CN207324465U - 胶凝材料的生产装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种胶凝材料的生产装置，包括烟气干法脱硫设备、副产品仓、粉煤灰供给槽、混合槽和干燥机等设备；所述烟气干法脱硫设备包括预除尘器、催化床设备、原料塔、吸收塔、除尘器和烟囱等。本实用新型的生产装置可以利用工业固废和烟气脱硫副产品获得胶凝材料。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种胶凝材料的生产装置，尤其是一种烟气脱硫生产胶凝材料的装置。
背景技术
目前，我国大气污染形势十分严峻。全国酸雨覆盖区占国土面积的30％以上，70％以上的城市空气质量处于或超过环境空气质量3级标准，二氧化硫(SO2)依然是影响大气污染的主要污染因子。据统计，我国每年因SO2污染造成的损失超过100亿。电力行业是用煤大户，也是SO2排放大户。
烟气脱硫技术是控制二氧化硫排放量的主要手段之一。目前，国内脱硫技术主要以石灰石/石膏为主，副产物为CaSO4·2H2O。大部分地区脱硫石膏无法处理，直接抛弃形成二次污染。部分地区能够销售，但由于所生产的石膏品质差，价格低廉，导致运行成本高。此外，有些烟气脱硫技术还需要排放废水、固废等污染物，存在二次污染问题。
我国是一个硫磺矿匮乏的国家，每年进口大量硫磺矿资源来制备硫酸镁及硫酸镁产品。在传统的MgSO4·7H2O制备工艺中，用H2SO4与MgO反应生产MgSO4·7H2O。此方法消耗大量H2SO4及MgO，生产成本较高。我国能源结构以煤炭为主，煤炭又为高硫煤，烟气排放导致环境污染。国家在治理SO2排放上投入巨大资金。采用以MgO为脱硫剂的脱硫方法称为氧化镁湿法脱硫技术。该技术脱硫效率高，副产物为MgSO4·7H2O。MgSO4·7H2O附加值高、应用广泛。但由于技术问题，脱硫废液提取的七水硫酸镁品质较差，难以销售。
我国的氧化镁烟气脱硫回收脱硫废液技术通常采用三效蒸发技术提取脱硫副产物中的硫酸镁，投资大、能耗高、回收成本高。这导致这些企业普遍将脱硫产物氧化处理后外排，造成二次污染。
申请号200810180890.3的中国专利申请公开了以硫酸氧化与酸碱中和法回收硫酸镁和二氧化硫。这种工艺可以直接回收七水硫酸镁及液态SO2，但存在以下缺点与不足：(1)亚硫酸镁晶体对设备及管道磨损非常严重，影响脱硫系统稳定运行；(2)烟气中的SO2与氢氧化镁反应生成大量亚硫酸镁，亚硫酸镁通过真空皮带机过滤脱水，脱水过程中少量亚硫酸镁氧化为硫酸镁在真空盒内结晶，堵塞真空盒及真空泵，系统无法连续运行；(3)亚硫酸镁与硫酸反应生成的SO2气体收集困难；(4)该工艺未解决脱硫固体废弃物问题。
当前环境污染愈发严重，各项排放指标要求做到近零排放。因此，循环经济成为必然的发展趋势。采用氧化镁脱硫新技术彻底回收脱硫废液、废渣，真正做到零排放，并实现低成本、连续、高效、高品、稳定生产，成为氧化镁脱硫技术当前的一个重要课题。
实用新型内容
本实用新型的一个目的在于提供一种胶凝材料的生产装置，其可以利用工业固体废物获得胶凝材料，减少工业固体废物的运输成本，从而降低胶凝材料的生产成本。
本实用新型提供一种胶凝材料的生产装置，包括：
烟气干法脱硫设备，其用于对烟气进行干法脱硫，从而形成副产品；所述烟气干法脱硫设备包括：
预除尘器，其用于将待处理烟气进行预除尘，以除去待处理烟气中的大部分副产品颗粒，从而形成预除尘烟气；
催化床设备，其中填充有烟气脱硫催化剂，用于将预除尘烟气中的二氧化硫氧化为三氧化硫，从而形成预处理烟气；
原料塔，其用于将干粉状的烟气吸收剂供给至容纳有预处理烟气的烟气管道，烟气吸收剂与预处理烟气混合均匀，从而形成混合烟气；
吸收塔，其用于将混合烟气进行脱硫处理，从而形成处理后烟气；
除尘器，其用于将处理后烟气进行净化，从而形成净化烟气和副产品；和
烟囱，其用于将所述净化烟气排放；
