一種利用粉煤灰除塵脫硫工藝及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種利用粉煤灰除塵脫硫工藝，主要包括步驟：1）將燃燒過后帶有粉煤灰的煙氣引入旋風(fēng)除塵器，粉煤灰主要由玻璃微珠體、海綿狀多孔顆粒及氧化鈣粉體組成；2）由旋風(fēng)除塵器將煙氣內(nèi)所含的玻璃微珠晶體和吸附SO2的海棉狀多孔顆粒從煙氣中脫離；3）將從旋風(fēng)除塵器送出的煙氣送入脫硫塔，與含有表面活性劑的水循環(huán)液發(fā)生物理化學(xué)作用，實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫。對(duì)應(yīng)利用粉煤灰除塵脫硫系統(tǒng)，包括旋風(fēng)除塵器、脫硫塔及循環(huán)池。利用煙氣中所含的活性氧化物，通過相關(guān)物理化學(xué)作用實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫，經(jīng)處理的潔凈煙氣實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。整個(gè)工藝過程簡(jiǎn)潔，極其合理優(yōu)化，脫硫后的煤粉灰可二次利用，實(shí)現(xiàn)粉煤灰的綜合循環(huán)利用及充分發(fā)揮利用價(jià)值。
【專利說明】一種利用粉煤灰除塵脫硫工藝及其系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及煤粉燃燒煙氣脫硫【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是指一種利用粉煤灰除塵脫硫工藝 及其系統(tǒng)，適用于中小型工業(yè)煤粉鍋爐煙氣二氧化硫的脫硫應(yīng)用。【背景技術(shù)】[0002]煤粉工業(yè)鍋爐是我國(guó)近幾年開發(fā)出來的新爐型，粉煤灰是煤粉工業(yè)鍋爐排出的主 要固體廢物。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，煤粉工業(yè)鍋爐的技術(shù)已不斷成熟，且具有啟動(dòng)快、負(fù)荷 調(diào)節(jié)范圍廣、自動(dòng)化程度高和能耗低等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)、民用領(lǐng)域投入使用已越來越多。燃燒 后產(chǎn)生的粉煤灰對(duì)其如何處理及如何實(shí)現(xiàn)有效綜合循環(huán)利用在工業(yè)生產(chǎn)中極其關(guān)鍵，當(dāng)前 粉煤灰主要用只是作為混凝土的摻合料和生產(chǎn)紅磚領(lǐng)域，在處理和綜合循環(huán)利用上一直沒 有很好的解決方案。由此為粉煤灰提供一種更為有效的綜合循環(huán)利用成為當(dāng)務(wù)之急。[0003]煤粉鍋爐燃燒后的粉煤灰的主要氧化物組成有:Si02、A1203、FeO、Fe2O3> CaO, MgO 等，其中Si02、Al2O3陶土類物質(zhì)成分大于56%，剩余堿性物質(zhì)成分中，CaO成分占10%_20%， MgO占0.5%-2%。CaO、MgO為活性氧化物，可以通過一定工藝加以充分利用，由此本發(fā)明進(jìn) 行深入研究，從現(xiàn)有粉煤灰所含活性氧化物出發(fā)，通過利用煤粉灰的特性，發(fā)明一種利用粉 煤灰除塵脫硫工藝及其系統(tǒng)，本案由此產(chǎn)生。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種工藝步驟合理簡(jiǎn)潔的利用粉煤灰除塵脫硫工藝，充分 利用粉煤灰中的活性氧化物實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫處理，為煤粉灰綜合循環(huán)利用提供一種新途徑。[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種與上述工藝相對(duì)應(yīng)的利用粉煤灰除塵脫硫系統(tǒng)。[0006]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是:[0007]一種利用粉煤灰除塵脫硫工藝，主要包括以下步驟:[0008]I)將燃燒過后帶有粉煤灰的煙氣引入旋風(fēng)除塵器，所述粉煤灰主要由玻璃微珠 體、海綿狀多孔顆粒及氧化鈣粉體組成；[0009]2)由旋風(fēng)除塵器將煙氣內(nèi)所含的玻璃微珠晶體和吸附SO2的海棉狀多孔顆粒從煙 氣中脫離，送出旋風(fēng)除塵器的煙氣中所含的粉煤灰主要為氧化鈣粉體及部分輕質(zhì)的海綿狀 顆粒；[0010]3)將從旋風(fēng)除塵器送出的煙氣送入脫硫塔，在脫硫塔內(nèi)，所述氧化鈣粉體及部分 輕質(zhì)的海綿狀顆粒與含有表面活性劑的水循環(huán)液發(fā)生物理化學(xué)作用，實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫。