一种脱硫石膏品质调控系统
技术领域
本实用新型涉及烟气脱硫技术领域，尤其涉及一种脱硫石膏品质调控系统。
背景技术
烟气脱硫是广泛采用的脱硫技术，其中石灰石-石膏湿法烟气脱硫是目前世界上应用最广泛的，也是技术最成熟的一种烟气脱硫技术，在世界脱硫市场中占有比例在85％左右，石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术具有较高的脱硫效率。
石灰石-石膏湿法脱硫的副产物为脱硫石膏，即二水合硫酸钙(CaSO4·H2O)，可作为原材料广泛应用于制备石膏板、石膏砌块、石膏粉建筑材料产品。但是，目前脱硫石膏的品质参差不齐，电厂直接产生的脱硫石膏很难达到建材领域对原材料的品质要求。大量的脱硫石膏只能作为固废进行处理处置，造成了资源的极大浪费。
中国发明专利CN201110441282.5公开了一种制备脱硫石膏的方法，该方法包括取烟气湿法脱硫产生的脱硫浆液，向脱硫浆液中添加晶粒增大剂后进行氧化、分离杂质、脱水制得脱硫石膏，其中晶粒增大剂为表面活性剂、絮凝剂和无机盐中的至少一种。该方法虽可大大降低脱硫石膏的含水量，提高脱硫石膏的纯度，但需添加晶粒增大剂。
因此，研究脱硫石膏的生长规律，并从脱硫石膏的形成源头上进行品质调控，在未添加晶粒增大剂的基础上，提高脱硫石膏的品质，形成一套行之有效的方法亟需解决。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题之一是提供一种脱硫石膏品质调控系统，解决现有电厂中产生的脱硫石膏品质差，只能作为固废处理，造成资源极大浪费的问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种脱硫石膏品质调控系统，包括脱硫装置、石膏缓冲装置，石膏旋流装置和真空皮带机装置；所述脱硫装置、所述石膏缓冲装置、所述石膏旋流装置和所述真空皮带机装置依次首尾连接；所述石膏缓冲装置和所述石膏旋流装置之间设置有一级冲洗装置；所述真空皮带机装置上设置有二级冲洗部件。
本实用新型脱硫石膏品质调控系统包括脱硫装置、石膏缓冲装置、石膏旋流装置和真空皮带机装置，其中，脱硫装置、石膏缓冲装置、石膏旋流装置和真空皮带机装置依次首尾连接，而石膏缓冲装置和石膏旋流装置之间设置有一级冲洗装置，真空皮带机装置上设置有二级冲洗部件。这样石灰石进入脱硫装置后，调节脱硫装置的参数，促进亚硫酸钙的氧化及硫酸钙晶体的生长，进而提高石灰石的利用率；脱硫装置排出的石膏浆液进一步进入石膏缓冲装置，由石膏缓冲装置调节石膏浆液的温度、pH值和密度，进而控制石膏晶体的形状和大小，为晶体的生长提供适宜的环境；随后石膏浆液进入一级冲洗装置，由一级冲洗装置冲洗除盐，降低石膏中可溶性盐的含量，提高石膏终产品的品质；由一级冲洗装置得到的石膏浆液进而进入石膏旋流装置，由石膏旋流装置对石膏中的各种副产品进行初步分离，在石膏旋流装置中，石膏中的固体颗粒在离心力的作用下分层次排列，粒径较大的固体颗粒会集中在石膏旋流器装置的内壁位置，这些颗粒随主涡流旋转运动经椎管直至石膏旋流器的底部，最后与少量液体一起从底流泻出，而石膏旋流装置的次涡流可携带细小颗粒由石膏旋流装置顶部的溢流口流出，减少从底流排出的水量，同时也减少了底流内的细小固体颗粒，从而实现了石膏悬浮液内大小、粗细颗粒的分离；经石膏旋流器分级后，石膏浆液进入真空皮带机装置中，真空皮带机装置上的二级冲洗部件负责对石膏浆液进行二级冲洗，进一步降低石膏浆液中的可溶性盐含量，然后由真空皮带机装置负责二级脱水，进一步降低石膏的含水率，以得到品质合格的石膏。
