CN216457974U - 一种干法、半干法脱硫灰双罐体曝气氧化塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种干法、半干法脱硫灰双罐体曝气氧化塔，要点是：整个装置由曝气塔、SO₂吸收塔、第一曝气盘、第二曝气盘、第一渣浆泵、第二渣浆泵、第一鼓风机、第二鼓风机、酸液泵、第一搅拌器、第二搅拌器等组成；将常规一步氧化过程分解为多步，精确控制每一步的浆液pH，同时结合SO₂再吸收措施，不仅避免了CaSO₃大量分解和SO₂二次污染，而且保证了足量的CaSO₃处于液相反应体系中，最终克服了干法、半干法脱硫灰的高碱性带来的氧化速率缓慢问题，创造性地实现了其清洁高效改性。

Description

一种干法、半干法脱硫灰双罐体曝气氧化塔

技术领域

本实用新型属于资源与环境技术领域，涉及对干法、半干法脱硫灰的稳定化改性及资源化利用，具体地说是涉及一种干法、半干法脱硫灰双罐体曝气氧化塔，同时还提供了此装置的工作方法。

背景技术

近年来，由于我国对生态环境保护的高度重视，以及对SO₂排放要求的日趋严格，在燃煤电厂、钢铁烧结、工业锅炉、石化等行业，烟气脱硫工艺得到了广泛的推广应用，其中以CFB、LIFAC、NID、SDA、CDSI 为代表的干法、半干法脱硫工艺因具有占地面积小、投资少、运行费用低、能量消耗少、无污水废酸排放等优点，已经成为了烟气脱硫技术未来发展的趋势。

干法、半干法脱硫工艺的特征是应用粉状或粒状钙基吸收剂来脱除烟气中的SO₂，脱硫产物为干粉状，主要组成为CaSO₃·1/2H₂O、CaCO₃、CaSO₄·2H₂O和少量未反应的Ca(OH)₂等。与湿法脱硫工艺相比较，干法、半干法脱硫工艺所产生的脱硫灰的成分复杂得多，具有高硫、高钙、高碱性的特点，尤其是CaSO₃的比例很高，这种化学稳定性较差的组分使干法、半干法脱硫灰表现出不同寻常的物化特性。由于对此类固体废物的性质、反应特点及作用机理的研究还不够系统和深入，目前人们对其综合利用多持审慎态度，尚未形成有效的利用途径，导致干法、半干法脱硫灰大量堆积或简单填埋，不仅占用了大量宝贵的土地资源，而且增加了企业负担，制约了干法、半干法脱硫工艺的进一步推广和应用。此外，由于CaSO₃的不稳定性，长期堆放极易引起SO₂的释放而对环境造成潜在威胁；同时，由于干法、半干法脱硫灰的粒径较小，质量较轻，一经风吹，便会产生扬尘污染。

对于干法、半干法脱硫灰的综合利用，目前国内外的相关工作尚未构成完整的体系，所取得的成果均属于研究性质，还没有形成任何一种大规模工业化应用的技术，究其原因，主要有以下四个方面：

(1) 脱硫灰的化学成分十分复杂。一般干法、半干法脱硫灰的物相组成均包括CaSO₄、CaSO₃、CaCO₃、Ca(OH)₂、CaO、MgCO₃等众多组分，这就使其总体呈现出复杂多样的化学性质，因此在综合利用时所受到的限制更多，利用难度更大。

(2) 脱硫灰的各组分含量波动较大。由于不同企业设备操作、运行、管理水平的差异，不同原料种类和配料方案的差异，不同脱硫工艺脱硫效率的差异，以及不同批次燃煤成分的差异，致使不同脱硫设备以及同一设备的不同时间段所产生的脱硫灰的各组分含量会发生较大的波动。这种波动带来了总体化学性质的频繁变化，给其综合利用造成了很大的困难。

(3) 脱硫灰中多种组分的化学性质不稳定。脱硫灰中的CaSO₃、Ca(OH)₂和CaO的化学性质不稳定，会随着环境、时间的变化而变化。CaSO₃在酸性环境中，或在中性或还原气氛的高温条件下易发生分解，使SO₂再度释放出来，导致环境的二次污染，同时CaSO₃会在空气中氧化为CaSO₄，从而导致了脱硫灰材料性能在长期使用过程中的不稳定性。CaO极易吸收水分生成Ca(OH)₂，引起体积不均匀膨胀，Ca(OH)₂再吸收空气中的CO₂而生成CaCO₃。这些不稳定性给脱硫灰的综合利用造成了较大障碍。

