专利名称：一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的方法及装置，属于烟气脱硫技术领域，特别涉及一种将镁渣、粉煤灰利用自热水合连续制备脱硫剂的方法及装置。
背景技术：
对于石灰石干法脱硫技术，尽管系统简单，但脱硫效率和脱硫剂利用率都比较低。同时石灰石的开采破坏植被，石灰石的煅烧过程造成粉尘污染和CO2排放，长期使用此类脱硫剂已对环境造成了一定压力。金属镁在现代社会中用途广泛，而镁的冶炼产生大量废渣，生产I吨金属镁会产生4吨以上的镁渣，造成大气、土壤、水污染。现有技术将镁渣直接用于干法脱硫转化率较低，因此实现镁渣的综合利用意义重大。
发明内容
本发明一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的方法及装置，目的在于镁渣含有80%以上的Ca2Si04、CaO，所以具有发展成为脱硫剂的潜质，还原罐的高温镁渣直接水合可以提高其作为脱硫剂的转化率，镁渣与粉煤灰在特定条件下的水合反应可以进一步提高镁渣脱硫剂的转化率，将镁冶炼厂还原罐排出的高温镁渣与粉煤灰直接水合，可制得高效脱硫剂，从而实现多种污染物的综合治理，所以本发明公开一种通过自热水合反应将镁渣转化成用于循环流化床锅炉的高效脱硫剂的方法的技术方案，能够大量消纳镁冶炼厂的废渣，同时处理电厂的粉煤灰，具有很强的实用价值和极大的环境效益。本发明是通过以下技术方案实现的
本发明一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的装置，其特征在于是一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的装置，该装置由水合反应器1、粉煤灰储罐2、浆液泵3、脱水装置4、滤液泵5、排气孔6、启动加水口 7、镁渣隔热罐8、镁渣给料机9、粉煤灰给料机10、镁渣搅拌器11和粉煤灰搅拌器12组成。镁渣隔热罐8通过镁渣给料机9与水合反应器I连接，粉煤灰储罐2通过粉煤灰给料机10与水合反应器I连接，在水合反应器I上中部设有启动加水口 7和保证水合是在常压下进行的排气孔6，在水合反应器I内部左侧设有加速水合进程的镁渣搅拌器11，在水合反应器I内部右侧对称设有加速水合进程的粉煤灰搅拌器12，脱水装置4通过浆液泵3和滤液泵5与水合反应器I连接组成脱硫剂反应系统装置。上述一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的装置，其特征在于所述水合反应器I外部敷设保证水合温控制在90±5°c的保温层，所述的镁渣隔热罐8敷设有隔热层。上述一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的装置，其特征在于所述水合反应器I容纳8小时的投料量并留有使得多数固体可以停留71小时的30%的富余容积。采用上述一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂装置的方法，其特征在于是一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的方法，该方法的工作过程为启动系统，待系统连续运转后粉煤灰和镁渣各自从粉煤灰储罐2和镁渣隔热罐8经由镁渣给料机9和粉煤灰给料机10送入水合反应器1，水合完成后浆液由浆液泵3转移至脱水装置4，脱水后的滤液经滤液泵5重新送回水合反应器1，脱水后的脱硫剂膏饼即可实用的脱硫剂，实现系统连续生产出实用的脱硫剂，该方法工作步骤为
1)将水合反应器I通过启动加水口7加入其容积1/2 2/3的水；
2)将高温镁渣按水固质量比3:f 4:1直接加入水合反应器1，使水合温度保持在90±5°C ；
3)将粉煤灰储罐2的粉煤灰按与镁渣1:l(Tl:5的质量比加入到水合反应器I ;
4)按镁渣和粉煤灰的加入量通过浆液泵3从水合反应器I排出水合浆液；
5)将4)排出的水合浆液经浆液泵3送入脱水装置4，得到固体含水率小于10%的可直接用于循环流化床锅炉的脱硫剂膏饼；
6)通过脱水装置4脱出的滤液经过滤液泵5送回水合反应器I进行循环；
