CN215086069U

CN215086069U - 一种利用固废进行脱硫的系统

Info

Publication number: CN215086069U
Application number: CN202121028268.8U
Authority: CN
Inventors: 刘鹏飞; 郝利炜; 姜树丰; 王图强; 黄海林; 吴学谦
Original assignee: Beijing Building Materials Academy of Sciences Research
Current assignee: Beijing Building Materials Academy of Sciences Research
Priority date: 2021-05-13
Filing date: 2021-05-13
Publication date: 2021-12-10
Anticipated expiration: 2031-05-13

Abstract

本实用新型提供一种利用固废进行脱硫的系统，所述系统包括浆液制备单元、浆液分离单元、液体再利用单元和脱硫剂制备再利用单元；所述浆液制备单元用于将固废制成浆液及超细粉磨；所述浆液分离单元用于将超细粉磨后的浆液去除重金属以及固液分离得到液体和固体；所述液体再利用单元用于所述浆液分离单元所得液体的回收利用；所述脱硫剂制备再利用单元用于将所述浆液分离单元所得固体制成脱硫剂后返回脱硫系统再利用。本实用新型提供的系统将固废的处置与脱硫系统联产联用，变废为宝，解决了固废处置困难的问题，也解决了脱硫剂来源的问题，还能得到有经济价值的副产物，降低生产成本，而且工厂可以就地消纳，不会产生其他废物，绿色环保。

Description

一种利用固废进行脱硫的系统

技术领域

本实用新型涉及环境保护与固废利用领域，尤其涉及一种利用固废进行脱硫的系统。

背景技术

利用水泥窑可以协同处置电石渣、污泥、生活垃圾等，目前水泥窑生产线的数量不容小觑。但是水泥窑协同处置过程中，由于电石渣、污泥、生活垃圾中都含有一定量的钾钠硫氯元素，在生产过程中，因为有这些元素，容易造成水泥窑烧成系统结皮和堵塞，所以大部分的水泥窑协同处置生产线都增设了旁路放风系统。

旁路放风系统是从窑尾烟室或其他临近部位，放出一部分高温烟气(附带有部分的热生料)，高温烟气约1000℃，通过与空气在汇风箱迅速混合，将温度降低至200-350℃，再利用旋风收尘器或布袋收尘器将热生料部分收集下来，热生料收集下来也叫做旁路放风灰。旁路放风灰中含有较高浓度的氯化钾和氯化钠，从而可以保证水泥回转窑的正常运行，但旁路放风灰的处置却成了一个难题。

目前，普遍的做法是将旁路放风灰作为混合材掺加到水泥产品中。但这样做一是容易造成产品氯离子超标，二是容易降低水泥的强度。也有少数将旁路放风灰综合利用的案例，如CN202010233285.9公开了一种固体废物焚烧飞灰与旁路放风收尘灰联合处理工艺及应用，将旁路放风灰和焚烧飞灰以及玻璃粉，共同制备陶粒或工业瓷材料。但旁路放风灰通常要求不得运出厂外，如果能在工厂内就地解决或利用更好。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种利用固废进行脱硫的系统。

本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种利用固废进行脱硫的系统，包括浆液制备单元、浆液分离单元、液体再利用单元和脱硫剂制备再利用单元；

所述浆液制备单元用于将固废制成浆液及超细粉磨；

所述浆液分离单元用于将超细粉磨后的浆液去除重金属以及固液分离得到液体和固体；

所述液体再利用单元用于所述浆液分离单元所得液体的回收利用；

所述脱硫剂制备再利用单元用于将所述浆液分离单元所得固体制成脱硫剂后返回脱硫系统再利用。

进一步地，所述浆液制备单元包括第一浆液池、工业用水管路和粉磨装置。

进一步地，所述浆液分离单元包括重金属去除装置和浆液分离器。

进一步地，所述浆液分离器为卧螺离心机或真空压滤机。

进一步地，所述液体再利用单元包括浓缩装置，所述浆液分离器的液体出料口连接至所述浓缩装置的进料口。

进一步地，所述脱硫剂制备再利用单元包括第二浆液池、加水管路和去脱硫塔管路，所述加水管路的出口端连接至所述第二浆液池，所述第二浆液池的出料口连接所述去脱硫塔管路的进口端。