(4) 脱硫灰中CaSO₃的含量很高，且CaSO₃的作用效果和机制尚不明确。干法、半干法脱硫灰中CaSO₃的含量可高达50%以上，而CaSO₃对材料整体力学性能和稳定性的影响还有待进一步研究确认。例如，当脱硫灰作为水泥缓凝剂使用时，CaSO₃的缓凝效果以及对水泥力学性能的影响尚存在较大争议。

综上所述，在我国大力推进“无废城市”和“双碳”目标建设的新背景下，大规模科学处理及利用干法、半干法脱硫灰，实现其无害化和深度资源化，不仅是我国燃煤电厂、钢铁烧结、工业锅炉、石化等行业亟待解决的技术问题，更是我国推进生态文明建设，推动高质量发展，实现资源全面节约和循环利用的必然要求。

基于酸碱中和与氧化还原的基本化学原理，将干法、半干法脱硫灰在硫酸环境下进行强制氧化改性，可以一举解决上述限制该种固体废物大规模综合利用的四方面问题：在酸碱中和反应的作用下，脱硫灰中的CaCO₃、Ca(OH)₂、CaO等碱性组分将全部迅速转化为CaSO₄；而在氧化反应作用下，稳定性差的CaSO₃也将转化为CaSO₄。这样，就使原来组分复杂多样，且多种组分的含量及化学性质均不稳定的干法、半干法脱硫灰，转变为一种以稳定的CaSO₄为主要成分，化学性质类似于湿法脱硫石膏的固体废物。由于湿法脱硫石膏综合利用中各个环节的技术问题均已基本解决，因此改性后的干法、半干法脱硫灰就能够按照湿法脱硫石膏的各种技术路线进行大规模综合利用，从而彻底解决这种大宗固废日益迫切的治理问题。同时，也实现了废硫酸的资源化利用。

然而，由于SO₃ ^2-会与过量的H⁺结合而生成污染物SO₂，因此反应溶液的pH值不能过低；同时由于脱硫灰的强碱性，其溶解过程将使溶液的pH值迅速升高，而CaSO₃的溶解度很低且随pH值的升高而进一步降低，从而使氧化速率大幅下降，因此溶解过程的固液比即溶液的pH值也不能过高。综上所述，以一步法和常规浆液的方式实现干法、半干法脱硫灰的高效氧化，同时做到无SO₂释放是十分困难的，而需要开发出适应脱硫灰特性的创新性氧化改性装置及方法。

发明内容

为了解决背景技术中所提出的技术问题，本实用新型提供了一种成本低廉，运行稳定，施工便利，作业灵活的干法、半干法脱硫灰双罐体曝气氧化塔。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种干法、半干法脱硫灰双罐体曝气氧化塔，其技术要点是：

整个装置由曝气塔、SO₂吸收塔、第一曝气盘、第二曝气盘、第一渣浆泵、第二渣浆泵、第一鼓风机、第二鼓风机、酸液泵、第一搅拌器、第二搅拌器、第一脱硫灰进料管、第二脱硫灰进料管、第一柔性接头、第二柔性接头、第一氧化风管、第二氧化风管、第一排气管、第二排气管、第一液位计法兰、第二液位计法兰、第一压力计法兰、第二压力计法兰、第一pH探头法兰、第二pH探头法兰、第一温度计法兰、第二温度计法兰、第一密度计法兰、第二密度计法兰、再吸收浆液归并管、第一浆液排出管、第二浆液排出管、酸液进料管、第一清水进料管、第二清水进料管、第一人孔、第二人孔组成。

所述的第一、第二曝气盘分别设置于曝气塔和SO₂吸收塔的内部底面；第一、第二搅拌器分别设置于曝气塔和SO₂吸收塔的内部低位，分别位于第一、第二曝气盘的上方；第一脱硫灰进料管、第一柔性接头、第一排气管、第一液位计法兰、第一压力计法兰设置于曝气塔的顶部；第二脱硫灰进料管、第二柔性接头、第二排气管、第二液位计法兰、第二压力计法兰设置于SO₂吸收塔的顶部；第一、第二pH探头法兰分别自上而下等间距设置于曝气塔和SO₂吸收塔的侧壁；第一、第二温度计法兰分别设置于曝气塔和SO₂吸收塔的中部侧壁；第一、第二密度计法兰分别设置于曝气塔和SO₂吸收塔的中下部侧壁；再吸收浆液归并管、酸液进料管、第一清水进料管、第一人孔均设置于曝气塔的下部侧壁；第二清水进料管、第二人孔均设置于SO₂吸收塔的下部侧壁；第一氧化风管、第一浆液排出管均设置于曝气塔的底部；第二氧化风管、第二浆液排出管均设置于SO₂吸收塔的底部。