7)水合反应器I及时补充水量，保持水容积恒定，系统连续生产出脱硫剂。上述一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的方法，其特征在于镁渣是指镁冶炼厂还原罐排出的1000°c以上的高温废渣，粉煤灰使用的是燃煤电厂电除尘器收集的粉煤灰。上述一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的方法，其特征在于水合反应所需的热量来自高温镁渣的显热。本发明涉及的一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的方法及装置与现有技术相比，具有以下优点
1)水合反应器利用高温镁渣的显热实现系统的热量平衡，连续制备脱硫剂；
2)所制备脱硫剂的转化率高，相同条件下未处理的镁渣和生石灰转化率最低，各自仅
3.36%和7. 87%，而采用本发明的水合镁渣脱硫剂钙转化率达到36. 7% ；
3)消纳大量镁渣和粉煤灰，减轻镁冶炼过程的污染，同时提供了一种利用粉煤灰的新途径；
4)减少石灰的需求，水合脱硫剂取代石灰作为循环流化床锅炉的脱硫剂可以间接降低石灰开米对环境的危害。本发明适用于金属镁冶炼企业的镁渣综合利用。
附图1为镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的系统示意图 图中标号为1.水合反应器，2.粉煤灰储罐，3.浆液泵，4.脱水装置，5.滤液泵，6.排气孔，7.启动加水口，8.镁渣隔热罐，9.镁渣给料机，10.粉煤灰给料机，11.镁渣搅拌器，12.粉煤灰搅拌器
具体实施例方式 实施方式I
一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的装置，该装置由水合反应器1、粉煤灰储罐2、浆液泵3、脱水装置4、滤液泵5、排气孔6、启动加水口 7、镁渣隔热罐8、镁渣给料机9、粉煤灰给料机10、镁渣搅拌器11和粉煤灰搅拌器12组成。镁渣隔热罐8通过镁渣给料机9与水合反应器I连接，粉煤灰储罐2通过粉煤灰给料机10与水合反应器I连接，在水合反应器I上中部设有启动加水口 7和保证水合是在常压下进行的排气孔6，在水合反应器I内部左侧设有加速水合进程的镁渣搅拌器11，在水合反应器I内部右侧对称设有加速水合进程的粉煤灰搅拌器12，脱水装置4通过浆液泵3和滤液泵5与水合反应器I连接组成脱硫剂反应系统装置。所述水合反应器I外部敷设保证水合温控制在90 ± 5°C的保温层，所述的镁渣隔热罐8敷设有隔热层，所述水合反应器I容纳8小时的投料量并留有使得多数固体可以停留7 8小时的30%的富余容积。取镁冶炼厂还原罐排出的1000°C的高温镁渣和燃煤电厂电除尘器收集的粉煤灰。I)将水合反应器I通过启动加水口 7加入其容积1/2的水；
2)将高温镁渣按水固质量比3:1直接加入水合反应器1，使水合温度保持在85°C；
3)将粉煤灰储罐2的粉煤灰按与镁渣1:10的质量比加入到水合反应器I;
4)按高温镁渣和粉煤灰的加入量通过浆液泵3从水合反应器I排出水合浆液；
5)将4)排出的水合浆液经浆液泵3送入脱水装置4，得到固体含水率小于10%的可直接用于循环流化床锅炉的脱硫剂膏饼；
6)通过脱水装置4脱出的滤液经过滤液泵5送回水合反应器I进行循环；
7)水合反应器I及时补充水量，保持水容积恒定，系统连续生产出脱硫剂。实施方式2
将水合反应器I通过启动加水口 7加入其容积2/3的水；将高温镁渣按水固质量比4:1直接加入水合反应器1，使水合温度保持在95°C;将粉煤灰储罐2的粉煤灰按与镁渣1:5的质量比加入到水合反应器1，其它同实施方式I。实施方式3
将水合反应器I通过启动加水口 7加入其容积3/5的水；将高温镁渣按水固质量比4:1直接加入水合反应器I，使水合温度保持在90°C;将粉煤灰储罐2的粉煤灰按与镁渣1:8的质量比加入到水合反应器1，其它同实施方式I。
权利要求
1.一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的装置，其特征在于是一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的装置，该装置由水合反应器(I)、粉煤灰储罐(2)、浆液泵(3)、脱水装置(4)、滤液泵(5)、排气孔(6)、启动加水口(7)、镁渣隔热罐(8)、镁渣给料机(9)、粉煤灰给料机(10)、镁渣搅拌器(11)和粉煤灰搅拌器(12)组成。