石膏缓冲装置可以为石膏缓冲箱，石膏旋流装置可以为石膏旋流器，真空皮带机装置可以为真空皮带机。
进一步，还包括第一排出泵和第二排出泵；
所述第一排出泵设置在所述脱硫装置与所述石膏缓冲装置之间；
所述第二排出泵设置在所述石膏缓冲装置与所述一级冲洗装置之间。
脱硫装置和石膏缓冲装置之间设置有第一排出泵，第一排出泵可将脱硫装置中得到的石膏浆液泵入石膏缓冲装置中；石膏缓冲装置和一级冲洗装置之间设置有第二排出泵，第二排出泵可以将石膏缓冲装置中的石膏浆液泵入一级冲洗装置中。
进一步，所述脱硫装置包括石灰石浆液箱、浆液循环泵、氧化风机和吸收塔；
所述吸收塔沿塔顶至塔底的方向依次设置有浆液入口、通风口和石膏出口；
所述石灰石浆液箱通过所述浆液循环泵与所述浆液入口相连通；
所述氧化风机设置在所述通风口上；
所述石膏出口与所述第一排出泵相连通。
脱硫装置包括石灰石浆液箱、浆液循环泵、氧化风机和吸收塔，石灰石浆液箱通过浆液循环泵与吸收塔上的浆液入口相连通，吸收塔的通风口上设置有氧化风机，这样，石灰石浆液箱可以配制适宜浓度的石灰石浆液，然后由浆液循环泵泵入到吸收塔中，并控制进入吸收塔的水源，氧化风机可以为吸收塔提供适宜的风量，确保吸收塔中的亚硫酸钙充分氧化为硫酸钙，控制浆池容积及石膏的停留时间，同样可以促进亚硫酸钙的氧化及硫酸钙晶体的生长。
进一步，所述石膏缓冲装置(1)上设置有温度传感器(15)、密度计(16)和pH计(17)。
石膏缓冲装置上设置的温度传感器可以实时监控石膏浆液的温度，密度计可以实时监控石膏浆液的密度，pH计可以实时监控浆液的pH值。
进一步，所述石灰石浆液箱(8)和所述石膏缓冲装置(1)均设置有搅拌器(18)。
石灰石浆液箱和石膏缓冲装置上的搅拌器可分保持石灰石浆液和石膏浆液的均匀性和稳定性。
使用上述系统调控脱硫石膏品质的方法，包括以下步骤：
S1、将石灰石浆液泵入所述脱硫装置中，得到第一石膏浆液；
S2、将所述第一石膏浆液泵入所述石膏缓冲装置中，并调节所述第一石膏浆液的温度、pH值和密度，得到第二石膏浆液；
S3、将所述第二石膏浆液依次泵入所述一级冲洗装置、所述石膏旋流装置和所述真空皮带机装置，进行分级清洗及脱水，得到石膏滤饼。
本实用新型调控脱硫石膏品质的方法，包括将石灰石浆液泵入脱硫装置中，由脱硫装置控制亚硫酸钙氧化的充分性和硫酸钙晶体的生长，进而得到第一石膏浆液；将第一石膏浆液泵入石膏缓冲装置中，由石膏缓冲装置调节第一石膏浆液的温度、pH值和密度，进而得到第二石膏浆液；将第二石膏浆液依次泵入一级冲洗装置、石膏旋流装置和真空皮带机装置，分别进行二级冲洗和二级脱水，从而得到品质合格的石膏产品。
进一步，步骤S1具体包括，将石灰石制成石灰石浆液，由浆液循环泵泵入吸收塔中，并由氧化风机调节进风量，得到第一石膏浆液。
在吸收塔中，由氧化风机调节进风量，进而确保吸收塔中的亚硫酸钙充分氧化为硫酸钙。
进一步，所述石灰石的粒径为20～100μm，所述石灰石的纯度≥90％，所述石灰石浆液的固含量为25～30％；所述进风量为50～1000m3/min。