所述的第一渣浆泵的进口通过三通管道与第一浆液排出管、清水管连接，出口通过三通管道与第一清水进料管、石膏脱水单元连接；第二渣浆泵的进口通过三通管道与第二浆液排出管、清水管连接，出口通过三通管道与第二清水进料管、再吸收浆液归并管连接；第一、第二鼓风机的出口分别通过第一、第二氧化风管与第一、第二曝气盘连接；第二鼓风机的进口与第一排气管连接；酸液泵的出口与酸液进料管连接；第一、第二柔性接头分别与第一、第二脱硫灰进料管连接。

所述的曝气塔和SO₂吸收塔均为立式圆筒形，高径比均在2~10之间。

所述的第一、第二曝气盘采用矩形阵列、圆周阵列或放射径向阵列的布置形式。

所述的第一、第二搅拌器均为底入式。

所述的第一、第二鼓风机均采用罗茨风机或离心风机。

所述的酸液泵采用计量泵。

所述的第一、第二柔性接头均以橡胶波纹管为主体。

所述的第一、第二pH探头法兰的数量均为3~10个，分别沿曝气塔和SO₂吸收塔的高度方向，自上而下等间距布置。

所述的第二排气管设有SO₂在线监测装置。

干法、半干法脱硫灰双罐体曝气氧化塔的运行处理步骤是：

步骤一：原料分析测试。对干法、半干法脱硫灰的成分进行分析测试，明确其中CaSO₃及各种强碱性化合物的含量。

步骤二：碱液配置。仅打开所述的第二渣浆泵的进、出口清水管路，利用第二渣浆泵向所述的SO₂吸收塔内注入清水，当液位高于总液位的2/3~3/4后，停止清水进料；利用管链或螺旋输送机将脱硫灰通过所述的第二柔性接头和第二脱硫灰进料管送入SO₂吸收塔；持续运行所述的第二搅拌器，使脱硫灰与清水快速充分地混合、溶解，最终形成pH值>10的浆液，之后停止脱硫灰进料。

步骤三：酸液配置。利用所述的酸液泵将重金属及有机污染物含量较低的，质量分数为1%~95%的废硫酸逐渐注入所述的曝气塔；仅打开所述的第一渣浆泵的进、出口清水管路，利用第一渣浆泵向曝气塔内注入清水；持续运行所述的第一搅拌器，使废硫酸与清水快速充分地混合、溶解；当塔内溶液pH值稳定在2.2~4.2之间，且液位高于总液位的2/3~3/4后，停止废硫酸和清水的进料。

步骤四：脱硫灰酸化。利用管链或螺旋输送机将脱硫灰通过所述的第一柔性接头和第一脱硫灰进料管送入曝气塔；在第一搅拌器的作用下，进入塔内的脱硫灰完成与酸液之间快速充分的混合、溶解、反应过程；当溶液pH值上升至3.1~6.2并保持稳定时，停止脱硫灰进料。

步骤五：强制氧化。持续运行所述的第一鼓风机，第一鼓风机通过第一氧化风管将空气送入所述的第一曝气盘，后者将空气以大量细小气泡的形式注入所述步骤四的溶液；在第一搅拌器的作用下，这些气泡呈螺旋上升，进一步增加了与溶液的接触时间，从而完成充分传质过程；此时溶液中的HSO₃ ^-将被O₂氧化为SO₄ ^2-而释放出H⁺，从而使溶液pH值下降。

步骤六：二次酸化。当所述步骤五的溶液pH值趋于稳定时，开启所述的酸液泵，逐渐向所述的曝气塔中加入所述步骤三的废硫酸；在第一搅拌器的作用下，进入塔内的废硫酸完成与溶液之间快速充分的混合、反应过程，使溶液pH值再次降低至2.2~4.2之间，之后关闭酸液泵。