[0011]所述2)步驟中，旋風(fēng)除塵器脫離下的粉煤灰經(jīng)由螺旋輸送機(jī)輸送至粉灰料車貯存 并外運(yùn)。[0012]所述3)步驟中，表面活性劑為三乙醇胺。[0013]所述3)步驟中，脫硫塔脫硫中水循環(huán)液成為脫硫漿液，對(duì)該脫硫漿液加氧生成帶 有二水石膏的灰渣，將該灰渣去水壓濾，之后外運(yùn)并作二次利用。[0014]所述灰渣去水壓濾中，將所得中性廢水回流以進(jìn)行重復(fù)利用。[0015]一種利用粉煤灰除塵脫硫系統(tǒng)，包括旋風(fēng)除塵器、脫硫塔及循環(huán)池，該旋風(fēng)除塵器設(shè)有煙氣入口，所述旋風(fēng)除塵器的煙氣出口經(jīng)由煙氣管道通至所述脫硫塔的煙氣入口， 所述循環(huán)池引出一循環(huán)管道至所述脫硫塔上，該脫硫塔底部引出一脫硫管道至所述循環(huán)池內(nèi)。[0016]所述旋風(fēng)除塵器的出灰口連設(shè)有用于輸送灰料的螺旋輸送機(jī)。[0017]所述循環(huán)管道的出液端分上下兩路分別引至所述脫硫塔上。[0018]所述循環(huán)池引出一料漿管道至一壓濾機(jī)上。[0019]所述脫硫循環(huán)池與所述壓濾機(jī)間隔設(shè)有一中間池。[0020]采用上述方案后，本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于:充分利用煙氣中所含的氧化鈣粉體(活性氧化物)作為脫硫反應(yīng)劑，直接于脫硫塔內(nèi)與水循環(huán)液和表面活性劑共同作用，通過相關(guān)物理化學(xué)作用實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫，經(jīng)處理的潔凈煙氣實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，除水氣后可直接排入大氣。整個(gè)工藝過程簡(jiǎn)潔，極其合理優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)煙氣達(dá)標(biāo)排放及低成本運(yùn)行。脫硫后的煤粉灰可以經(jīng)壓濾成半固態(tài)并重新發(fā)揮二次利用，繼續(xù)用于混凝土的摻合料和生產(chǎn)紅磚領(lǐng)域，由此實(shí)現(xiàn)粉煤灰的綜合循環(huán)利用及充分發(fā)揮利用價(jià)值?！緦＠綀D】

【附圖說明】[0021]圖1是本發(fā)明脫硫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0022]標(biāo)號(hào)說明[0023]旋風(fēng)除塵器I煙氣入口11[0024]煙氣管道12引風(fēng)機(jī)13[0025]螺旋輸送機(jī)14脫硫塔2[0026]脫硫管道21循環(huán)池3[0027]循環(huán)管道31循環(huán)泵32[0028]料漿管道33壓濾機(jī)4[0029]清洗管道5加壓泵51[0030]第一粉灰料車6第二粉灰料車 7[0031]自動(dòng) 裝卸車8【具體實(shí)施方式】[0032]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。[0033]一種利用粉煤灰除塵脫硫工藝，主要包括以下步驟:[0034]I)將燃燒過后帶有粉煤灰的煙氣引入旋風(fēng)除塵器，所述粉煤灰主要由玻璃微珠體、海綿狀多孔顆粒及氧化鈣粉體組成；[0035]2)由旋風(fēng)除塵器對(duì)煙氣內(nèi)所含的玻璃微珠晶體和吸附SO2的海棉狀多孔顆粒從煙氣中脫離，送出旋風(fēng)除塵器的煙氣中所含的粉煤灰主要為氧化鈣粉體及部分輕質(zhì)的海綿狀顆粒；[0036]3)將從旋風(fēng)除塵器送出的煙氣送入脫硫塔，在脫硫塔內(nèi)，所述氧化鈣粉體及部分輕質(zhì)的海綿狀顆粒與含有表面活性劑的水循環(huán)液發(fā)生物理化學(xué)作用，實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫。