專利名稱：濕法煙道氣去硫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一用于分離和回收副產(chǎn)品石膏且結(jié)構(gòu)上小而簡單的濕法煙道氣去硫裝置。
作為濕法去硫裝置，主流是把空氣輸入到吸收塔罐，通過使吸附泥漿(由鈣化合物如石灰石組成)接觸空氣后吸附二氧化硫(硫酸氣)且氧化故不需要氧化塔(所謂罐氧化系統(tǒng))。圖3是這種濕法鈣石膏去硫裝置的構(gòu)成實例。
該裝置有一個在圖中未示出馬達帶動呈水平旋轉(zhuǎn)的攪拌桿，該攪拌桿支撐在吸附塔1的罐2內(nèi)的空心旋轉(zhuǎn)軸3上，送氣管5從空心旋轉(zhuǎn)軸3伸出而其開口端5a則延伸到攪拌桿4的下側(cè)而回轉(zhuǎn)接頭6用來把空心旋轉(zhuǎn)軸3的底端側(cè)連到氣源。通過回轉(zhuǎn)空心旋轉(zhuǎn)軸3同時在壓力下輸入空氣，空氣C從送氣管5輸入到攪拌桿4旋轉(zhuǎn)方向背側(cè)所產(chǎn)生的汽相區(qū)。由攪拌桿4轉(zhuǎn)動引起的漩渦力會在汽相區(qū)的末端產(chǎn)生分裂現(xiàn)象而形成多個均勻細小氣泡而吸附二氧化硫的吸附泥漿液在罐內(nèi)和空氣有效地混和。這樣整個容積的吸附泥漿液在進行氧化同時可獲得石膏。
在此裝置內(nèi)，未經(jīng)處理的煙氣A引入到一吸附塔1的煙氣入口1a處，吸附泥漿液由一循環(huán)泵7從一集管8噴出，這樣煙氣A就與噴出泥漿液接觸且吸附和去掉未處理煙氣中的二氧化硫而經(jīng)處理的煙氣B則從煙氣出口1b處排出。吸附二氧化硫的吸附泥漿從集管8中噴出穿過一填料9向下流入罐2內(nèi)，通過與由于攪拌桿4攪拌所引起的分裂現(xiàn)象而產(chǎn)生的多氣泡相接觸而氧化，進而導(dǎo)致中和反應(yīng)而產(chǎn)生石膏。在此過程中發(fā)生的主要反應(yīng)由公式(1)到公式(3)來表達(吸附塔煙氣入口)(1)(罐內(nèi))(1)H++HSO3-+12O2→2H++SO43------(2)]]>(3)這樣，石膏和一定量的作為吸附劑的石灰石就懸浮在罐2內(nèi)，而懸浮體由一泥漿泵10吸出且通過一增稠器而轉(zhuǎn)變成濃縮液D，把此濃縮液D通過一泥漿泵11a送入一固液分離器12，經(jīng)過濾就可取出干石膏(一般水份約為10％)。另一方面。從增稠器11來的清液F和從固液分離器來的過濾液都送到一過液濾罐13，其內(nèi)加入石灰石G以形成吸附泥，該吸附泥漿再經(jīng)泥漿泵14輸?shù)焦?內(nèi)。
在此裝置內(nèi)，空心旋轉(zhuǎn)軸3，送氣管5和回轉(zhuǎn)接頭6一起組成空氣供輸裝置。在操作中，為了維持高的去硫率和石膏純度，在罐內(nèi)未經(jīng)處理的煙氣A的二氧化硫濃度和PH值由傳感器來測定而石灰石的輸送量和吸附泥漿的輸送量由一圖未示出的控制裝置加以適當(dāng)調(diào)整而吸附泥漿則從一單獨的圖未示出的石灰石泥漿罐輸入。
這樣，在此濕法煙氣去硫裝置中，對石膏泥漿的固液分離過程，該固液分離裝置由多個復(fù)雜且大型裝置組成，諸如泥漿泵10，11a，增稠器11和固液分離器(離心分離器，傾析式離心沉淀機等)，為了減少排水量采用不斷循環(huán)已分離的水，因此就需過濾罐13和泥漿泵14來減小濕法煙氣去硫裝置的尺寸并且節(jié)省安裝空間，也就迫切要求縮小和簡化用于固液分離過程所需的結(jié)構(gòu)。