步骤七：多步循环。不断重复所述步骤四至六，使所述步骤六的溶液中逐渐有固相CaSO₄析出，并最终形成含固率为6%~30%的浆液。

步骤八：部分排浆。当所述步骤七的浆液液位或密度达到一定数值时，仅打开所述的第一渣浆泵的进口浆液管路和出口脱水单元管路，利用第一渣浆泵将浆液排出一部分，送入脱水单元生产石膏产品；排浆过程中保持曝气塔内液位高于总液位的2/3~3/4；排浆完成后，关闭第一渣浆泵及其进口浆液管路和出口脱水单元管路。

步骤九：SO₂再吸收。在多步循环氧化，特别是二次酸化过程中，可能存在浆液局部pH值过低，导致未完全氧化的SO₃ ^2-与过量H⁺结合而释放出SO₂的情况，这部分SO₂将通过所述的第一排气管排出；持续运行所述的第二鼓风机，第二鼓风机通过第二氧化风管将这部分SO₂送入所述的第二曝气盘，后者将SO₂以大量细小气泡的形式注入所述步骤二的碱性浆液；在第二搅拌器的作用下，这些气泡呈螺旋上升，进一步增加了与浆液的接触时间，从而完成SO₂再吸收过程。

步骤十：再吸收浆液归并。随着所述步骤二的碱性浆液不断吸收SO₂，其pH值逐渐降低；当降低至8.5以下时，且所述步骤六的二次酸化完成之后，仅打开所述的第二渣浆泵的进口浆液管路和出口再吸收浆液归并管路，利用第二渣浆泵将碱性浆液送入曝气塔中，进行归并氧化处理。

步骤十一：改性完成。不断重复所述步骤二、四至十，最终完成全部干法、半干法脱硫灰的氧化改性。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

(1) 以最佳固液比为依据，将整个氧化过程中酸化浆液的pH值始终控制在2.2~6.2之间，不仅能够最大限度避免脱硫灰中CaSO₃分解而释放出SO₂，而且能够保证足够多的CaSO₃处于液相反应体系中，从而显著提高整个氧化过程的反应速率。

(2) 将常规的一步氧化过程分解为多步，通过精确控制每一步氧化过程的固液比和浆液pH，克服干法、半干法脱硫灰的高碱性所带来的氧化速率缓慢的问题，从而创造性地实现了高碱性脱硫灰的高效氧化。

(3) 能够同时实现干法、半干法脱硫灰和废硫酸的资源化利用，从而达到以废治废，协同循环的目的，取得较好的经济和环境效益。

(4) 采用双罐体反应器型式，利用第二个罐体对SO₂进行再吸收，进一步降低了二次污染风险。

(5) 柔性接头能够在保证系统密闭性的同时，有效缓解脱硫灰输送设备与反应塔之间传递的有害振动，提高系统运行的安全性和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的设备结构示意图；

图2为图1沿A-A的剖视图；

图3为以某钢铁厂半干法脱硫灰和80%浓H₂SO₄试剂为原料，按照本实用新型所述的步骤方法进行pH调控酸化和强制氧化实验室试验，最终浆液含固率达到10%时，来自CaSO₃的S平衡示意图。

图1中附图标记如下：1—曝气塔，2—SO₂吸收塔，3—第一曝气盘，4—第二曝气盘，5—第一渣浆泵，6—第二渣浆泵，7—第一鼓风机，8—第二鼓风机，9—酸液泵，10—第一搅拌器，11—第二搅拌器，12—第一脱硫灰进料管，13—第二脱硫灰进料管，14—第一柔性接头，15—第二柔性接头，16—第一氧化风管，17—第二氧化风管，18—第一排气管，19—第二排气管，20—第一液位计法兰，21—第二液位计法兰，22—第一压力计法兰，23—第二压力计法兰，24—第一pH探头法兰，25—第二pH探头法兰，26—第一温度计法兰，27—第二温度计法兰，28—第一密度计法兰，29—第二密度计法兰，30—再吸收浆液归并管，31—第一浆液排出管，32—第二浆液排出管，33—酸液进料管，34—第一清水进料管，35—第二清水进料管，36—第一人孔，37—第二人孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1~2所示，本实用新型涉及一种干法、半干法脱硫灰双罐体曝气氧化塔，由曝气塔1、SO₂吸收塔2、第一曝气盘3、第二曝气盘4、第一渣浆泵5、第二渣浆泵6、第一鼓风机7、第二鼓风机8、酸液泵9、第一搅拌器10、第二搅拌器11、第一脱硫灰进料管12、第二脱硫灰进料管13、第一柔性接头14、第二柔性接头15、第一氧化风管16、第二氧化风管17、第一排气管18、第二排气管19、第一液位计法兰20、第二液位计法兰21、第一压力计法兰22、第二压力计法兰23、第一pH探头法兰24、第二pH探头法兰25、第一温度计法兰26、第二温度计法兰27、第一密度计法兰28、第二密度计法兰29、再吸收浆液归并管30、第一浆液排出管31、第二浆液排出管32、酸液进料管33、第一清水进料管34、第二清水进料管35、第一人孔36、第二人孔组成37。