[0037]煤粉燃燒中，大部分燒盡，剩余的粉煤灰渣形成玻璃微珠體、海綿狀顆粒和氧化鈣灰粉。其中，煤粉中含有CaCO3和其它產(chǎn)生揮發(fā)性氣體的物質(zhì)，在高溫燃燒中生成CaO，CO2等 其它氣體，由于氣體的揮發(fā)和化學(xué)反應(yīng)作用，形成多孔形狀的焦顆粒，似海棉體，比表面積 約為0.8?2.4m2/g，像活性碳一樣對(duì)二氧化硫有較好的飽和吸附力。煤粉熔點(diǎn)約1200°C， 沸點(diǎn)1280°C。陶土類物質(zhì)溶點(diǎn)在1200°C左右，在高溫燃燒中形成玻璃微珠晶體，玻璃微珠 在行進(jìn)中碰撞融合，形成體積和質(zhì)量增大的高密度大顆粒，易被旋風(fēng)除塵器分離。氧化鈣 (CaO)的熔點(diǎn)溫度為2580°C，在爐內(nèi)燃燒無法達(dá)到溶化，保存為干粉(氧化鈣粉體)，旋風(fēng)除 塵器無法對(duì)其進(jìn)行脫離，工藝中隨煙氣進(jìn)入脫硫塔參與脫硫主反應(yīng)，起重要的酸堿中和平 衡作用。[0038]所述I)步驟中，燃燒后的帶有粉煤灰的煙氣一般先通入空預(yù)器，之后再通入旋風(fēng) 除塵器。[0039]所述2)步驟中，高溫燃燒形成的海綿狀顆粒在煙氣行進(jìn)中能夠吸收水蒸汽和SO2 氣體，吸收后該部分形成相對(duì)重質(zhì)的海綿狀顆粒。由此碰撞融合增重的玻璃微珠晶體和吸 附SO2的海棉狀多孔顆粒被旋風(fēng)除塵器脫離下來，脫離下來的粉煤灰約占灰量的75%左右。 進(jìn)一步，由旋風(fēng)除塵器脫離下的粉煤灰部分經(jīng)由螺旋輸送機(jī)輸送至粉灰斗車貯存并外運(yùn)。[0040]所述3)步驟中，通過循環(huán)泵把循環(huán)池內(nèi)含有表面活性劑的水循環(huán)液分上、下兩路 噴入脫硫塔，脫硫塔較佳采用雙層渦輪濕法脫硫塔。所述氧化鈣粉體及部分輕質(zhì)的海綿狀 顆粒與含有表面活性劑的水循環(huán)液發(fā)生物理化學(xué)作用，其中氧化鈣粉體主要發(fā)揮化學(xué)脫硫 作用，先與水化學(xué)反應(yīng)生成堿性物質(zhì)，再與酸性氣體SO2化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)脫硫；輕質(zhì)的海綿狀 顆粒主要發(fā)揮物理脫硫作用，通過強(qiáng)吸附SO2以實(shí)現(xiàn)脫硫作用。水循環(huán)液中添加的微量的 表面活性劑優(yōu)選為三乙醇胺。它具有不對(duì)稱雙親媒性作用結(jié)構(gòu)，能增加介質(zhì)在煙管和脫硫 塔內(nèi)捕抓油性塵埃和SO2的能力。[0041]所述3)步驟中，脫硫塔脫硫中水循環(huán)液逐漸成為脫硫漿液，該脫硫漿液中含有亞 硫酸鈣沉淀。進(jìn)一步，該脫硫漿液輸送出，經(jīng)由爆氧風(fēng)機(jī)對(duì)脫硫漿液加氧，與亞硫酸鈣反應(yīng) 生成帶有二水石膏的灰渣，將該灰渣去水壓濾，再外運(yùn)并進(jìn)行二次利用。進(jìn)一步，所述灰渣 去水壓濾中產(chǎn)生有中性廢水，可以將該中性廢水回收以進(jìn)行重復(fù)利用。當(dāng)然，可以對(duì)脫硫漿 液直接去水壓濾，所得中性廢水同樣可回流重復(fù)利用。[0042]綜上，本發(fā)明工藝在現(xiàn)有煤粉燃燒及脫硫工藝基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，工藝的各個(gè)步驟 所包含的技術(shù)相輔相成，直接利用了粉煤灰活性成分的這一特性，將其同煙氣一起通入脫 硫塔實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫作用。具有變廢為寶、無二次污染、工藝步驟簡(jiǎn)潔、運(yùn)行成本低、排放達(dá)標(biāo) 等優(yōu)點(diǎn)。[0043]對(duì)應(yīng)上述利用粉煤灰除塵脫硫工藝，本發(fā)明還提出一種利用粉煤灰除塵脫硫系 統(tǒng)，參見圖1所示，主要包括旋風(fēng)除塵器1、脫硫塔2及循環(huán)池3。[0044]旋風(fēng)除塵器I設(shè)有煙氣入口 11，旋風(fēng)除塵器I的煙氣出口經(jīng)由煙氣管道12及引風(fēng) 機(jī)13通至脫硫塔2的煙氣入口。旋風(fēng)除塵器I底部的出灰口連設(shè)有一螺旋輸送機(jī)14，借由 該螺旋輸送機(jī)14輸送收集的粉灰至第一粉灰料車6。米用螺旋輸送機(jī)14輸送能夠較佳避 免灰塵散發(fā)至周圍空氣，粉灰輸送效果良好。[0045]脫硫塔2底部引出脫硫管道21至循環(huán)池3內(nèi)。