一種白泥/電石渣-石膏法脫硫石膏漿液的分離除雜裝置的製作方法

2023-05-16 11:29:41 3

專利名稱：一種白泥/電石渣-石膏法脫硫石膏漿液的分離除雜裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及煙氣脫硫技術領域，具體涉及一種白泥/電石渣-石膏法脫硫石膏漿液的分離除雜裝置。
背景技術：
以白泥/電石渣作脫硫劑的白泥/電石渣-石膏法煙氣脫硫過程中，白泥/電石渣中的水不溶性雜質和來自煙氣中的灰分會在吸收塔中不斷累積，形成粒徑在45 μ m以下、真密度在I. 5 I. 8g/cm3之間的黑色懸浮混合物，簡稱黑色懸浮物。黑色懸浮物累積在石膏漿液中，降低了脫硫效率和脫硫系統的穩定性。黑色懸浮物隨脫硫石膏排出進入脫水系統後，由於水力旋流分離效果很差，真空帶濾機脫水時，黑色懸浮物會粘附在濾布、石膏表面上，使石膏脫水變得困難，同時石膏純度降低，品質下降。·[0003]公告號為CN1325419C的中國發明專利公開了一種煙氣脫硫石膏漿液的脫水方法及裝置，在脫硫吸收塔的旁邊連接乾燥塔，脫硫吸收塔下部的石膏漿液排出管經石膏排出泵連至乾燥塔上部的噴霧裝置，原煙道的第一支流管，經串聯的增壓風機、石膏水分控制器或煙氣分配器連通至乾燥塔下部的進煙口，乾燥塔底部設有石膏排出器，乾燥塔的出煙管與原煙道的第二支流管匯合，並連通至脫硫吸收塔的進煙口，脫硫吸收塔的排煙道與煙囪連接。該裝置充分利用原煙氣熱量，以較低的能耗完成脫硫石膏漿液的脫水，省去了傳統脫水系統的水力旋流器和真空皮帶機，適用於石灰石-石膏溼法煙氣脫硫工藝的石膏脫水工藝，如果將該工藝用於白泥/電石渣-石膏溼法脫硫工藝的石膏漿液脫水，由於白泥/電石渣脫硫工藝的石膏漿液中黑色懸浮雜質鎖水能力較強，熱煙氣也不能有效的去除該部分水分，所以該工藝不適用於白泥/電石渣-石膏溼法脫硫工藝的石膏漿液的脫水。公開號為CN102071587A的中國專利公開了一種去除煙氣脫硫吸收劑造紙白泥中黑色膠狀物質的方法，該發明對白泥進行脫硫前處理，白泥經化漿池、振動篩、超聲波清洗裝置、調漿池等步驟，白泥中的黑色膠狀物隨清洗水溢流排出，純度提高。以預處理後白泥作脫硫劑，石膏品質提高。公開號為CN102351232A的中國專利公開了一種去除電石渣漿中矽鐵的工藝，電石渣漿液過篩後通過磁場強度為O. 05-0. 5T的磁場，去除其中的矽鐵顆粒，減少電石渣脫硫製取脫硫石膏中的黑色雜質，提高石膏的品質。上述兩種處理方法都是對脫硫劑進行處理，使其符合煙氣脫硫工藝的要求。但是由於白泥/電石渣前處理工藝應用受限，在白泥/電石渣-石膏法煙氣脫硫工藝中應用較少，白泥/電石渣中雜質對白泥/電石渣-石膏法煙氣脫硫系統及石膏品質影響問題依然存在。

實用新型內容本實用新型提供了一種白泥/電石渣-石膏法脫硫石膏漿液的分離除雜裝置，利用石膏顆粒與石膏漿液中黑色懸浮物沉降速率不同的特點，採用兩級懸浮攪拌沉降分離裝置去除石膏漿液中黑色懸浮物，確保石膏含水率穩定在10%以下，石膏純度大於90%，有效的提高白泥/電石渣-石膏法脫硫石膏的品質。[0006]ー種白泥/電石渣-石膏法脫硫石膏漿液的分離除雜裝置，包括一級分離裝置和ニ級分離裝置，所述ー級分離裝置和ニ級分離裝置均包括底部和中部均相互連通的攪拌槽和沉降槽；所述攪拌槽中設置攪拌槳、漿液管和循環水管，所述攪拌槽底部設有漿液出ロ ；所述沉降槽中部設有懸浮液出口；所述ー級分離裝置的漿液出口與所述ニ級分離裝置的漿液管連通。由於白泥/電石渣的雜質含量很高，白泥/電石渣-石膏法脫硫エ藝的石膏漿液中含有很多黑色懸浮物，這些黑色懸浮物粒徑在0 45 左右，沉降速度不如石膏，但是 依然具備一定的沉降特性。