进一步地，所述去脱硫塔管路的出口端连接至水泥厂内设置的脱硫塔。

进一步地，所述脱硫剂制备再利用单元包括依次连接的第二浆液池、氧化剂添加设备和去水泥窑预热器管路。

进一步地，所述去水泥窑预热器管路连接至水泥窑预热器的第一级或第二级旋风筒出口上升管道。

或者，所述去水泥窑预热器管路连接至水泥窑预热器的窑尾余热发电之后的管道。

本实用新型提供了一种利用固废进行脱硫的系统，该系统将固废的处置与脱硫系统联产联用，可以将固废旁路放风灰变废为宝，解决了旁路放风灰处置困难的问题，也解决了脱硫系统中脱硫剂来源的问题，还能得到有经济价值的副产物脱硫石膏、融雪剂等，相辅相成，降低生产成本，而且工厂可以就地消纳，不会产生其他废物，绿色环保。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的利用固废进行脱硫的系统的结构示意图；

图中：1-浆液制备单元；2-浆液分离单元；3-液体再利用单元；4-脱硫剂制备再利用单元；5-第一浆液池；6-工业用水管路；7-粉磨装置；8-重金属去除装置；9-浆液分离器；10-第二浆液池；11-加水管路；12-氧化剂添加设备；13-去水泥窑预热器管路；14-去脱硫塔管路；15-水泥窑旁路放风收尘系统；16-储灰仓；17-脱硫塔；18-水泥窑预热器。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实施例提供一种利用固废水泥窑旁路放风收尘灰进行脱硫的系统，其结构示意图如图1所示，包括浆液制备单元1、浆液分离单元2、液体再利用单元3和脱硫剂制备再利用单元4；

浆液制备单元1用于将水泥窑旁路放风收尘灰制成浆液及超细粉磨；

浆液分离单元2用于将超细粉磨后的浆液分离得到液体和固体；

液体再利用单元3用于浆液分离单元2所得液体的回收利用；

脱硫剂制备再利用单元4用于将浆液分离单元2所得固体制成脱硫剂后返回脱硫系统再利用。

具体地，浆液制备单元1包括第一浆液池5、工业用水管路6和粉磨装置7，浆液分离单元2包括重金属去除装置8和浆液分离器9，脱硫剂制备再利用单元4包括第二浆液池10、加水管路11、去脱硫塔管路14、氧化剂添加设备12和去水泥窑预热器管路13。

通过该系统利用水泥窑旁路放风收尘灰的方法具体包括，从水泥窑旁路放风收尘系统15收集下来的旁路放风收尘灰先储存在储灰仓16内，旁路放风收尘灰的主要成分是CaO、SiO₂、KCl、NaCl等，通过输送装置输送至第一浆液池5，输送方式为卡车运输或皮带输送，将工业用水利用压力泵注入第一浆液池5内，第一浆液池5内设有电动搅拌装置，使固液更好混合，同时防止固体沉降，搅拌均匀的浆液通过输送装置进入粉磨装置7将浆液粉磨至目标细度，然后通入重金属去除装置8去除重金属，后进入浆液分离器9，浆液分离器9采用卧螺离心机或真空压滤机，浆液分离后的液体进入液体再利用单元3，可通过蒸发浓缩得到主要成分为CaCl₂、KCl和NaCl的副产物，包装储存后可以作为融雪剂；或者将液体中的氯化钾和氯化钠分离提纯。

浆液分离后的固体进入第二浆液池10，通过加水管路11补充适量的水得到脱硫剂溶液，通过去脱硫塔管路14进入脱硫塔17处理含有二氧化硫的烟气。具体地，可将脱硫剂溶液通过螺旋泵泵送，再通过喷枪喷淋，含有二氧化硫的烟气通入脱硫塔17，烟气与脱硫剂溶液逆向接触，脱硫塔17内的脱硫剂溶液主要有效成分为氢氧化钙和氧化钙，二氧化硫与氢氧化钙/氧化钙反应，生成亚硫酸钙，与烟气反应的脱硫剂溶液落入脱硫塔17底部的储存池，储存池内有搅拌装置，同时有泵送装置，泵送装置将脱硫剂浆液重新泵送循环使用，再从脱硫塔17顶部，通过喷枪喷淋。储存池内需要同时鼓入空气，目的是让空气中的氧气和亚硫酸钙反应，生成硫酸钙，反应完全的硫酸钙会定期放出，沉淀结晶，变为脱硫石膏。脱硫石膏作为工业副产品，应用的形式很多，其中之一是可以用于水泥的缓凝剂，在水泥企业就地解决。

