一種模擬煙氣脫硫過程製備脫硫石膏的裝置的製作方法
2023-12-05 19:44:56 2
專利名稱：一種模擬煙氣脫硫過程製備脫硫石膏的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種製備脫硫石膏的裝置，具體涉及到在實驗室條件下模擬火電廠溼法煙氣脫硫過程製備溼法煙氣脫硫石膏的一個裝置。
背景技術：
溼法煙氣脫硫石膏是火電廠溼法煙氣脫硫的副產物。近年來，隨著我國溼法煙氣脫硫技術的實施推廣，煙氣脫硫石膏的排放量與日俱增，其目前已成為我國亟待資源化利用的一大宗工業固體廢棄物。然由於煙氣脫硫石膏特有的製備工藝，其本身的組成結構等方面不同於天然石膏，故其在資源化利用方面存在諸多問題，目前其資源化利用量仍不足10%,大量的煙氣脫硫石膏仍被廢棄處理。為此，要想解決煙氣脫硫石膏的資源化利用問題，必須從根本上對脫硫石膏進行針對性的研究，這其中就涉及到如何在實驗室條件下模擬製備煙氣脫硫石膏的問題。目前國內外就實驗室條件下模擬製備煙氣脫硫石膏的方法，主要為溶液合成法，即在水溶液中由含有鈣離子和硫酸根離子的化學試劑在含有一定量雜質的水溶液中製備得到。最為常用的方法是由氯化鈣和硫酸鈉兩種化學純試劑製備脫硫石膏；也有少量採用氫氧化鈣和硫酸反應製備石膏的方法。這些方法製備合成脫硫石膏存在的主要問題是研究不具有針對性，與煙氣脫硫石膏實際的氣液形成條件存在很大的差別，未能真實重現煙氣脫硫石膏晶體結晶的過程。故合成出的石膏也不能代表煙氣脫硫石膏的自有特點，研究結果偏差較大。為此，綜合上述兩方面，就各研究院所、脫硫石膏製品生產廠而言，有必要建構一個在實驗室條件下，規模小、結構簡單、易於操作、運行成本較低的模擬煙氣脫硫過程製備脫硫石膏的裝置。
實用新型內容本實用新型的目的是針對上述現有技術的不足，提供一種實驗室條件下模擬溼法煙氣脫硫過程製備煙氣脫硫石膏的裝置。為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案一種模擬煙氣脫硫過程製備脫硫石膏的裝置，包括機架，機架上設有攪拌器、密閉的反應器，攪拌器的攪拌葉片位於反應器內，反應器內側或者外側設有加熱系統，反應器通過兩進氣管道分別連接二氧化硫氣體罐和氧氣罐，反應器通過尾氣吸收管道連接尾氣吸收系統。加熱系統包括電加熱圈和溫度傳感器，溫度傳感器與電加熱圈均與用於控制加熱和攪拌速度的控制系統信號連接，控制系統還與攪拌器的攪拌電機信號連接。所述反應器包括頂口設置密封蓋的反應器本體，上述進氣管道和尾氣吸收管道均通過密封蓋伸入反應器本體內，並且兩進氣管道的埠伸入至反應器本體的底部。所述加熱和攪拌速度控制系統為PLC控制系統，電加熱圈位於反應器本體外圍設置的導熱液體中。[0010]所述尾氣吸收系統為內設吸收溶液的密封罐，尾氣吸收管道的前端連通於密封蓋上，尾氣吸收管道的末端伸入尾氣吸收系統內吸收溶液的液面下。 所述進氣管道和尾氣吸收管道上均設置控制閥門，二氧化硫氣體罐和氧氣罐的出氣口處均設置分壓閥。所述進氣管道和尾氣吸收管道均為PVC管，反應器本體及其密封蓋和攪拌器葉片均為不鏽鋼材料製成。所述機架為鐵架，鐵架放置在活動架上。本實用新型所述的一種模擬煙氣脫硫過程製備脫硫石膏的裝置，通過將反應器連 接二氧化硫氣體罐和氧氣罐，與現有技術相比具有的最大優點和效果是能夠較為真實再現煙氣脫硫石膏的合成過程，能夠為在實驗室條件下深入研究解決煙氣脫硫石膏的各項性能提供理論和技術上的支持，促進煙氣脫硫石膏的資源化利用。