副产品仓，其用于回收所述副产品，并将其供给至混合槽；
粉煤灰供给槽，其用于将粉煤灰供给至混合槽；
渣料供给槽，其用于将渣料粉供给至混合槽；
混合槽，其用于将包括副产品、粉煤灰和渣料粉的物料混合均匀，得到混合料；和
干燥机，其用于将所述混合料干燥，从而形成胶凝材料。
根据本实用新型的生产装置，优选地，所述的生产装置还包括再生设备，其用于将来自所述催化床设备的烟气脱硫催化剂再生，并将再生后的烟气脱硫催化剂转移至所述催化床设备。
根据本实用新型的生产装置，优选地，所述烟气脱硫催化剂的形状为圆柱体、球体或拉西环体。
根据本实用新型的生产装置，优选地，所述的生产装置还包括建筑固废供给槽，其用于将建筑固废供给至混合槽。
根据本实用新型的生产装置，优选地，所述的生产装置还包括：
第一研磨设备，其用于将渣料研磨为渣料粉，并将该渣料粉供给至渣料供给槽；和
第二研磨设备，其用于将建筑固废研磨，并供给至建筑固废供给槽。
根据本实用新型的生产装置，优选地，所述的生产装置还包括添加剂供给槽，其用于将添加剂供给至混合槽。
根据本实用新型的生产装置，优选地，所述吸收塔为循环流化床吸收塔；且所述除尘器为布袋除尘器。
根据本实用新型的生产装置，优选地，所述吸收塔的底部设置有混合烟气入口，其用于将所述混合烟气引入至所述吸收塔；所述吸收塔的下部设置有喷雾口；所述烟气干法脱硫设备还包括喷雾器；所述喷雾器与所述喷雾口连接，用于向所述吸收塔供给水。
根据本实用新型的生产装置，优选地，所述除尘器的底部设置有吸收剂收集器和副产品收集器；所述吸收剂收集器通过管线与所述吸收塔连接，从而将未反应完全的吸收剂循环至所述吸收塔；所述副产品收集器通过管线与所述副产品仓连接，将所述副产品输送至副产品仓。
根据本实用新型的生产装置，优选地，所述的烟气干法脱硫设备还包括引风机，所述引风机分别与所述吸收剂收集器和所述副产品收集器相连接。
本实用新型的生产装置采用干法烟气脱硫形成的副产品、粉煤灰、任选的建筑固废等作为原料制备胶凝材料。本实用新型采用干法脱硫，其用水量为湿法脱硫工艺的20％。本实用新型充分利用企业内部的工业固废，既保障了企业烟气脱硫设备高效率运行，又使得各类废弃物循环再利用。根据本实用新型优选的技术方案，其可以将未反应完全的吸收剂循环利用，并将催化剂重复使用。
附图说明
图1为本实用新型的一种胶凝材料的生产装置示意图。
附图标记说明如下：1-原料塔，2-预除尘器，3-引风机，4-循环流化床吸收塔，5-喷雾器，6-布袋除尘器，7-烟囱，8-副产品仓，9-混合槽，10-粉煤灰供给槽，11-渣料供给槽，12-建筑固废供给槽，13-干燥机，14-包装机，15-催化床设备。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。
<生产装置>
本实用新型的生产装置是通过多个设备集合而成的；这样的集合方式在现有技术中并没有出现。现有技术中可能存在一些相似设备，但是尚没有将这些设备集合在一起从而实现利用烟气脱硫副产品、工业固体废物获得胶凝材料的报道。本实用新型创造性地将这些设备集合在一起，实现了资源的循环利用。
本实用新型的生产装置包括烟气干法脱硫设备、副产品仓、粉煤灰供给槽、渣料供给槽、混合槽、干燥机等。此外，本实用新型的设备还可以包括建筑固废供给槽等。
本实用新型的烟气干法脱硫设备用于对烟气进行干法脱硫，从而形成副产品。在本实用新型中，烟气干法脱硫设备可以包括预除尘器、催化床设备、原料塔、吸收塔、除尘器和烟囱等。
在本实用新型的烟气干法脱硫设备中，预除尘器用于将待处理烟气进行预除尘，以除去待处理烟气中的大部分粉尘颗粒，从而形成预除尘烟气。预除尘器的实例包括但不限于静电除尘器。
在本实用新型的烟气干法脱硫设备中，催化床设备中填充有烟气脱硫催化剂。该催化剂用于将预除尘烟气中的二氧化硫氧化为三氧化硫，从而形成预处理烟气。烟气脱硫催化剂的形状为圆柱体、球体或拉西环体；优选为球体。这样有利于将催化床设备的催化层填满。