第一3、第二曝气盘4分别设置于曝气塔1和SO₂吸收塔2的内部底面；第一10、第二搅拌器11分别设置于曝气塔1和SO₂吸收塔2的内部低位，分别位于第一3、第二曝气盘4的上方；第一脱硫灰进料管12、第一柔性接头14、第一排气管18、第一液位计法兰20、第一压力计法兰22设置于曝气塔1的顶部；第二脱硫灰进料管13、第二柔性接头15、第二排气管19、第二液位计法兰21、第二压力计法兰23设置于SO₂吸收塔2的顶部；第一24、第二pH探头法兰25分别自上而下等间距设置于曝气塔1和SO₂吸收塔2的侧壁；第一26、第二温度计法兰27分别设置于曝气塔1和SO₂吸收塔2的中部侧壁；第一28、第二密度计法兰29分别设置于曝气塔1和SO₂吸收塔2的中下部侧壁；再吸收浆液归并管30、酸液进料管33、第一清水进料管34、第一人孔36均设置于曝气塔1的下部侧壁；第二清水进料管35、第二人孔37均设置于SO₂吸收塔2的下部侧壁；第一氧化风管16、第一浆液排出管31均设置于曝气塔1的底部；第二氧化风管17、第二浆液排出管32均设置于SO₂吸收塔2的底部。

第一渣浆泵5的进口通过三通管道与第一浆液排出管31、清水管连接，出口通过三通管道与第一清水进料管34、石膏脱水单元连接；第二渣浆泵6的进口通过三通管道与第二浆液排出管32、清水管连接，出口通过三通管道与第二清水进料管35、再吸收浆液归并管30连接；第一7、第二鼓风机8的出口分别通过第一16、第二氧化风管17与第一3、第二曝气盘4连接；第二鼓风机8的进口与第一排气管18连接；酸液泵9的出口与酸液进料管33连接；第一14、第二柔性接头15分别与第一12、第二脱硫灰进料管13连接。

所述的曝气塔1和SO₂吸收塔2均为立式圆筒形，高径比均在2~10之间。

所述的第一3、第二曝气盘4采用矩形阵列、圆周阵列或放射径向阵列的布置形式。

所述的第一10、第二搅拌器11均为底入式。

所述的第一7、第二鼓风机8均采用罗茨风机或离心风机。

所述的酸液泵9采用计量泵。

所述的第一14、第二柔性接头15均以橡胶波纹管为主体。

所述的第一24、第二pH探头法兰25的数量均为3~10个，分别沿曝气塔1和SO₂吸收塔2的高度方向，自上而下等间距布置。

所述的第二排气管19设有SO₂在线监测装置。

上述干法、半干法脱硫灰双罐体曝气氧化塔的运行处理步骤：

步骤一：原料分析测试。对干法、半干法脱硫灰的成分进行分析测试，明确其中CaSO₃及各种强碱性化合物的含量。

步骤二：碱液配置。仅打开所述的第二渣浆泵6的进、出口清水管路，利用第二渣浆泵6向所述的SO₂吸收塔2内注入清水，当液位高于总液位的2/3~3/4后，停止清水进料；利用管链或螺旋输送机将脱硫灰通过所述的第二柔性接头15和第二脱硫灰进料管13送入SO₂吸收塔2；持续运行所述的第二搅拌器11，使脱硫灰与清水快速充分地混合、溶解，最终形成pH值>10的浆液，之后停止脱硫灰进料。