对石灰石粒径进行调控，使用较小粒径且纯度高的石灰石参加脱硫反应，使反应更加充分，进而提高石灰石的利用率，并降低石膏产品中的杂质的含量。
进一步，步骤S2中，所述温度为40～50℃，所述pH为5.0～5.5，所述密度为1000～1200kg/m3。
使用石膏缓冲装置调节石膏浆液的温度、pH值和密度，进而为硫酸钙晶体生长提供适宜的环境。
进一步，步骤S3中，所述石膏旋流装置处理时，入口体积流量为150～180m3/h，底流体积流量为20～50m3/h，溢流体积流量为100～160m3/h。
石膏旋流装置可以将吸收塔中排出的各种副产品进行初步分离，当控制石膏旋流装置的入口体积流量为150～180m3/h，底流体积流量为20～50m3/h，溢流体积流量为100～160m3/h时，可实现石膏悬浮液内大小、粗细颗粒的分离。
石膏浆液经一级冲洗装置处理后，可溶性盐浓度为10000～12000ppm；
经石膏旋流装置处理后，含水率为50-60％；
经二级冲洗部件处理后，可溶性盐浓度≤600ppm；
经真空皮带机装置处理后，含水率为≤10％。
进一步，步骤S3中，所述真空皮带机装置处理时，真空度为-0.06～-0.07MPa，脱水速度为3～9m/min。
控制真空皮带机装置的真空度和脱水速度，可以稳定控制石膏产品的含水率、降低石膏中的杂质，提高石膏的品质。
这里的脱水速度指真空皮带及滤布的传送速度。
进一步，步骤S3中，所述石膏滤饼的厚度为15～30mm。
本实用新型与现有技术相比，本实用新型一种脱硫石膏品质调控系统的有益效果在于：
本实用新型的脱硫石膏品质调控系统包括脱硫装置、石膏缓冲装置、石膏旋流装置和真空皮带机装置。其中脱硫装置可以从源头上控制石灰石的利用率、氧化程度和硫酸钙的纯度，进而提高脱硫石膏的品质；石膏缓冲装置可以调节浆液的温度、pH和密度，进而为石膏晶体的生长提供适宜的生长环境；此外，在石膏旋流装置和真空皮带机装置脱水过程中，通过一级冲洗装置和二级冲洗部件分级冲洗除去脱硫石膏中的可溶性盐成分，并分两级进行控制脱硫石膏的含水率，稳定控制脱硫石膏的品质。该调控系统可为硫酸钙晶体提供适宜的生长环境，符合硫酸钙晶体生长的环境，在未添加晶粒增大剂的前提下，提高了脱硫石膏的品质。
附图说明
图1为本实用新型一种脱硫石膏品质调控系统的示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、石膏缓冲装置，2、石膏旋流装置，3、真空皮带机装置，4、一级冲洗装置，5、二级冲洗部件，6、第一排出泵，7、第二排出泵，8、石灰石浆液箱，9、浆液循环泵，10、氧化风机，11、吸收塔，12、浆液入口，13、通风口，14、石膏出口，15、温度传感器，16、密度计，17、pH计，18、搅拌器。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
下面将对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实用新型提供一种脱硫石膏品质调控系统，包括脱硫装置、石膏缓冲装置1，石膏旋流装置2和真空皮带机装置3；所述脱硫装置、所述石膏缓冲装置1、所述石膏旋流装置2和所述真空皮带机装置3依次首尾连接；所述石膏缓冲装置1和所述石膏旋流装置2之间设置有一级冲洗装置4；所述真空皮带机装置3上设置有二级冲洗部件5。