利用石膏漿液中的石膏顆粒和黑色懸浮物的沉降速率不同，通過兩級攪拌沉降分離將石膏漿液中的黑色懸浮雜質去除。一級分離裝置中，在低攪拌轉速(60-200rpm)下石膏顆粒沉降到漿液下部，黒色懸浮物則懸浮在上層黑色懸浮液中，由於漿液處於攪拌狀態，在接近黑色懸浮液分界面的部位會有部分石膏進入黑色懸浮液，因此設置沉降槽，將攪拌後的上層黑色懸浮液引入沉降槽中，再次沉降，使進入黑色懸浮液中的部分石膏顆粒重新沉降下來回流至攪拌槽底部漿液中。經ー級分離裝置分離的石膏漿液中70%左右的黑色懸浮物被分離去除，底流漿液送至ニ級分離裝置內，同時通過循環水管輸送循環水或エ藝水，同樣的，在低攪拌轉速(60-200rpm)下，石膏與黑色懸浮物完成二次分離，分離結束後，石膏漿液中剩餘的30%黑色懸浮物被分離除去，底流漿液送入真空帶濾機中脫水得石膏。所述沉降槽與所述攪拌槽底部之間由弧形彎管連通，該弧形彎管內設置倒置的止回閥。受重力作用，在沉降槽中沉降下來的石膏顆粒會經弧形彎管很順暢的流回懸浮攪拌槽內，但是所述攪拌槽和沉降槽底部和中部均連通，受壓カ影響，底部連接點壓カ較大，當沉降槽內液位降低時，漿液優先從下部連接點流入沉降槽。因此，在所述弧形彎管段內設置倒置的止回閥，防止逆流，使攪拌槽內上層懸浮液溢流進沉降槽內。所述沉降槽與所述攪拌槽的中部之間由傾斜溢流管連通，所述傾斜溢流管的入ロ與攪拌槽連通、出ロ與沉降槽連通，入口高於出口。所述傾斜溢流管與豎直面的夾角為30 50度。所述傾斜溢流管的入口與攪拌槽底部的距離為攪拌槽直徑的2/5 4/5，所述懸浮液出ロ位於傾斜溢流管出ロ的上方10 30cm處。沉降槽中沒有攪拌作用，這樣攜帯了部分石膏顆粒的黑色懸浮液在沉降槽中石膏顆粒及黑色懸浮物都會沉降，從攪拌槽進入沉降槽的黑色懸浮液傾斜向下流動，在進入沉降槽時在傾斜溢流管出口下方形成湍流，沉降槽中形成的湍流可以使沉降了的部分黑色懸浮物重新懸浮上升進入傾斜溢流管出口上方區域，然後從懸浮液出ロ排出。所述沉降槽底部具有傾斜角度為5 45°的收攏段，該收攏段的高度為沉降槽高度的1/10 1/5，該收攏段底部與所述弧形彎管上端連通。所述攪拌槳的槳葉直徑為攪拌槽直徑的3/5 4/5，與攪拌槽底部的距離為5 20cm。使底部漿液都能得到充分攪拌。所述漿液管與攪拌槳的攪拌軸形成同心或偏心結構，底端出口位於攪拌槳的槳葉上方10 20cm處。[0022]減少攪拌槽內組件對攪拌槳槳葉的幹擾，使黑色懸浮液分界面平穩，從而減少接近黑色懸浮液分界面部位石膏的含量。所述攪拌槳可以是任意有利於固液分離的型號，可以是兩葉槳、三葉槳及其他葉數槳。所述循環水管的底端出口避開攪拌槳，低於所述傾斜溢流管的入口，使循環水能夠最大限度的與所述石膏漿液混合。本實用新型還設有一懸浮液處理槽，所述懸浮液處理槽分別通過管線與ー級分離裝置和ニ級分離裝置的懸浮液出口及循環水管的入口連通。在懸浮液處理槽內，黑色懸浮物沉降，去除黑色懸浮物的澄清液作為循環水再利用。但是黑色懸浮物沉降速度慢，使再利用的循環水中可能會含有部分未去除的黒色懸浮物。因此，優選地，所述的懸浮液處理槽上部設置成圓柱筒形，底部設置成倒圓錐形，所述懸浮液處理槽圓柱筒形的中段設有2 3層隔流擋板或導管，與所述懸浮液出ロ連通的 管線位於所述隔擋板或導管下方，與所述循環水管的入口連通的管線位於所述隔流擋板或導管的上方。在黑色懸浮液處理槽內，黑色懸浮物處於隔流擋板或導管層下方，緩慢沉積，最終從汙泥排放ロ排出。隔流擋板或導管層對黑色懸浮物有助沉降作用，當黑色懸浮液通過隔流擋板或導管時，黒色懸浮物沉降下來，澄清液進入隔流擋板或導管上方，作為循環水使用。