2.镁渣隔热罐(8)通过镁渣给料机(9 )与水合反应器(I)连接，粉煤灰储罐(2 )通过粉煤灰给料机(10)与水合反应器(I)连接，在水合反应器(I)上中部设有启动加水口(7)和保证水合是在常压下进行的排气孔(6)，在水合反应器(I)内部左侧设有加速水合进程的镁渣搅拌器(11)，在水合反应器(I)内部右侧对称设有加速水合进程的粉煤灰搅拌器(12 )，脱水装置(4)通过浆液泵(3)和滤液泵(5)与水合反应器(I)连接组成脱硫剂反应系统装置。
3.按照权利要求1所述一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的装置，其特征在于所述水合反应器I外部敷设保证水合温控制在90±5°C的保温层，所述的镁渣隔热罐(8)敷设有隔热层。
4.按照权利要求1所述一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的装置，其特征在于所述水合反应器(I)容纳8小时的投料量并留有使得多数固体可以停留小时的30%的富余容积。
5.权利要求1所述一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的装置的应用方法，其特征在于是一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的方法，该方法的工作过程为启动系统，待系统连续运转后粉煤灰和镁渣各自从粉煤灰储罐(2)和镁渣隔热罐(8)经由镁渣给料机(9)和粉煤灰给料机(10)送入水合反应器(1)，水合完成后浆液由浆液泵(3)转移至脱水装置(4)，脱水后的滤液经滤液泵重新送回反应装置，实现系统连续生产出实用的脱硫齐U，该方法工作步骤为 1)将水合反应器(I)通过启动加水口(7)加入其容积1/2 2/3的水； 2)将高温镁渣按水固质量比3:广4:1直接加入水合反应器(1)，使水合温度保持在90±5°C ； 3)将粉煤灰储罐(2)的粉煤灰按与镁渣1:1(Γ1:5的质量比加入到水合反应器(1)，进行水合反应； 4)按镁渣和粉煤灰的加入量通过浆液泵(3)从水合反应器(I)排出水合浆液； 5)将4)排出的水合浆液经浆液泵(3)送入脱水装置(4)，得到固体含水率小于10%的可直接用于循环流化床锅炉的脱硫剂膏饼； 6)通过脱水装置(4)脱出的滤液经过滤液泵(5)送回水合反应器(I)进行循环； 7)水合反应器(I)及时补充水量，保持水容积恒定，系统连续生产出脱硫剂。
6.按照权利要求4所述一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的装置的应用方法，其特征在于所述镁渣是指镁冶炼厂还原罐排出的1000°c以上的高温镁渣，粉煤灰使用的是燃煤电厂电除尘器收集的粉煤灰。
7.按照权利要求4所述一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的装置的应用方法，其特征在于所述水合反应所需的热量来自高温镁渣的显热。
全文摘要
一种镁渣、粉煤灰自热水合连续制备脱硫剂的装置及方法，属于烟气脱硫技术领域，其特征在于本发明将高温镁渣与粉煤灰按比例在水合装置中与一定量的水发生水合反应，利用高温镁渣的显热实现系统的热量平衡，实现连续制备脱硫剂，所制备脱硫剂的转化率高。相同条件下未处理的镁渣和生石灰转化率最低，各自仅3.36%和7.87%，而采用本发明的水合镁渣脱硫剂钙转化率达到36.7%，本发明利用和消纳了大量镁渣和粉煤灰，减轻镁冶炼过程的污染，同时提供了一种利用粉煤灰的新途径，减少了石灰的需求，水合脱硫剂取代石灰作为循环流化床锅炉的脱硫剂可以间接降低石灰开采对环境的危害。本发明适用于金属镁冶炼企业的镁渣综合利用。
文档编号B01D53/50GK103055691SQ20131003038
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者樊保国, 杨靖, 宋凯, 乔晓磊, 金燕 申请人:太原理工大学