因此，本發(fā)明的主要目的是在小且簡單的結(jié)構(gòu)內(nèi)就能通過分離固液來回收石膏而提出一濕法煙氣去硫裝置，從而從整體上減小尺寸，減小安裝空間。
為達到此目的，本發(fā)明提出一罐氧化系統(tǒng)的濕法煙氣去硫裝置有一吸附塔，塔內(nèi)有一從底罐供應(yīng)含鈣化合物泥漿，一把罐內(nèi)泥漿輸入到吸附罐上部的煙氣入口以與煙氣接觸的循環(huán)泵和把空氣輸?shù)焦迌?nèi)進行氧化的空氣輸入裝置從而通過泥漿來吸附和氧化煙氣中的二氧化硫以獲得副產(chǎn)品石膏，其中一真空型帶狀過濾器沿著吸附塔側(cè)壁的外面安置而部分循環(huán)泵排出的泥漿引入帶狀過濾器進行脫水，從而分離和回收石膏。
在另一個本發(fā)明濕法煙氣去硫裝置的實施例中，一含石膏濃縮泥漿的旋流器連到管子的末端把部分泥漿引入帶狀過濾器而濃縮泥漿則從旋流器的下端排出，向下流入帶狀過濾器的泥漿入口。
在一本發(fā)明的濕法煙氣去硫裝置的不同實施例中，一用于帶狀過濾器的真空泵起到供氣裝置的氣源作用。
根據(jù)本發(fā)明，真空型帶狀過濾器沿著吸附塔側(cè)壁的外面安置而從循環(huán)泵排出的部分泥漿引入帶狀過濾器進行脫水來分離和回收石膏，因此循環(huán)泵也起到為分離和回收石膏而吸出泥漿的泵作用，結(jié)果部件數(shù)縮減，況且用來分離和回收石膏的管子和其它結(jié)構(gòu)顯著地減小了尺寸而吸附塔周圍的空間則非常緊湊。
此外，在泥漿中濃縮石膏部分的旋流器連到管子的末端把泥漿引入帶狀過濾器，從旋流器下端排出的濃縮泥漿向下流入帶狀過濾器的泥漿入口，而在此情況下，借助旋流器和帶狀過濾器分二階段脫水，首先由該旋流器去掉未反應(yīng)的鈣化合物，如果吸附塔的罐內(nèi)含水量和未反應(yīng)鈣化合物含水量很高那么可獲得純度極高的石膏固體物質(zhì)。在這種情況下。石膏泥漿從循環(huán)泵輸入旋流器，流出旋流器的濃縮泥漿則直接引入帶狀過濾器而不需要附加的泥漿泵，這樣圍繞著吸附塔，旋流器安裝緊湊。
況且，當(dāng)用于帶狀過濾器的真空泵起到供氣裝置的氣源作用，部件數(shù)進一步縮小。


圖1是表明本發(fā)明一實施例中濕法煙氣去硫裝置主要部件的外形。
圖2是本裝置的實施例中，濕法煙氣去硫裝置的一般結(jié)構(gòu)圖。
圖3表明常規(guī)濕法煙氣去硫裝置一實例的一般結(jié)構(gòu)圖下文參照圖1和圖2來說明本發(fā)明的一個實施例，在圖3所示的濕法煙氣去硫裝置中相同部件用同一標(biāo)號表示而省去了重復(fù)說明。
如圖1所示，在本發(fā)明的濕法煙氣去硫裝置實施例中，利用吸附塔1的結(jié)構(gòu)部分，安置一旋流器20和一帶狀過濾器30且沿著吸附塔1的一側(cè)邊支撐而且循環(huán)泵7的排出側(cè)通過管子14、15連到一集管8而從管子15管端伸出的管子16則連到旋流器20，從循環(huán)泵8排出的泥漿部分則引入旋流器20和帶狀過濾器30進行濃縮，從而分離和回收石膏。
旋流器20以一般旋流器相同的原理操作，借助用固體顆粒(粗顆粒)的離心沉淀來分離固體和液體或粗顆粒并且有一上部為圓柱形而下部為倒錐形的本體21和一集積物粗顆粒排出管22連到本體21的下端開口而同時一其下端伸入本體21的豎管23設(shè)置在上端的軸線上。在本體21上端的外周有一連到管16的入口孔(未示出)用來把從管16輸入的泥漿以切線方向?qū)氡倔w21內(nèi)。
