一種利用工業脫硫副產石膏生產建筑石膏的系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于石膏煅燒設備領域，具體地，涉及一種利用工業脫硫副產石膏生產建筑石膏的系統及方法。
【背景技術】
[0002]目前國內各類燃煤鍋爐因煙氣脫硫產生的工業副產物脫硫石膏每年排放量達到6000萬砘以上，只有約10%得到有效利用。有效利用的途徑是加熱脫水分解生成半水石膏，可用為建筑材料使用。目前有限的幾條生產線基本上都是采用回轉式烘干窯進行烘干和煅燒。這種工藝裝備的缺點是物料在窯內呈堆積狀態，與熱風接觸面積小，導致水分蒸發速度慢，結晶水分解不均勻，部分物料已過度分解為無用的無水石膏，同時部分二水石膏還沒有完成半水石膏的轉變。這就使得所生產的建筑石膏質量不穩定。同時熱耗高，設備投資大，制約了工業副產石膏的規模化深加工利用。
[0003]工業副產石膏主要有煙氣脫硫石膏和制磷酸排出的磷石膏，成分與天然石膏類似，都是二水石膏(CaS04_2H20)，在一定溫度條件下，結晶水分解生成有使用價值的半水石膏(建筑石膏，CaS04_0.5H20)，溫度繼續升高時，半水石膏會繼續分解生成無水石膏CaS04。工業生產要解決的主要問題如何提高二水石膏的分解率，同時盡可能減少產生無水石膏。關鍵問題是石膏在系統中停留時間和系統中煙氣溫度的高低。目前國內各類燃煤鍋爐因煙氣脫硫產生的工業副產物脫硫石膏每年排放量達到6000萬砘以上，只有約10%得到有效利用。有效利用的途徑是加熱脫水分解生成半水石膏，可用為建筑材料使用。目前有限的幾條生產線基本上都是采用回轉式烘干窯進行烘干和煅燒。這種工藝裝備的缺點是物料在窯內呈堆積狀態，與熱風接觸面積小，導致水分蒸發速度慢，結晶水分解不均勻，部分物料已過度分解為無用的無水石膏，同時部分二水石膏還沒有完成半水石膏的轉變。這就使得所生產的建筑石膏質量不穩定。同時熱耗高，設備投資大，制約了工業副產石膏的規模化深加工利用。
[0004]工業副產石膏主要有煙氣脫硫石膏和制磷酸排出的磷石膏，成分與天然石膏類似，都是二水石膏(CaS04_2H20)，在一定溫度條件下，結晶水分解生成有使用價值的半水石膏(建筑石膏，CaS04_0.5H20)，溫度繼續升高時，半水石膏會繼續分解生成無水石膏CaS04。工業生產要解決的主要問題如何提高二水石膏的分解率，同時盡可能減少產生無水石膏。關鍵問題是石膏在系統中停留時間和系統中煙氣溫度的高低。

【發明內容】

[0005]本發明為了解決現有技術中存在的上述缺陷和不足，提供了一種利用工業脫硫副產石膏生產建筑石膏的系統及方法，可以將工業脫硫副產石膏快速烘干和分解為半水石膏，即建筑石膏，得到的產品純度高、質量好，生產效率高。
[0006]為解決上述技術問題，本發明提供一種利用工業脫硫副產石膏生產建筑石膏的系統，包括預處理裝置、烘干爐、煅燒爐、產品收集裝置和排風裝置； 所述預處理裝置包括熱風爐和打散機，所述熱風爐上設有熱風爐出風管道，所述熱風爐出風管道與所述烘干爐相連通，所述熱風爐出風管道與所述烘干爐之間設有進料口，所述打散機置于進料口處;所述烘干爐豎直放置，置于所述煅燒爐的正下方;所述煅燒爐和所述烘干爐的結合處設有補熱風管，所述補熱風管一端與所述煅燒爐連通，另一端與所述熱風爐出風管道連通，所述補熱風管上設有冷風閥;所述煅燒爐包括外筒和內筒，所述外筒為錐形，所述內筒包括固定內筒和活動內筒，所述固定內筒固定在所述外筒內壁的上部，所述固定內筒的兩側內壁上設有滑槽，所述活動內筒活動安裝在所述滑槽上，所述活動內筒與所述滑槽之間設有定位塊，所述活動內筒的頂部設有螺桿，螺桿通過螺母固定在煅燒爐上的平臺上;所述煅燒爐的出風口通過出風彎管與所述產品收集裝置相連，所述出風彎管上設有測溫傳感器，所述產品收集裝置與所述排風裝置相連。
[0007]進一步，所述固定內筒通過支架固定在所述外筒內壁上。
[0008]進一步，所述外筒上部設有一體成型的錐形出風口，所述錐形出風口與所述出風彎管相連。
[0009]進一步，所述補熱風管與所述煅燒爐連通的端部為環形，環形套設在所述煅燒爐的外周，環形內側設有若干個孔，孔上設有支管，支管與所述煅燒爐連通。