所述的隔流擋板設置為相互平行的若干隔流片，且與豎直方向具有30 60度的夾角，並設有支撐框，所有隔流片的兩端均固定在該支撐框上。所述的導管，包括水平放置的支撐板以及貫穿該支撐板的若干斜插管，所有斜插管相互平行且與豎直方向具有30 60度的夾角。相鄰兩層隔流擋板的隔流片或相鄰兩層導管的斜插管互成30 60度夾角擺放。所述攪拌槽側壁上設有觀察孔，所述觀察孔的上端高於所述傾斜溢流管入口10 15cm,下端低於所述傾斜溢流管入口 30 35cm。通過觀察孔觀察黑色懸浮液分界面情況，當分界面低於傾斜溢流管入口下沿時，可以通過増大攪拌轉速調節，反之，亦然。本實用新型中所述的百分比在沒有特殊說明的情況下均指質量百分比。本實用新型的有益效果現有的石膏漿液分離裝置只包括一個懸浮攪拌槽或ー級水力旋流分離器，分離結束後，或者石膏損失嚴重，或者沉降後的石膏處理困難，還容易造成分離效率低。本實用新型設置兩級分離裝置進行分離，能夠最大限度將石膏漿液中的黒色懸浮雜質分離，提高石膏的純度，降低石膏的含水率。

圖I是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型分離裝置的剖視圖；圖3是本實用新型分離裝置的俯視圖；圖4是本實用新型懸浮液處理槽的剖視圖；圖5是圖2中沉降槽、弧形彎管及止回閥部分的結構示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，一種白泥/電石渣-石膏法脫硫石膏漿液的分離除雜裝置，包括一級分離裝置I、二級分離裝置2、真空帶濾機3和懸浮液處理槽4。一級分離裝置I和二級分離裝置2的結構相同，如圖2和圖3所示，包括底部和中部均相互連通的攪拌槽102和沉降槽111。攪拌槽102為筒形槽，底部設有漿液出口 106，攪拌槽102的中心設置攪拌槳105，攪拌槳105採用三葉槳，槳葉的直徑為攪拌槽102的直徑的4/5，攪拌軸位於攪拌槽102的正中心處，頂端與驅動電機相連。漿液管103與攪拌軸同心設置，底部開口成喇叭狀，位於槳葉上方15cm處，循環水管101緊貼漿液管103設置，底部出口稍高於漿液管103的出口。沉降槽111為緊靠攪拌槽102設置的筒形槽，其頂端與攪拌槽102的頂端平齊，底····部具有傾斜角為30度的收攏段，該收攏段的高度為整個攪拌槽高度的1/5，在該收攏段底部通過中心角小於90度的弧形彎管108與攪拌槽102的底部連通，在該弧形彎管108內設置倒置的止回閥107。攪拌槽102的中部與沉降槽111的中部通過傾斜溢流管110連通，傾斜溢流管110的入口與攪拌槽102連通，且距離攪拌槽102底部的距離為攪拌槽102直徑的3/5，傾斜溢流管110的出口與沉降槽111連通，傾斜溢流管110與豎直面的夾角為45度，入口高於出□。在沉降槽111上高於傾斜溢流管110出口的20cm處設置懸浮液出口 109，在攪拌槽102的側壁上設置觀察孔112，觀察孔112的上端高於傾斜溢流管110入口上沿15cm，下端低於傾斜溢流管110出口下沿30cm。懸浮液處理槽3的結構如圖4所示，上部設置成圓柱筒形，底部設置成倒圓錐形，圓柱筒形段中設有3層隔流擋板301，兩根廢液管302的底端均插入隔流斜板301的下方，倒圓錐形的底部設置汙泥排放口 303。隔流擋板301由支撐框和兩端固定在該支撐框上的若干隔流片組成，所有隔流片相互平行且與豎直方向具有45度的夾角，相鄰兩層隔流擋板的隔流片互成45度夾角擺放。如圖I所示，一級分離裝置I的漿液出口通過管線連通二級分離裝置2的漿液管的入口，二級分離裝置2的漿液出口與真空帶濾機3的漿液入口連通；一級分離裝置I和二級分離裝置2的懸浮液出口分別與懸浮液處理槽3的廢液管302連通，一級分離裝置I和二級分離裝置2的循環水管分別通過管線連通至懸浮液處理槽3的隔流斜板301上方。