对于没有脱硫塔的企业，可通过氧化剂添加设备12向固体中加入质量百分比为万分之一至千分之五的氧化剂制成高级脱硫剂，可以是浆液态，也可以是固态，将制备好的高级脱硫剂经过去水泥窑预热器管路13直接加入水泥窑预热器18的第一级或第二级旋风筒出口上升管道或窑尾余热发电之后的管道，使脱硫剂与硫氧化物(SO_x)反应，达到脱硫的效果。

其中，氧化剂分为两类，液态氧化剂和固态氧化剂。液态氧化剂可以为双氧水(H₂O₂)，固态氧化剂可以为过氧化钠(Na₂O₂)、过氧化钾(K₂O₂)、过氧化钡(BaO₂)、二氧化猛(MnO₂)、五氧化二钒(V₂O₅)、三氧化钨(WO₃)中的一种或多种。

具体地，浆液态的高级脱硫剂制备方法：将一种或多种固态氧化剂在行星搅拌器内进行搅拌混合，然后将固态氧化剂和液态氧化剂混合后加入浆体，可酌情加入适量水，搅拌混合后，得到浆液态高级脱硫剂。

固态的高级脱硫剂制备方法：将所得浆体经进一步的挤压脱水或者烘干，得到固态脱硫剂，然后将固态氧化剂与固态脱硫剂混合均匀，通过提升机或皮带与水泥生料混合进入水泥窑系统，在与烟气接触后起到脱硫效果。当然液态氧化剂也可以加入固体脱硫剂，混合后，通过提升机或皮带与水泥生料混合进入水泥窑系统，在与烟气接触后起到脱硫效果。也可以单独通过螺杆泵，利用喷枪直接喷入第一级或第二级预热器旋风筒的出口管道内。

应用例

在河北某2500tpd水泥生产线应用了本实施例提供的利用固废水泥窑旁路放风收尘灰的系统，该企业本身没有脱硫塔。将固液分离所得固态浆液加氧化剂(双氧水1份，过氧化钠0.3份，过氧化钾0.1份，过氧化钡0.6份，二氧化锰0.7份，五氧化二钒0.2份和三氧化钨0.05份)制成脱硫剂通入预热器二级旋风筒出口的上升管道，其中向固态浆液中加入氧化剂的量为0.03％，向上升管道内喷入的脱硫剂的量占生料喂料量的比例为0.1％。喷脱硫剂前预热器C₂旋风筒出口的上升管道内的二氧化硫浓度为200-350mg/Nm³(干燥基，O₂浓度3％)，喷脱硫剂后在窑尾烟囱检测二氧化硫浓度为15-30mg/Nm³(干燥基，O₂浓度10％)，脱硫效率达到80％以上。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种利用固废进行脱硫的系统，其特征在于，包括浆液制备单元、浆液分离单元、液体再利用单元和脱硫剂制备再利用单元；

所述浆液制备单元用于将固废制成浆液及超细粉磨；

2.根据权利要求1所述的利用固废进行脱硫的系统，其特征在于，所述浆液制备单元包括第一浆液池、工业用水管路和粉磨装置。

3.根据权利要求1所述的利用固废进行脱硫的系统，其特征在于，所述浆液分离单元包括重金属去除装置和浆液分离器。

4.根据权利要求3所述的利用固废进行脱硫的系统，其特征在于，所述浆液分离器为卧螺离心机或真空压滤机。

5.根据权利要求3所述的利用固废进行脱硫的系统，其特征在于，所述液体再利用单元包括浓缩装置，所述浆液分离器的液体出料口连接至所述浓缩装置的进料口。

6.根据权利要求1～5任一项所述的利用固废进行脱硫的系统，其特征在于，所述脱硫剂制备再利用单元包括第二浆液池、加水管路和去脱硫塔管路，所述加水管路的出口端连接至所述第二浆液池，所述第二浆液池的出料口连接所述去脱硫塔管路的进口端。

7.根据权利要求6所述的利用固废进行脱硫的系统，其特征在于，所述去脱硫塔管路的出口端连接至水泥厂内设置的脱硫塔。

8.根据权利要求1～5任一项所述的利用固废进行脱硫的系统，其特征在于，所述脱硫剂制备再利用单元包括依次连接的第二浆液池、氧化剂添加设备和去水泥窑预热器管路。

9.根据权利要求8所述的利用固废进行脱硫的系统，其特征在于，所述去水泥窑预热器管路连接至水泥窑预热器的第一级或第二级旋风筒出口上升管道。

10.根据权利要求8所述的利用固废进行脱硫的系统，其特征在于，所述去水泥窑预热器管路连接至水泥窑预热器的窑尾余热发电之后的管道。