本实用新型的脱硫石膏品质调控系统中，脱硫装置、石膏缓冲装置1、石膏旋流装置2和真空皮带机装置3依次首尾连接，而石膏缓冲装置1和石膏旋流装置2之间设置有一级冲洗装置4，真空皮带机装置3上设置有二级冲洗部件5。这样石灰石进入脱硫装置后，调节脱硫装置的参数，促进亚硫酸钙的氧化及硫酸钙晶体的生长，进而提高石灰石的利用率；脱硫装置排出的石膏浆液进一步进入石膏缓冲装置1，由石膏缓冲装置1调节石膏浆液的温度、pH值和密度，进而控制石膏晶体的形状和大小，为晶体的生长提供适宜的环境；随后石膏浆液进入一级冲洗装置4，由一级冲洗装置4冲洗除盐，降低石膏中可溶性盐的含量，提高石膏终产品的品质；由一级冲洗装置4得到的石膏浆液进而进入石膏旋流装置2，由石膏旋流装置2对石膏中的各种副产品进行初步分离，经石膏旋流器分级后，石膏浆液进入真空皮带机装置3中，真空皮带机装置3上的二级冲洗部件5负责对石膏浆液进行二级冲洗，进一步降低石膏浆液中的可溶性盐含量，然后由真空皮带机装置3负责二级脱水，进一步降低石膏的含水率，以得到品质合格的石膏。
在上述技术方案的基础上，进一步，还包括第一排出泵6和第二排出泵7；所述第一排出泵6设置在所述脱硫装置与所述石膏缓冲装置1之间；所述第二排出泵7设置在所述石膏缓冲装置1与所述一级冲洗装置4之间。
脱硫装置和石膏缓冲装置1之间设置有第一排出泵6，第一排出泵6可将脱硫装置中得到的石膏浆液泵入石膏缓冲装置1中；石膏缓冲装置1和一级冲洗装置4之间设置有第二排出泵7，第二排出泵7可以将石膏缓冲装置1中的石膏浆液泵入一级冲洗装置4中。
在上述技术方案的基础上，优选的，所述脱硫装置包括石灰石浆液箱8、浆液循环泵9、氧化风机10和吸收塔11；所述吸收塔11沿塔顶至塔底的方向依次设置有浆液入口12、通风口13和石膏出口14；所述石灰石浆液箱8通过所述浆液循环泵9与所述浆液入口12相连通；所述氧化风机10设置在所述通风口13上；所述石膏出口14与所述第一排出泵6相连通。
石灰石浆液箱8可以配制适宜浓度的石灰石浆液，然后由浆液循环泵9泵入到吸收塔11中，氧化风机10可以为吸收塔11提供适宜的风量，确保吸收塔11中的亚硫酸钙充分氧化为硫酸钙，控制浆池容积及石膏的停留时间，同样可以促进亚硫酸钙的氧化及硫酸钙晶体的生长。
将上述优选技术方案中的脱硫石膏品质调控系统，应用于某燃煤电厂中。
将粒度为20-100μm，纯度为90.8％的石灰石配成固含量为25.5％的石灰石浆液，通过浆液循环泵9将石灰石浆液送至吸收塔11上部形成喷淋层，由氧化风机10控制进风量为1000m3/min，对含硫烟气进行洗涤循环，吸收，氧化，结晶等反应，浆液中的固体连续分离，并通过第一排出泵6排至石膏缓冲装置1，由石膏缓冲装置1控制石膏浆液的密度为1115kg/m3，pH为5.3，温度为45℃。随后石膏浆液依次进入一级冲洗装置4、石膏旋流装置2和真空皮带机装置3，经一级冲洗装置4处理后，可溶性盐浓度降至10000～12000ppm；经石膏旋流装置2处理后，含水率将至50-60％；经真空皮带机处理后，可溶性盐浓度将至600ppm以下，含水率为降至10％以下，最终得到含水率9.5％的湿石膏。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