圖I是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
由圖I所示的一種模擬煙氣脫硫過程製備脫硫石膏的裝置，包括放置在活動架7上的機架3，機架3為鐵架，活動架7可靈活的調整反應器內液體與導熱液液面間的高度。機架3上設有攪拌器2和密閉的反應器，所述反應器包括頂口設置密封蓋4的反應器本體5，反應器本體5與密封蓋4通過螺絲密封連接，攪拌器2設有兩片攪拌葉片，攪拌器2的攪拌軸從密封蓋4向下插入反應器本體5內，使攪拌器2的攪拌葉片位於反應器內，攪拌器2的驅動電機部分位於密封蓋4上方的機架3上。反應器外側設有加熱系統6，加熱系統6包括電加熱圈和溫度傳感器14，電加熱圈包括環繞反應器本體5外圍的不鏽鋼襯板和襯板外圈環繞的電熱絲，並且電加熱圈位於反應器本體5外圍的導熱液15中，導熱液15可以是水，也可以是無揮發性的導熱油等，電加熱圈通過加熱導熱液15來加熱反應器本體5，這樣對反應器起到緩熱作用，以防止反應器本體5過熱。(電加熱圈與導熱液15均為現有技術，固不詳細敘述。)反應器通過兩進氣管道13分別連接二氧化硫氣體罐8和氧氣罐9，反應器通過尾氣吸收管道15連接尾氣吸收系統10，尾氣吸收系統10為內設吸收溶液的密封罐,吸收溶液可為氫氧化鈉鹼液等。上述兩進氣管道13均通過密封蓋4伸入反應器本體5內，並且兩進氣管道13的埠伸入至反應器本體5的底部，尾氣吸收管道15的前端連通於密封蓋4上，尾氣吸收管道15的末端伸入尾氣吸收系統10內吸收溶液的液面下，所述兩進氣管道13和尾氣吸收管道15上均設置控制閥門12，二氧化硫氣體罐8和氧氣罐9的出氣口處均設置分壓閥11，即兩進氣管道13各通過一個分壓閥11與二氧化硫氣體罐8和氧氣罐9連接。本實用新型所述的一種模擬煙氣脫硫過程製備脫硫石膏的裝置還包括用於控制加熱和攪拌速度的控制系統1，所述控制系統I為PLC控制系統，控制系統I位於攪拌器2的上方的機架3上，所述溫度傳感器14與電熱絲均與控制系統I信號連接，控制系統I還與攪拌器2的攪拌電機信號連接。所述兩進氣管道13和尾氣吸收管道15均為PVC軟管，反應器本體5及其密封蓋4和攪拌器2葉片均為不鏽鋼材料製成。所述的反應器本體5為圓筒狀，容量為6L，溫度傳感器14時刻監測反應器的溫度，控制系統I控制電熱絲電源的斷開和連接，使加熱系統6維持反應器本體5處在溫度50±1°C的範圍內，同時。二氧化硫氣體罐8內裝二氧化硫氣體，氧氣罐9內裝氧氣，試驗過程中保持傳輸二氧化硫和氧氣的進氣管道13通入到反應器本體5中液面下的8± Icm處，試驗過程中保持室溫在20 土 2 C的徂圍內。當然，本實用新型不拘泥於上述形式，當加熱系統6位於反應器本體5內加熱時，電熱絲與反應器內的反應溶液之間應設置隔液層，以免電熱絲受到反應溶液侵蝕。下面通過以合成一種脫硫石膏為例對本實用新型作進一步的說明。按脫硫石膏中鈣離子和硫酸根離子鍵的比例關係首先在反應器本體5中投入一定量的氫氧化鈣溶液，開啟加熱系統6，保持該溶液的溫度達到50°C。