在本实用新型的烟气干法脱硫设备中，原料塔用于将干粉状的烟气吸收剂供给至容纳有预处理烟气的烟气管道，烟气吸收剂与预处理烟气混合均匀，从而形成混合烟气。由此，本实用新型的烟气干法脱硫设备包括烟气管道，其用于输送烟气。在烟气管道内，烟气吸收剂与预处理烟气充分混合，这样有利于提高脱硫效果。烟气吸收剂可以为氧化镁粉末。
在本实用新型的烟气干法脱硫设备中，吸收塔用于将混合烟气进行脱硫处理，从而形成处理后烟气。吸收塔实例包括但不限于循环流化床吸收塔。采用循环流化床吸收塔更有利于改善脱硫效果。吸收塔的底部设置有烟气入口，用于将混合烟气引入至所述吸收塔。在吸收塔中，烟气吸收剂与烟气充分接触和反应。根据本实用新型的一个实施方式，所述烟气干法脱硫设备还包括喷雾器；所述吸收塔的下部设置有喷雾口；所述喷雾器与所述喷雾口连接，用于向所述吸收塔供给水。在水的作用下，吸收剂与烟气更加充分地接触和反应，改善脱硫效果。
在本实用新型的烟气干法脱硫设备中，除尘器用于将处理后烟气进行净化，从而形成净化烟气和副产品。本实用新型的除尘器优选为布袋除尘器。这样有利于提高烟气除尘效果。本实用新型的烟囱用于将净化烟气排放。根据本实用新型的一个实施方式，除尘器的底部设置有吸收剂收集器、副产品收集器。吸收剂收集器通过管线与吸收塔的混合烟气入口连接，从而将未反应完全的吸收剂循环至吸收塔。副产品收集器通过管线与副产品仓连接，将所述副产品输送至副产品仓。本实用新型的烟气干法脱硫设备还包括引风机，引风机分别与所述吸收剂收集器和所述副产品收集器相连接。
根据本实用新型的一个实施方式，烟气干法脱硫设备还可以包括另外的引风机。另外的引风机设置在所述除尘器与所述烟囱之间的管线上。在该引风机的作用下，烟气顺利通过吸收塔、除尘器，净化烟气则从烟囱排出。
在本实用新型中，粉煤灰供给槽用于将粉煤灰供给至混合槽。优选地，所述粉煤灰来自钢厂的燃煤锅炉。渣料供给槽用于将渣料粉供给至混合槽。渣料粉的实例包括但不限于钢渣粉或水渣粉。优选地，所述渣料粉为来自钢厂烧结机或电厂锅炉的渣料粉。
本实用新型的生产装置还可以包括建筑固废供给槽，其用于将建筑固废供给至混合槽。这些建筑固废可以先研磨成粉末，然后加入建筑固废供给槽。本实用新型的生产装置还可以包括添加剂供给槽，其用于将添加剂供给至混合槽。
根据本实用新型的一个具体实施方式，所述的生产装置还包括第一研磨设备和/或第二研磨设备。第一研磨设备用于将渣料研磨为渣料粉，并将该渣料粉供给至渣料供给槽。第一研磨设备通过管线与渣料供给槽连接。第二研磨设备用于将建筑固废研磨，并供给至建筑固废供给槽。第二研磨设备通过管线与建筑固废供给槽连接。在本实用新型中，第一研磨设备和第二研磨设备可以均为球磨机。
在本实用新型中，副产品仓、粉煤灰供给槽、渣料供给槽、建筑固废供给槽的上部均设置有物料进口，下部均设置有物料出口。通过管线将这些物料出口与混合槽相连通。混合槽用于将包括副产品、粉煤灰、渣料、建筑固废等物料混合均匀，得到混合料。混合槽并没有特别限制，例如为搅拌机。
在本实用新型中，干燥机用于将混合料烘干，从而形成胶凝材料。干燥后的成品经过包装机包装后入库。可以采用本领域已知的那些设备，这里不再赘述。
在本实用新型中，烟气和/或渣料可以来自冶金装置，例如钢厂烧结机。粉煤灰可以来自燃煤锅炉，例如电厂燃煤锅炉或者钢厂燃煤锅炉等。这样可以实现工业废气、固废的一体化治理和循环利用。
实施例1
图1为本实用新型的一种胶凝材料的生产装置示意图。该装置包括烟气干法脱硫设备，其对烟气进行干法脱硫，从而形成副产品。烟气干法脱硫设备包括原料塔1，催化床设备15，预除尘器2，引风机3，循环流化床吸收塔4，喷雾器5，布袋除尘器6和烟囱7。
预除尘器2将待处理烟气进行预除尘，以除去其中的大部分粉尘颗粒，从而形成预除尘烟气。催化床设备15填充有烟气脱硫催化剂。该催化剂为球体状，将预除尘烟气中的二氧化硫氧化为三氧化硫，从而形成预处理烟气。可以采用本领域已知的那些催化剂。