旋流器20的分離特性，像一般濕法旋流器一樣隨著本體21設(shè)定的形狀和尺寸以及根據(jù)所供泥漿流量和性質(zhì)的豎管23而變化。在此實施例中，為了把從管子16所供泥漿內(nèi)的水和未反應(yīng)的石灰石可大量地從豎管23中流出，要設(shè)定部件的形狀尺寸以便通過提高石膏固體物質(zhì)(CaSO42H2O)的濃度使從排出管22的流出量達到最大限度，同時，例如從豎管23流出的水和未反應(yīng)的石灰石可直接回到罐2進行再循環(huán)或通過把下文提到的一真空罐41連到豎管23上，通過一泥漿泵43，水和未反應(yīng)石灰石就能回到罐2以便流動和再循環(huán)。
帶狀過濾器30是一臥式帶型的真空過濾機，它有二個回轉(zhuǎn)支撐的鼓輪31，32且安置成相互垂直吸附塔1的側(cè)面，一多孔帶33水平地繞在鼓輪31、32上而旋轉(zhuǎn)，若干繞著多孔帶33安置的導(dǎo)輥34以鼓輪31、32相同的方向安置，一環(huán)狀帶形式的過濾布35以旋轉(zhuǎn)狀態(tài)繞在這些導(dǎo)輥34上，而過濾布35的背面則緊緊地固定在多孔帶33上，在上側(cè)安置一泥漿裝盤36和一真空盤37，這樣這些盤的上開口可正對著多孔帶33上側(cè)的背面而一送料機38用來把從旋流器20的排出管22流下泥漿導(dǎo)向到多孔帶33上游端位置(泥漿入口)的過濾布35上。
這里，為了把泥漿導(dǎo)入該過濾范圍內(nèi)，泥漿裝盤36安置在多孔帶33(過濾區(qū))上游側(cè)的特定范圍內(nèi)且設(shè)計成可接收在導(dǎo)向過濾布33的泥漿過濾液并且只能靠自身重力和過濾布35才可過濾石膏的固體物質(zhì)，過濾液按要求排出。
真空盤37安置在多孔帶33(脫水區(qū))的下游側(cè)的特定范圍內(nèi)且設(shè)計成可在多孔帶33的背面滑動，同時要維持在上開口側(cè)的密封性以便在該脫水范圍內(nèi)以真空狀態(tài)過濾泥漿。該真空盤37通過真空罐41連到真空泵42，如圖2所示。
送料機38上端連到排出管22而下端開口有一錐度，使泥漿在寬度方向可均勻地流下到過濾布35上。
在此情況下，真空泵42能顯示一足以供給用于吸附塔氧化反應(yīng)所需空氣的排出壓力，按要求，排氣側(cè)則通過一緩沖罐類似裝置(未示出)而連到吸附塔1的供氣裝置(回轉(zhuǎn)接頭6)上。
收集在真空罐41底部的過濾液可直接回到吸附塔1的罐2，通過其吸入側(cè)連到真空罐41底部的泥漿泵43而進行再循環(huán)。
在真空過濾通過送料機45在傳送帶45上被接納后，石膏固體物質(zhì)E落入下游側(cè)過濾布35的折轉(zhuǎn)位置并且石膏固體物質(zhì)E送入到吸附塔1附近。
帶狀過濾器30也有一噴嘴(未示出)用來把水噴入靠近過濾布35下游側(cè)折轉(zhuǎn)位置靠近下側(cè)的位置處并且通過噴嘴噴出的水，過濾布35在進入過濾區(qū)之前過濾布35已被清洗。
所以在構(gòu)成的濕法煙氣去流裝置中，其操作過程將在下文描述。
來自石灰石泥漿罐(未示出)，由石灰石組成的吸附泥漿輸入到罐2，借助循環(huán)泵7和攪拌桿2的連續(xù)作用，煙氣脫硫和用相關(guān)技術(shù)的同樣操作而產(chǎn)生石膏。在靜止?fàn)顟B(tài)下，罐2內(nèi)的石膏是處于懸浮狀態(tài)和作為吸附劑的少量石灰石(固體物質(zhì)濃度約30％或更少)。罐2內(nèi)的泥漿部分通過與循環(huán)泵7排出側(cè)相連的管14、15而引出而且泥漿中一部分通過管16引入到旋流器20，在旋流器20內(nèi)，水和未處理的石灰石被分開并從豎管23中排出，濃縮成石膏固體物質(zhì)的泥漿則從排出管22流下。