在真空帶濾機4和懸浮液處理槽3之間也設有管線連通，將真空帶濾機4中的廢液送回懸浮液處理槽3中處理，二級分離裝置2中還增設有工藝水管，補充循環水的不足。本實用新型的工藝流程如下來自白泥/電石渣-石膏法脫硫工藝的石膏漿液A，通過漿液管送至一級分離裝置1，開啟攪拌，攪拌轉速60 200rpm，使石膏漿液處於懸浮分層狀態。繼續輸送石膏漿液，當石膏漿液液位達到傾斜溢流管入口，繼續增加石膏漿液量。之後，通過觀察孔觀察石膏漿液的分層情況及分界面的位置，適當調整攪拌轉速。當攪拌槽內的石膏漿液液位為攪拌槽直徑的I. 2 I. 5倍時，開啟該級分離裝置漿液出口和懸浮液出口的閥門，漿液順勢流出，分別進入懸浮液處理槽3和二級分離裝置2中。二級分離裝置2中事先存有1/2高度的工藝水，當石膏漿液進入後，開啟攪拌，同時開啟二級分離裝置處的工藝水。其他操作同一級分離裝置1，當攪拌槽內的石膏漿液液位為攪拌槽直徑的I. 2 I. 5倍時，開啟該級分離裝置漿液出口和懸浮液出口的閥門，漿液順勢流出，分別進入懸浮液處理槽3和真空帶濾機4中。來自懸浮液出口的黑色懸浮液進入懸浮液處理槽3，在懸浮液處理槽3內，廢液管302垂直插入3層隔流擋板301以下，黑色懸浮物在懸浮液處理槽3內進行沉積，以絮凝體的形式堆積在汙泥排放口 303，開啟汙泥排放口 303，排出黑色懸浮物B。通過隔流擋板301澄清了的澄清液作為循環水送入兩級分離裝置中再利用。來自二級分離裝置2的石膏漿液在真空帶濾機4上進行脫水，脫水完成後的石膏渣C進入石膏堆放處，然後外運處理或者再利用，部分濾液通過真空帶濾機濾液管線輸送至懸浮液處理槽3內儲存，部分濾液外排。當懸浮液處理槽3內有足夠的澄清液時，關閉二級分離裝置處的工藝水，開啟循環水。當循環水不足時，可以開啟懸浮液處理槽3處的工藝水D或者再次開啟二級分離裝置處的工藝水。漿液從脫硫塔進入一級分離裝置I中時，漿液密度適中，一般不需要通入循環水，石膏漿液在一級分離裝置I內完成一次分離，進入二級分離裝置2時，由於石膏漿液經過了一級濃縮，需要連續向二級分離裝置2內通入循環水或者工藝水，降低石膏漿液的濃度，使黑色懸浮物隨水上浮進入黑色懸浮液中，最終從二級分離裝置的漿液出口排出。當漿液中黑色懸浮物濃度不高，或者對石膏中黑色懸浮物含量要求不高時，可以不啟用二級分離裝置，此時可以開啟一級分離裝置的循環水，使循環水對石膏漿液產生一定的衝洗作用，適當的增大一級分離裝置的分離效率。當循環水不足時，可以開啟懸浮液處理槽3處的工藝水D。在攪拌槳的不斷攪動過程中，石膏中的黑色懸浮物不斷上浮，最終從漿液出口排出。當不開啟二級分離裝置2時，一級分離裝置I的漿液出口直接通過管線與真空帶濾機4相連，石膏脫水排出。實施例I來自白泥-石膏法脫硫工藝的石膏漿液A，漿液密度I. 13g/cm3,固含量26%，採用上述裝置及工藝分離除雜，其中一級分離裝置的攪拌轉速為90rpm，二級分離裝置的攪拌轉速為90rpm，所得石膏C含水率8.13%，純度94. 9 %，黑色懸浮物含量0.31%。實施例2來自白泥-石膏法脫硫工藝的石膏漿液A，漿液密度I. 08g/cm3,固含量20%，採用上述裝置及工藝，只開啟一級分離裝置，同時開啟循環水或工藝水，其中一級分離裝置的攪拌轉速為90rpm，所得石膏C含水率10. 59%，純度91. 3%，黑色懸浮物含量I. 03%。實施例3來自電石渣-石膏法脫硫工藝的石膏漿液A，漿液密度I. 08g/cm3,固含量20%，採用上述裝置及工藝分離除雜，其中一級分離裝置的攪拌轉速為90rpm，二級分離裝置的攪拌轉速為90rpm，所得石膏C含水率9. 76 %，純度92.7%，黑色懸浮物含量0.65%。實施例4[0065] 來自電石渣-石膏法脫硫工藝的石膏漿液A，漿液密度I. 13g/cm3，固含量26%，採用上述裝置及工藝，只開啟一級分離裝置，同時開啟循環水或工藝水，其中一級分離裝置的 攪拌轉速為90rpm，所得石膏C含水率12. 02%，純度88. 5%，黑色懸浮物含量I. 15%。