步骤三：酸液配置。利用所述的酸液泵9将重金属及有机污染物含量较低的，质量分数为1%~95%的废硫酸逐渐注入所述的曝气塔1；仅打开所述的第一渣浆泵5的进、出口清水管路，利用第一渣浆泵5向曝气塔1内注入清水；持续运行所述的第一搅拌器10，使废硫酸与清水快速充分地混合、溶解；当塔内溶液pH值稳定在2.2~4.2之间，且液位高于总液位的2/3~3/4后，停止废硫酸和清水的进料。

步骤四：脱硫灰酸化。利用管链或螺旋输送机将脱硫灰通过所述的第一柔性接头14和第一脱硫灰进料管12送入曝气塔1；在第一搅拌器10的作用下，进入塔内的脱硫灰完成与酸液之间快速充分的混合、溶解、反应过程；当溶液pH值上升至3.1~6.2并保持稳定时，停止脱硫灰进料。

步骤五：强制氧化。持续运行所述的第一鼓风机7，第一鼓风机7通过第一氧化风管16将空气送入所述的第一曝气盘3，后者将空气以大量细小气泡的形式注入所述步骤四的溶液；在第一搅拌器10的作用下，这些气泡呈螺旋上升，进一步增加了与溶液的接触时间，从而完成充分传质过程；此时溶液中的HSO₃ ^-将被O₂氧化为SO₄ ^2-而释放出H⁺，从而使溶液pH值下降。

步骤六：二次酸化。当所述步骤五的溶液pH值趋于稳定时，开启所述的酸液泵9，逐渐向所述的曝气塔1中加入所述步骤三的废硫酸；在第一搅拌器10的作用下，进入塔内的废硫酸完成与溶液之间快速充分的混合、反应过程，使溶液pH值再次降低至2.2~4.2之间，之后关闭酸液泵9。

步骤七：多步循环。不断重复所述步骤四至六，使所述步骤六的溶液中逐渐有固相CaSO₄析出，并最终形成含固率为6%~30%的浆液。

步骤八：部分排浆。当所述步骤七的浆液液位或密度达到一定数值时，仅打开所述的第一渣浆泵5的进口浆液管路和出口脱水单元管路，利用第一渣浆泵5将浆液排出一部分，送入脱水单元生产石膏产品；排浆过程中保持曝气塔1内液位高于总液位的2/3~3/4；排浆完成后，关闭第一渣浆泵5及其进口浆液管路和出口脱水单元管路。

步骤九：SO₂再吸收。在多步循环氧化，特别是二次酸化过程中，可能存在浆液局部pH值过低，导致未完全氧化的SO₃ ^2-与过量H⁺结合而释放出SO₂的情况，这部分SO₂将通过所述的第一排气管18排出；持续运行所述的第二鼓风机8，第二鼓风机8通过第二氧化风管17将这部分SO₂送入所述的第二曝气盘4，后者将SO₂以大量细小气泡的形式注入所述步骤二的碱性浆液；在第二搅拌器11的作用下，这些气泡呈螺旋上升，进一步增加了与浆液的接触时间，从而完成SO₂再吸收过程。

步骤十：再吸收浆液归并。随着所述步骤二的碱性浆液不断吸收SO₂，其pH值逐渐降低；当降低至8.5以下时，且所述步骤六的二次酸化完成之后，仅打开所述的第二渣浆泵6的进口浆液管路和出口再吸收浆液归并管路，利用第二渣浆泵6将碱性浆液送入曝气塔1中，进行归并氧化处理。

步骤十一：改性完成。不断重复所述步骤二、四至十，最终完成全部干法、半干法脱硫灰的氧化改性。

某钢铁厂半干法脱硫灰的原始成分如表1所示。按照本实用新型所述的步骤方法进行pH调控酸化和强制氧化试验，最终浆液含固率达到10%时，来自CaSO₃的S平衡如图3所示。表2为得到的氧化产品的成分。可以看到，原始半干法脱硫灰中最主要的成分为CaSO₃和CaCO₃，分别占39.65%和32.77%，此外还有一定量的MgCO₃和Ca(OH)₂等高碱性组分，CaSO₄的含量很低。通过本实用新型所述的步骤方法，原始半干法脱硫灰中几乎全部的CaSO₃，CaCO₃和Ca(OH)₂均转化为二水CaSO₄，同时SO₂的逸出量很少，氧化产品中二水CaSO₄的含量达到了93.97%，取得了很好的改性效果。

表1 半干法脱硫灰原始成分(干基)