從排出管22流下的泥漿通過送料機38均勻地導(dǎo)入帶狀過濾器3的上游端，首先泥漿在過濾區(qū)內(nèi)借助重力作用稍加脫水并以均勻厚度廣鋪在過濾布的整個寬度上。當(dāng)多孔帶33和過濾布回轉(zhuǎn)時，真空盤37進入已安置的脫水區(qū)，其中脫水以真空過濾，最后只有泥漿的固體物質(zhì)到達帶狀過濾器30的末端(過濾布35的折疊位置)且排入傳送帶46從而作為石膏E(固體物質(zhì)含量約90％或超過90％)而取出。
這樣，根據(jù)本發(fā)明實施例的裝置，通過由旋流器20組成結(jié)構(gòu)簡單的分離和回收裝置而帶狀過濾器30緊湊地安置在吸附塔1周邊的側(cè)向就能取出含水低和雜質(zhì)(未反應(yīng)的石灰石)低的石膏E這就不需要復(fù)雜和大的設(shè)備諸如泥漿泵、增稠器和長管從而顯著地降低成本并且大大地節(jié)省了安裝空間，特別在該實施例中，因為帶狀過濾器30的真空泵42也起到吸附塔1氧化的氣源作用，特別用于分離和回收石膏所需的設(shè)備就只有旋流器20，帶狀過濾器30和真空罐41除了真空罐41的安裝空間外，只需在吸附塔1的一側(cè)有一個小的安裝邊就可。
況且在本實施例的濕法煙氣去硫裝置中，借助旋流器的分離作用。未反應(yīng)石灰石的混和率保持在低水平從而獲得了高純度和高質(zhì)量的石膏E。通常循環(huán)泵7的吸口位置靠近罐2內(nèi)石灰石的供料位置且設(shè)定在未反應(yīng)石灰石的高濃度位置(一般石灰石含量為約5％)結(jié)果有放地進行吸附和氧化反應(yīng)，因此通過把循環(huán)泵7排出的泥漿單純地進行脫水且回收固體物質(zhì)，石灰石以相同含量出現(xiàn)在所得的石膏內(nèi)，故而不想把其作為石膏板的材料，然而，在實施例中，由于石灰石可由旋流器20有效地分離，在所得的石膏E中的石灰石含量最終可壓低(約2％)。
旋流器20也稍加脫水，因此最后獲得高固體物質(zhì)濃度的石膏E而不需在罐2內(nèi)設(shè)定高的固體物質(zhì)濃度(例如30％)或不用一長的帶狀過濾器30。因此保持小的安裝空間，罐2內(nèi)的固體物質(zhì)濃度可設(shè)定低些(例如20％)，這就能減小循環(huán)泵7的能耗。
本發(fā)明并不單純局限于上述的實施例，而是可應(yīng)用在各個實施例中，例如，如果并不想要副產(chǎn)品石膏有高純度(例如應(yīng)用于水泥時如果石灰石含量約在5％也沒有關(guān)系)，那么就不需旋流器20，這種情況，通過在罐2內(nèi)設(shè)定高的固體物質(zhì)濃度或借助延長帶狀過濾器30的長度來增加脫水容量，這樣就可得到石膏E最終的固體物質(zhì)濃度(約90％或更多)，否則旋流器20可由其它分離器諸如小的增稠器所代替。
通過在帶狀過濾器30上配置一噴嘴用來在放置真空盤37的脫水區(qū)的上游側(cè)噴出清洗水，它具有清洗石膏塊的功能以獲得降低氯和其它雜質(zhì)含量的優(yōu)質(zhì)石膏(氯含量為100PPm或更小)而在罐2的泥漿中可含有約10000PPm的氯。