原料塔1将干粉状的烟气吸收剂(氧化镁粉末)供给至容纳有预处理烟气的烟气管道，并将烟气吸收剂与预处理烟气混合均匀，从而形成混合烟气。循环流化床吸收塔4将混合烟气进行脱硫处理，从而形成处理后烟气。循环流化床吸收塔4的底部设置有烟气入口，混合烟气通过该烟气入口被引入至循环流化床吸收塔4的内部。循环流化床吸收塔4的下部设置有喷雾口，喷雾器5与该喷雾口连接。这样，喷雾器5可以向循环流化床吸收塔4喷入水。布袋除尘器6可以将处理后烟气进行净化，从而形成净化烟气和副产品。烟囱7将净化烟气排放。
布袋除尘器6的底部设置有吸收剂收集器和副产品收集器。吸收剂收集器通过管线与循环流化床吸收塔4连接，从而将未反应完全的吸收剂循环至循环流化床吸收塔4。副产品收集器通过管线与副产品仓8连接，将所述副产品输送至副产品仓8。引风机3分别与吸收剂收集器和副产品收集器相连接。
本实用新型的生产装置还包括副产品仓8、混合槽9、粉煤灰供给槽10、渣料供给槽11、建筑固废供给槽12、干燥机13、包装机14。副产品仓8收集来自烟气干法脱硫设备的副产品，然后供给至混合槽9。粉煤灰供给槽10将来自钢厂燃煤锅炉的粉煤灰供给至混合槽9。渣料供给槽11将来自钢厂烧结机或电厂锅炉的渣料粉供给至混合槽9。建筑固废供给槽12将建筑固废粉末供给至混合槽9。在混合槽9中，副产品、粉煤灰、渣料、建筑固废等物料混合均匀，从而形成混合料。该混合料经过干燥机13的干燥，然后经过包装机14的包装后入库。
实施例2
除了省略建筑固废供给槽12之外，其余部件和实施例1相同，从而获得胶凝材料生产装置。
实施例3
除了省略建筑固废供给槽12，并增加添加剂供给槽之外，其余部件和实施例1相同，从而获得胶凝材料生产装置。
应用例
采用实施例3的生产装置进行胶凝材料的生产，添加剂为磷酸二氢钠。烟气入口和烟气出口的参数参见表1和2。
表1、烟气入口参数
| 序号 | 参数 | 单位 | 数值 |
| 1 | 入口烟气量(工况) | m3/h | 240000 |
| 2 | 入口烟气量(标况湿基) | Nm3/h | 166718 |
| 3 | 入口烟温 | ℃ | 120 |
| 4 | 二氧化硫入口浓度 | mg/Nm3 | 2000 |
| 5 | 烟气含湿量 | ％ | 5.6 |
表2、烟气出口参数
| 序号 | 项目 | 数量 | 单位 |
| 1 | 出口烟气量(工况) | 824493 | m3/h |
| 2 | 排烟温度 | 65 | ℃ |
| 3 | 二氧化硫排放浓度 | 25 | mg/Nm3 |
| 4 | 脱硫效率 | 95.01 | ％ |
| 5 | 副产品的产出量 | 38.45 | t/h |
胶凝材料物料配比和性能测试结果如表3和表4。胶凝材料的性能采用GB/T50448-2008进行测定。其中，密度、吸水率均为养护28d的测试结果。
表3、胶凝材料的物料配比
| 规格 | 副产品 | 氧化镁 | 矿渣 | 粉煤灰 | 添加剂 |
| g | 80 | 60 | 20 | 35 | 5 |
表4、胶凝材料的检测结果
本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的范围。
Claims (10)
1.一种胶凝材料的生产装置，其特征在于，其包括：
烟气干法脱硫设备，其用于对烟气进行干法脱硫，从而形成副产品；所述烟气干法脱硫设备包括：
预除尘器，其用于将待处理烟气进行预除尘，以除去待处理烟气中的大部分副产品颗粒，从而形成预除尘烟气；
催化床设备，其中填充有烟气脱硫催化剂，用于将预除尘烟气中的二氧化硫氧化为三氧化硫，从而形成预处理烟气；
原料塔，其用于将干粉状的烟气吸收剂供给至容纳有预处理烟气的烟气管道，烟气吸收剂与预处理烟气混合均匀，从而形成混合烟气；
吸收塔，其用于将混合烟气进行脱硫处理，从而形成处理后烟气；
除尘器，其用于将处理后烟气进行净化，从而形成净化烟气和副产品；和
烟囱，其用于将所述净化烟气排放；
