷却器内与气体分离，由冷却器底部进入二级旋风冷却器入口管，如此顺序进入三级、四级……直到M级旋风冷却器（第M级冷却器单元），无水石膏达到所需温度后，返回到脱硫剂粉仓。
空气（冷却气流）进入M级旋风冷却器入口管，在M级冷却器内与生石灰分离，由冷却器顶部进入n-1级旋风冷却器入口管，如此顺序进入n-2级、n-3级……直到1级旋风冷却器（第一级冷却器单元），由1级旋风冷却器顶部进入分解器1。在分解器1中空气与石膏分解的氧气、二氧化硫混合后的混合气进入m级旋风预热器入口管，在m级预热器内与生石灰分离，由预热器顶部进入m-1级旋风预热器入口管，如此顺序进入m-2级、m-3级……直到1级旋风预热器（第一级预热器单元），混合气从预热器顶部进入二氧化硫处理系统。
由上述可知，本发明提供了一种脱硫石膏处理碳减排组合装置，该脱硫石膏处理碳减排组合装置包括：用于对待处理物料进行多级预热的旋风预热器；用于对处理后物料进行多级冷却的旋风冷却器；与所述旋风预热器以及所述旋风冷却器连接的分解器1，所述分解器1包括有布料区1a以及加热分解区1b，所述旋风预热器与所述布料区1a连通、由所述布料区1a容纳预热后的待处理物料，所述布料区1a与所述加热分解区1b之间设置有布料层、用于将所述布料区1a容纳的待处理物料散落到所述加热分解区1b，所述加热分解区1b与所述旋风冷却器连通、由所述加热分解区1b生成的处理后物料进入到所述旋风冷却器中进行冷却。
通过上述结构设计，本发明所提供的脱硫石膏处理碳减排组合装置能够达到如下有益效果：
1、在对硫酸钙晶体进行高温分解时，可以对二氧化碳进行收集，杜绝处理后烟气的直接排放，从而达到减少二氧化碳排放的目的，实现了碳减排；
2、冷却气体在整个过程中充当了冷却介质（对高温的氧化钙进行冷却，冷却过程中冷却气体吸热升温）和加热介质（在经过了加热分解区1b吸收了大量热能变成热气流，可以对硫酸钙进行预热）；
3、设备集成化程度高，采用了一体式结构设计；
4、本发明所提供的脱硫石膏处理碳减排一体式装置适用于颗粒状或粉状硫酸钙升温降温工艺，当冷却气体为空气时，适用于不易燃固体物料的冷却、预热，当冷却气体为惰性气体时，适用于易燃固体物料的冷却、预热；
5、加热废气还可以得到二次利用，用于脱硝升温或制盐加热等；
6、加热分解区1b内部环境温度较高，最低为1200℃，二噁英等有机污染物在1200℃以上完全分解，不会造成二次污染。
以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种脱硫石膏处理碳减排组合装置，其特征在于，包括：
用于对待处理物料进行多级预热的旋风预热器；
用于对处理后物料进行多级冷却的旋风冷却器；
与所述旋风预热器以及所述旋风冷却器连接的分解器（1），所述分解器包括有布料区（1a）以及加热分解区（1b），所述旋风预热器与所述布料区连通、由所述布料区容纳预热后的待处理物料，所述布料区与所述加热分解区之间设置有布料层、用于将所述布料区容纳的待处理物料散落到所述加热分解区，所述加热分解区与所述旋风冷却器连通、由所述加热分解区生成的处理后物料进入到所述旋风冷却器中进行冷却。
2.根据权利要求1所述的脱硫石膏处理碳减排组合装置，其特征在于，
所述旋风预热器包括有预热器单元；
所述预热器单元包括有预热器单元分离体，所述预热器单元分离体包括有预热器单元分离壳体（2）以及预热器单元分离笼（3），所述预热器单元分离笼的一端插入至所述预热器单元分离壳体内用于实现气固分离，所述预热器单元分离笼的另一端位于所述预热器单元分离壳体的外部用于分离后气体的导出，所述预热器单元分离壳体上设置有用于将气固混合流体输送进预热器单元的预热器单元输气管（4）以及用于分离后固体物料输出的预热器单元固料输送管（5）；
所述旋风预热器包括有多个预热器单元，沿工艺流程顺序，上一级所述预热器单元通过所述预热器单元输气管与下一级所述预热器单元的分离笼连接，上一级所述预热器单元固料输送管与下一级所述预热器单元输气管连接；