根據(jù)本發(fā)明，為了分離和回收石膏，循環(huán)泵可起到吸出泥漿的泵的作用從而部件數(shù)大大縮減而且管子和分離及回收石膏的其它結(jié)構(gòu)尺寸也顯著地減小，這樣就能緊湊地安裝在吸附塔周圍的空間內(nèi)，因而裝置成本顯著降低而且可大大地節(jié)省安裝空間。
況且，通過把在泥漿中濃縮石膏含量的旋流器連到使泥漿引入帶狀過濾器的管子末端，從旋流器20下端排出的濃縮泥漿向下流入帶狀過濾器的泥漿入口，這樣就設(shè)計成通過旋流器和帶狀過濾器分二階段脫水，進而由該旋流器去掉了未反應(yīng)的鈣化合物，結(jié)果要是在吸附塔中罐內(nèi)的水和未反應(yīng)鈣化合物含量很高，那么最終就可獲得極高純度的石膏固體物質(zhì)。這種情況下，石膏泥漿從循環(huán)泵送入旋流器，從旋流器排出的濃縮泥漿直接引入到帶狀過濾器，因此就毋須附加的泥漿泵，該旋流器也緊湊地安裝在吸附塔周圍，這就可維持低的設(shè)備成本和小的安裝空間。
更有甚者，當(dāng)用于帶狀過濾器的泵起到供氣裝置的氣源作用時，這就使部件數(shù)減小，設(shè)備成本進一步降低而且節(jié)省安裝空間。
本發(fā)明是這樣描述的，顯然，相同的發(fā)明可用多種方式變換，這種變型并不認為偏離本發(fā)明的精神和保護范圍，對本專業(yè)技術(shù)人員顯而易見的各種修改應(yīng)該包括在下列權(quán)利要求書的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1 一個罐氧化系統(tǒng)的濕法煙氣去硫裝置有一從底罐供入含有鈣化合物泥漿的吸附塔，一循環(huán)泵用來把罐內(nèi)泥漿送入吸附罐上部的煙氣入口從與煙氣接觸和供氣裝置把空氣輸入罐內(nèi)進行氧化從而通過泥漿來吸附和氧化煙氣中的二氧化硫以獲得副產(chǎn)品石膏，其特征在于一真空型帶狀過濾器沿吸附塔側(cè)壁外表面安置而從循環(huán)泵排出的泥漿部分則導(dǎo)入帶狀過濾器進行脫水，從而分離和回收石膏。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法煙氣去硫裝置，其特征在于在泥漿中用來濃縮石膏含量的旋流器連到把泥漿部分導(dǎo)入帶狀過濾器的管道末端而從旋流器下端排出的濃縮泥漿則向下流入帶狀過濾器的泥漿入口。
3 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的濕法煙氣去硫裝置，其特征在于用于帶狀過濾器的真空泵起到供氣裝置的氣源作用。
全文摘要
本發(fā)明與一個罐氧化系統(tǒng)的濕法煙氣去硫裝置有關(guān)，有一從底罐供入含有鈣化合物泥漿的吸附塔，一循環(huán)泵用來把罐內(nèi)泥漿送入吸附罐上部的煙氣入口以與煙氣接觸和供氣裝置把空氣輸入罐內(nèi)進行氧化從而通過泥漿來吸附和氧化煙氣中的二氧化硫以獲得副產(chǎn)品石膏，其特征在于一真空型帶狀過濾器沿吸附塔側(cè)壁外表面安置而從循環(huán)泵排出的泥漿部分則導(dǎo)入帶狀過濾器進行脫水，從而分離和回收石膏。
文檔編號B01D53/77GK1127673SQ9511626
公開日1996年7月31日 申請日期1995年9月6日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月12日
發(fā)明者根本弘之, 岡添清, 佐藤兼一 申請人:三菱重工業(yè)株式會社