副产品仓，其用于回收所述副产品，并将其供给至混合槽；
粉煤灰供给槽，其用于将粉煤灰供给至混合槽；
渣料供给槽，其用于将渣料粉供给至混合槽；
混合槽，其用于将包括副产品、粉煤灰和渣料粉的物料混合均匀，得到混合料；和
干燥机，其用于将所述混合料干燥，从而形成胶凝材料。
2.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于，所述的生产装置还包括再生设备，其用于将来自所述催化床设备的烟气脱硫催化剂再生，并将再生后的烟气脱硫催化剂转移至所述催化床设备。
3.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于，所述烟气脱硫催化剂的形状为圆柱体、球体或拉西环体。
4.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于，所述的生产装置还包括建筑固废供给槽，其用于将建筑固废供给至混合槽。
5.根据权利要求4所述的生产装置，其特征在于，所述的生产装置还包括：
第一研磨设备，其用于将渣料研磨为渣料粉，并将该渣料粉供给至渣料供给槽；和
第二研磨设备，其用于将建筑固废研磨，并供给至建筑固废供给槽。
6.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于，所述的生产装置还包括添加剂供给槽，其用于将添加剂供给至混合槽。
7.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于，所述吸收塔为循环流化床吸收塔；且所述除尘器为布袋除尘器。
8.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于，所述吸收塔的底部设置有混合烟气入口，其用于将所述混合烟气引入至所述吸收塔；所述吸收塔的下部设置有喷雾口；所述烟气干法脱硫设备还包括喷雾器；所述喷雾器与所述喷雾口连接，用于向所述吸收塔供给水。
9.根据权利要求1～8任一项所述的生产装置，其特征在于，所述除尘器的底部设置有吸收剂收集器和副产品收集器；所述吸收剂收集器通过管线与所述吸收塔连接，从而将未反应完全的吸收剂循环至所述吸收塔；所述副产品收集器通过管线与所述副产品仓连接，将所述副产品输送至副产品仓。
10.根据权利要求9所述的生产装置，其特征在于，所述的烟气干法脱硫设备还包括引风机，所述引风机分别与所述吸收剂收集器和所述副产品收集器相连接。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201721290105.0U CN207324465U (zh) | 2017-09-30 | 2017-09-30 | 胶凝材料的生产装置 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113117488A (zh) * | 2019-12-30 | 2021-07-16 | 中晶环境科技股份有限公司 | 利用二氧化氯脱硫脱硝制备胶凝材料的一体化工艺 |
| CN113117477A (zh) * | 2019-12-30 | 2021-07-16 | 中晶环境科技股份有限公司 | 烟气处理与制备胶凝材料的一体化工艺 |
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2017
- 2017-09-30 CN CN201721290105.0U patent/CN207324465U/zh active Active
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| GR01 | Patent grant | ||
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