為了便于引流，將循環(huán)池3直接設(shè) 于脫硫塔2下方位置。循環(huán)池3引出一循環(huán)管道31至脫硫塔2上，循環(huán)管道31上安裝有 用于驅(qū)動(dòng)循環(huán)液循環(huán)流動(dòng)的循環(huán)泵32。優(yōu)選地，循環(huán)管道31具體地分上下兩路引入脫硫塔2。對(duì)應(yīng)脫硫塔2較佳采用雙層渦輪濕法脫硫塔。[0046]所述脫硫系統(tǒng)的工作原理步驟參照前面脫硫工藝，這里不進(jìn)行詳細(xì)描述。進(jìn)一步， 循環(huán)池3還引出料漿管道33至一壓濾機(jī)4上，對(duì)循環(huán)池3內(nèi)帶沉淀的固廢物(即上述脫硫 漿液)進(jìn)行去水壓濾。壓濾所得的回收水優(yōu)選地通過一回收管道引至循環(huán)池3內(nèi)，以對(duì)回收 廢水進(jìn)行二次利用，節(jié)能、減排又環(huán)保。壓濾所得粉灰由第二粉灰料車7承接，并且由自動(dòng) 裝卸車8外運(yùn)。當(dāng)然循環(huán)池3內(nèi)將固廢物引至壓濾機(jī)4前還可以先引至一中間池(圖中未 示出)，通過加氧實(shí)現(xiàn)固廢物中的CaSO3生產(chǎn)為二水石膏。[0047]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化和 修飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種利用粉煤灰除塵脫硫工藝，其特征在于，主要包括以下步驟:1)將燃燒過后帶有粉煤灰的煙氣引入旋風(fēng)除塵器，所述粉煤灰主要由玻璃微珠體、海綿狀多孔顆粒及氧化鈣粉體組成；2)由旋風(fēng)除塵器將煙氣內(nèi)所含的玻璃微珠晶體和吸附SO2的海棉狀多孔顆粒從煙氣中脫離，送出旋風(fēng)除塵器的煙氣中所含的粉煤灰主要為氧化鈣粉體及部分輕質(zhì)的海綿狀顆粒;3)將從旋風(fēng)除塵器送出的煙氣送入脫硫塔，在脫硫塔內(nèi)，所述氧化鈣粉體及部分輕質(zhì)的海綿狀顆粒與含有表面活性劑的水循環(huán)液發(fā)生物理化學(xué)作用，實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用粉煤灰除塵脫硫工藝，其特征在于，所述2)步驟中，旋風(fēng)除塵器脫離下的粉煤灰經(jīng)由螺旋輸送機(jī)輸送至粉灰料車貯存并外運(yùn)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種利用粉煤灰除塵脫硫工藝，其特征在于，所述3)步驟中，表面活性劑為三乙醇胺。
4.如權(quán)利要求1所述的一種利用粉煤灰除塵脫硫工藝，其特征在于，所述3)步驟中，脫硫塔脫硫中水循環(huán)液成為脫硫漿液，對(duì)該脫硫漿液加氧生成帶有二水石膏的灰渣，將該灰渣去水壓濾，之后外運(yùn)并作二次利用。
5.如權(quán)利要求1所述的一種利用粉煤灰除塵脫硫工藝，其特征在于，所述灰渣去水壓濾中，將所得中性廢水回流以進(jìn)行重復(fù)利用。
6.一種利用粉煤灰除塵脫硫系統(tǒng)，其特征在于:包括旋風(fēng)除塵器、脫硫塔及循環(huán)池，該旋風(fēng)除塵器設(shè)有煙氣入口，所述旋風(fēng)除塵器的煙氣出口經(jīng)由煙氣管道通至所述脫硫塔的煙氣入口，所述循環(huán)池引出一循環(huán)管道至所述脫硫塔上，該脫硫塔底部引出一脫硫管道至所述循環(huán)池內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種利用粉煤灰除塵脫硫系統(tǒng)，其特征在于:所述旋風(fēng)除塵器的出灰口連設(shè)有用于輸送灰料的螺旋輸送機(jī)。
8.如權(quán)利要求6所述的一種利用粉煤灰除塵脫硫系統(tǒng)，其特征在于:所述循環(huán)管道的出液端分上下兩路分別引至所述脫硫塔上。
9.如權(quán)利要求6所述的一種利用粉煤灰除塵脫硫系統(tǒng)，其特征在于:所述循環(huán)池引出一料漿管道至一壓濾機(jī)上。
10.如權(quán)利要求9所述 的一種利用粉煤灰除塵脫硫系統(tǒng)，其特征在于:所述脫硫循環(huán)池與所述壓濾機(jī)間隔設(shè)有一中間池。
【文檔編號(hào)】B09B3/00GK103599691SQ201310606385
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】趙長(zhǎng)興 申請(qǐng)人:趙長(zhǎng)興