在所述旋风预热器中，上游末端一级所述预热器单元的入口的所述预热器单元输气管用于待处理物料的输入，下游末端一级所述预热器单元的所述预热器单元固料输送管用于预热后待处理物料的输出。
3.根据权利要求1所述的脱硫石膏处理碳减排组合装置，其特征在于，
所述旋风冷却器包括有冷却器单元；
所述冷却器单元包括有冷却器单元分离体，所述冷却器单元分离体包括有冷却器单元分离壳体（6）以及冷却器单元分离笼（7），所述冷却器单元分离笼的一端插入至所述冷却器单元分离壳体内用于实现气固分离，所述冷却器单元分离笼的另一端位于所述冷却器单元分离壳体的外部用于分离后气体的导出，与所述冷却器单元分离壳体连接有用于气固混合流体输入的冷却器单元输气管（8）以及用于分离后固体物料输出的冷却器单元固料输送管（9）；
所述旋风冷却器包括有多个冷却器单元，沿工艺流程顺序，上一级的所述冷却器单元的冷却器单元输气管与下一级的所述冷却器单元的冷却器单元分离笼连接，上一级的所述冷却器单元的冷却器单元固料输送管与下一级的所述冷却器单元的冷却器单元输气管连接；
在所述旋风冷却器中，上游末端一级的所述冷却器单元的冷却器单元输气管用于处理后物料的输入，下游末端一级的所述冷却器单元的冷却器单元固料输送管用于冷却后的处理后物料的输出；
上游末端一级的所述冷却器单元的冷却器单元分离笼与所述分解器连通。
4.根据权利要求1所述的脱硫石膏处理碳减排组合装置，其特征在于，
所述布料层的底部设置有布料结构，所述布料结构为漏斗形孔口结构，所述布料结构的漏斗大口端朝向所述布料区，所述布料结构的小口端朝向所述加热分解区；
所述布料结构的小口端开口直径大于硫酸钙的颗粒直径；
所述布料结构均匀布设在所述布料层的底部。
5.根据权利要求1所述的脱硫石膏处理碳减排组合装置，其特征在于，
于所述分解器的底部设置有集料斗（10）；
所述集料斗为漏斗形结构，所述集料斗的大口端与所述分解器的底部对接，所述集料斗的小口端与所述旋风冷却器连通。
6.根据权利要求1所述的脱硫石膏处理碳减排组合装置，其特征在于，
于所述分解器的内部设置有用于分散待处理物料的分散部件（11），所述分散部件布设于所述加热分解区中。
7.根据权利要求6所述的脱硫石膏处理碳减排组合装置，其特征在于，
在所述加热分解区内设置有所述分散部件，所述分散部件为方形或菱形管，所述分散部件采用耐高温、耐磨材质制成，所述分散部件设置在所述加热分解区中形成列管式换热结构；
所述分散部件的内部可流过加热介质，所述分散部件的外部用于固体物料流过；
所述分散部件的一个对角上下垂直放置、另一个对角左右水平布置，相邻上下层的所述分散部件错开布置；
或，直接对所述加热分解区进行直接加热。
8.根据权利要求7所述的脱硫石膏处理碳减排组合装置，其特征在于，
所述分散部件为棱形结构，多个所述分散部件位于同一个水平面上均布形成有分散部件层；
于所述加热分解区内设置有多个所述分散部件层，相邻的两个所述分散部件层错位设置；
在相邻的两个所述分散部件层中，位于下层的所述分散部件层的分散部件的顶部尖角结构设置于位于上层的所述分散部件层的分散部件的底部尖角结构之间并形成有用于硫酸钙流动的加热间隙。
9.根据权利要求8所述的脱硫石膏处理碳减排组合装置，其特征在于，
于所述分解器的侧壁上开设有出气孔以及进气孔；
所述出气孔位于所述布料区与所述加热分解区之间，所述出气孔设置在石膏落料的盲区，所述进气孔设置于所述加热分解区的下方，所述进气孔设置在石膏落料的盲区；
所述出气孔与所述旋风预热器连通，所述进气孔与所述旋风冷却器连通。
10.根据权利要求9所述的脱硫石膏处理碳减排组合装置，其特征在于，
所述出气孔在水平面内环绕所述分解器等间隔设置，全部的所述出气孔通过出气集气管连通，所述出气集气管与所述旋风预热器的下游末端一级的所述预热器单元的预热器单元输气管连通；
所述进气孔在水平面内环绕所述分解器等间隔设置，全部的所述进气孔通过进气集气管连通，所述进气集气管与所述旋风冷却器的上游末端一级的所述冷却器单元的冷却器单元固料输送管连通。
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