表2 氧化产品的成分(干基)

上述对实施例描述的目的是便于该技术领域的普通技术人员能够充分理解和有效使用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地通过对这些实施例所做出的各种修改，将在此说明的一般性原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的启示，不脱离本实用新型范畴所做出的修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种干法、半干法脱硫灰双罐体曝气氧化塔，其特征在于：整个装置由曝气塔、SO₂吸收塔、第一曝气盘、第二曝气盘、第一渣浆泵、第二渣浆泵、第一鼓风机、第二鼓风机、酸液泵、第一搅拌器、第二搅拌器、第一脱硫灰进料管、第二脱硫灰进料管、第一柔性接头、第二柔性接头、第一氧化风管、第二氧化风管、第一排气管、第二排气管、第一液位计法兰、第二液位计法兰、第一压力计法兰、第二压力计法兰、第一pH探头法兰、第二pH探头法兰、第一温度计法兰、第二温度计法兰、第一密度计法兰、第二密度计法兰、再吸收浆液归并管、第一浆液排出管、第二浆液排出管、酸液进料管、第一清水进料管、第二清水进料管、第一人孔、第二人孔组成；

所述的第一、第二曝气盘分别设置于曝气塔和SO₂吸收塔的内部底面；第一、第二搅拌器分别设置于曝气塔和SO₂吸收塔的内部低位，分别位于第一、第二曝气盘的上方；第一脱硫灰进料管、第一柔性接头、第一排气管、第一液位计法兰、第一压力计法兰设置于曝气塔的顶部；第二脱硫灰进料管、第二柔性接头、第二排气管、第二液位计法兰、第二压力计法兰设置于SO₂吸收塔的顶部；第一、第二pH探头法兰分别自上而下等间距设置于曝气塔和SO₂吸收塔的侧壁；第一、第二温度计法兰分别设置于曝气塔和SO₂吸收塔的中部侧壁；第一、第二密度计法兰分别设置于曝气塔和SO₂吸收塔的中下部侧壁；再吸收浆液归并管、酸液进料管、第一清水进料管、第一人孔均设置于曝气塔的下部侧壁；第二清水进料管、第二人孔均设置于SO₂吸收塔的下部侧壁；第一氧化风管、第一浆液排出管均设置于曝气塔的底部；第二氧化风管、第二浆液排出管均设置于SO₂吸收塔的底部；

所述的第一渣浆泵的进口通过三通管道与第一浆液排出管、清水管连接，出口通过三通管道与第一清水进料管、石膏脱水单元连接；第二渣浆泵的进口通过三通管道与第二浆液排出管、清水管连接，出口通过三通管道与第二清水进料管、再吸收浆液归并管连接；第一、第二鼓风机的出口分别通过第一、第二氧化风管与第一、第二曝气盘连接；第二鼓风机的进口与第一排气管连接；酸液泵的出口与酸液进料管连接；第一、第二柔性接头分别与第一、第二脱硫灰进料管连接。

2.根据权利要求1所述的一种干法、半干法脱硫灰双罐体曝气氧化塔，其特征在于：所述的曝气塔和SO₂吸收塔均为立式圆筒形，高径比均在2~10之间。

3.根据权利要求1所述的一种干法、半干法脱硫灰双罐体曝气氧化塔，其特征在于：所述的第一、第二曝气盘采用矩形阵列、圆周阵列或放射径向阵列的布置形式。

4.根据权利要求1所述的一种干法、半干法脱硫灰双罐体曝气氧化塔，其特征在于：所述的第一、第二鼓风机均采用罗茨风机或离心风机。

5.根据权利要求1所述的一种干法、半干法脱硫灰双罐体曝气氧化塔，其特征在于：所述的第一、第二柔性接头均以橡胶波纹管为主体。

6.根据权利要求1所述的一种干法、半干法脱硫灰双罐体曝气氧化塔，其特征在于：所述的第一、第二pH探头法兰的数量均为3~10个，分别沿曝气塔和SO₂吸收塔的高度方向，自上而下等间距布置。

7.根据权利要求1所述的一种干法、半干法脱硫灰双罐体曝气氧化塔，其特征在于：所述的第二排气管设有SO₂在线监测装置。

8.根据权利要求1所述的一种干法、半干法脱硫灰双罐体曝气氧化塔，其特征在于：所述的酸液泵采用计量泵。

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