之後，按照一定流量比例分別通入二氧化硫氣體和氧氣氣體，同時開啟兩進氣管道13和尾氣吸收管道15的控制閥門12，開啟攪拌器2，保持該狀態3h。之後，關閉進氣管道13和尾氣吸收管道15的控制閥門12，關閉攪拌器2開關。保持加熱系統672h。即可製備合成脫硫石膏。上述參照實施例對所公開的涉及一種實驗室條件下模擬煙氣脫硫過程製備脫硫石膏的裝置進行了特別描述。但在不偏離本實用新型的範圍和精神的情況下，可以對它進行形式和細節的種種顯而易見的修改。因此，以上描述的實施例是說明性的而不是限制性的，在不脫離本實用新型的構思情況下，所有的變化和修改都應屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種模擬煙氣脫硫過程製備脫硫石膏的裝置，其特徵在於包括機架，機架上設有攪拌器、密閉的反應器，攪拌器的攪拌葉片位於反應器內，反應器內側或者外側設有加熱系統，反應器通過兩進氣管道分別連接二氧化硫氣體罐和氧氣罐，反應器通過尾氣吸收管道連接尾氣吸收系統。
2.如權利要求I所述的一種模擬煙氣脫硫過程製備脫硫石膏的裝置，其特徵在於力口熱系統包括電加熱圈和溫度傳感器，溫度傳感器與電加熱圈均與用於控制加熱和攪拌速度的控制系統信號連接，控制系統還與攪拌器的攪拌電機信號連接。
3.如權利要求2所述的一種模擬煙氣脫硫過程製備脫硫石膏的裝置，其特徵在於所述反應器包括頂口設置密封蓋的反應器本體，上述進氣管道和尾氣吸收管道均通過密封蓋伸入反應器本體內，並且兩進氣管道的埠伸入至反應器本體的底部。
4.如權利要求3所述的一種模擬煙氣脫硫過程製備脫硫石膏的裝置，其特徵在於所述加熱和攪拌速度控制系統為PLC控制系統，電加熱圈位於反應器本體外圍設置的導熱液體中。
5.如權利要求4所述的一種模擬煙氣脫硫過程製備脫硫石膏的裝置，其特徵在於所述尾氣吸收系統為內設吸收溶液的密封罐，尾氣吸收管道的前端連通於密封蓋上，尾氣吸收管道的末端伸入尾氣吸收系統內吸收溶液的液面下。
6.如權利要求5所述的一種模擬煙氣脫硫過程製備脫硫石膏的裝置，其特徵在於所述進氣管道和尾氣吸收管道上均設置控制閥門，二氧化硫氣體罐和氧氣罐的出氣口處均設置分壓閥。
7.如權利要求6所述的一種模擬煙氣脫硫過程製備脫硫石膏的裝置，其特徵在於所述進氣管道和尾氣吸收管道均為PVC管，反應器本體及其密封蓋和攪拌器葉片均為不鏽鋼材料製成。
8.如權利要求7所述的一種模擬煙氣脫硫過程製備脫硫石膏的裝置，其特徵在於所述機架為鐵架，鐵架放置在活動架上。
專利摘要本實用新型公開了一種模擬煙氣脫硫過程製備脫硫石膏的裝置，包括機架，機架上設有攪拌器、密閉的反應器，攪拌器的攪拌葉片位於反應器內，反應器內側或者外側設有加熱系統，反應器通過兩進氣管道分別連接二氧化硫氣體罐和氧氣罐，反應器通過尾氣吸收管道連接尾氣吸收系統。本實用新型是一種實驗室條件下模擬溼法煙氣脫硫過程製備煙氣脫硫石膏的裝置。
文檔編號C01F11/46GK202785699SQ20122023621
公開日2013年3月13日 申請日期2012年5月24日 優先權日2012年5月24日
發明者司政凱, 王宏霞, 曹林方, 鄧小成, 王安會, 董剛, 張文生 申請人:河南民安新型材料有限公司