權利要求1.一種白泥/電石渣-石膏法脫硫石膏漿液的分離除雜裝置，包括一級分離裝置和二級分離裝置，其特徵在於， 所述一級分離裝置和二級分離裝置均包括 底部和中部均相互連通的攪拌槽(102)和沉降槽(111)； 所述攪拌槽(102)中設置攪拌槳(105)、漿液管(103)和循環水管(101)，所述攪拌槽(102)底部設有漿液出口(106)； 所述沉降槽(111)中部設有懸浮液出(109)； 所述一級分離裝置的漿液出口與所述二級分離裝置的漿液管連通。
2.根據權利要求I所述的分離除雜裝置，其特徵在於，所述沉降槽(111)與所述攪拌槽(102)底部之間由弧形彎管(108)連通，該弧形彎管(108)內設置倒置的止回閥(107)。·
3.根據權利要求2所述的分離除雜裝置，其特徵在於，所述沉降槽(111)與所述攪拌槽(102)的中部之間由傾斜溢流管(110)連通，所述傾斜溢流管(110)的入口與攪拌槽(102)連通、出口與沉降槽(111)連通，且所述入口高於出口。
4.根據權利要求3所述的分離除雜裝置，其特徵在於，所述傾斜溢流管(110)的入口與攪拌槽(102)底部的距離為攪拌槽(102)直徑的2/5 4/5，所述懸浮液出口(109)位於傾斜溢流管(110)出口的上方10 30cm處。
5.根據權利要求4所述的分離除雜裝置，其特徵在於，所述攪拌槳(105)的槳葉直徑為攪拌槽(102)直徑的1/2 4/5，與攪拌槽(102)底部的距離為5 20cm。
6.根據權利要求5所述的分離除雜裝置，其特徵在於，所述沉降槽(111)底部具有傾斜角度為5 45°的收攏段，該收攏段的高度為沉降槽高度的1/10 1/5，該收攏段底部與所述弧形彎管上端連通。
7.根據權利要求6所述的分離除雜裝置，其特徵在於，所述漿液管(103)與攪拌槳(105)的攪拌軸形成同心或偏心結構，底端出口位於攪拌槳(105)的槳葉上方10 20cm處。
8.根據權利要求I 7任一權利要求所述的分離除雜裝置，其特徵在於，還設有一懸浮液處理槽(3)，所述懸浮液處理槽(3)分別通過管線與一級分離裝置和二級分離裝置的懸浮液出口及循環水管的入口連通。
專利摘要本實用新型公開了一種白泥/電石渣-石膏法脫硫石膏漿液的分離除雜裝置，包括一級分離槽分離裝置和二級分離槽分離裝置，所述一級分離槽分離裝置和二級分離槽分離裝置包括底部和中部均相互連通的攪拌槽和沉降槽；所述攪拌槽中設置攪拌槳、漿液管和循環水管，所述攪拌槽底部設有漿液出口；所述沉降槽中部設有懸浮液出口；所述一級沉降槽一級分離裝置的漿液出口與所述二級沉降槽二級分離裝置的漿液管連通。本實用新型利用石膏顆粒與石膏漿液中黑色懸浮物沉降速率不同的特點，採用二級懸浮攪拌沉降分離裝置去除石膏漿液中黑色懸浮物，確保石膏含水率穩定在10％以下，石膏純度大於90％，有效的提高白泥/電石渣-石膏法脫硫石膏的品質。
文檔編號B01D21/00GK202754811SQ20122034793
公開日2013年2月27日 申請日期2012年7月18日 優先權日2012年7月18日
發明者莫建松, 劉興利, 程常傑 申請人:浙江天藍環保技術股份有限公司