[0010]進一步，所述產品收集裝置包括旋風收集器和布袋收集器，所述旋風收集器的進風口與所述出風彎管相連，所述旋風收集器的出風口與所述布袋收集器的進風口相連，所述布袋收集器的出風口與排風裝置相連。
[0011 ]進一步，所述排風裝置包括離心通風機和煙囪，所述離心通風機的進風口與所述布袋收集器的出風口相連，所述離心通風機的出風口與煙囪的進風口相連。
[0012]進一步，所述系統還包括余熱管道，所述余熱管道的一端與煙囪相連，所述余熱管道的另一端與熱風爐出風管道相連，所述余熱管道上設有余熱風量控制閥。
[0013]—種利用工業脫硫副產石膏生產建筑石膏的方法，包括以下步驟:
步驟一，預處理;將工業脫硫副產石膏從進料口進入系統，石膏在打散機的作用下形成顆粒，懸浮進入烘干爐，同時熱風爐輸送熱風；
步驟二，脫水處理;步驟一獲得的顆粒狀石膏在烘干爐內與熱風爐的熱風充分接觸，游離水被蒸發，脫除了游離水的石膏粉隨氣流進入煅燒爐；
步驟三，煅燒處理;調節煅燒爐內的溫度和物料停留時間，將進入煅燒爐的石膏粉分解生成建筑石膏粉；
步驟四，產品收集;生成的建筑石膏粉通過外筒的錐形出風口進入產品收集裝置；
步驟五，系統中的氣流經過離心通風機由煙囪排出。
[0014]進一步，所述步驟三中，煅燒爐內溫度調節的具體過程為，設置在出風彎管上的測溫傳感器檢測煅燒爐內的溫度，打開設置在補熱風管上的冷風閥將冷氣輸送進煅燒爐，降低煅燒爐內的溫度，關閉冷風閥，只有熱風爐內的熱風輸送進煅燒爐，提高煅燒爐內的溫度。
[0015]進一步，所述步驟三中，煅燒爐內物料停留時間調節的具體過程為，旋轉螺桿，帶動活動內筒沿著固定內筒內壁上的滑槽上下移動，從而改變物料流通過錐形外筒時的橫截面積，橫截面積越大物料的流速越大，在煅燒爐內的停留時間越短，反之，停留時間越長。
[0016]本發明所達到的有益技術效果:本發明通過預處理裝置的打散機將黏性石膏打散成細小顆粒后，增大了與熱風的接觸面積，在烘干爐內可以實現短時間內將游離水蒸發;然后通過煅燒爐內的溫度和物料在煅燒爐內的停留時間，使脫除游離水的二水石膏粉分解成半水石膏，生成的半水石膏通過錐形出風口迅速進入產品收集裝置，有效防止了半水石膏進一步分解成無水石膏。通過發明處理的工業脫硫副產石膏生產出的建筑石膏純度高，質量好，而且從喂料、打散、烘干和結晶水分解以及成品半水石膏的收集，整個生產過程是連續進彳丁的，整個過程可以控制在10秒鐘左右，大大提尚了生廣效率，可以實現大宗工業副廣石膏的工業化加工處理和回收利用。
【附圖說明】
[0017]圖1本發明之系統結構示意圖。
[0018]圖2本發明之煅燒爐結構示意圖。
[0019]圖3本發明之具體實施例物料氣流橫截面積最小時的結構示意圖。
[0020]圖4本發明之具體實施例物料氣流橫截面積最大時的結構示意圖。
[0021 ]其中:1熱風爐；2熱風爐出風管道;3冷風閥；4打散機;5進料口 ； 6補熱風管；7煅燒爐；8旋風收集器鎖風閥門；9測溫傳感器；10出風彎管；11旋風收集器；12布袋收集器；13離心通風機；14煙囪；15螺旋輸送機；16布袋收集器鎖風閥門；17余熱管道；18成品輸送設備；19余熱風量控制閥門；20螺母；21平臺；22支架；23固定內筒；24螺桿；25定位塊；26活動內筒;27烘干爐。
【具體實施方式】
[0022]為了能更好的了解本發明的技術特征、技術內容及其達到的技術效果，現將本發明的附圖結合實施例進行更詳細的說明。
[0023]下面結合附圖和實施例對本發明專利進一步說明。
[0024]如圖1-2所示，本發明提供一種利用工業脫硫副產石膏生產建筑石膏的系統，包括預處理裝置、烘干爐27、煅燒爐7、產品收集裝置和排風裝置；
所述預處理裝置包括熱風爐1和打散機4，所述熱風爐1上設有熱風爐出風管道2，所述熱風爐出風管道2與所述烘干爐27相連通，所述熱風爐出風管道2與所述烘干爐27之間設有進料口 5，所述打散機4置于進料口 5處；
所述烘干爐27為立式懸浮順流烘干爐，豎直放置，置于所述煅燒爐7的正下方，物料在烘干爐27內呈懸浮狀態，大大提高了熱風與物料的接觸面積，縮短了游離水的蒸發時間；所述煅燒爐7和所述烘干爐27的結合處設有補熱風管6，所述補熱風管6—端與所述煅燒爐7連通，另一端與所述熱風爐出風管道2連通，所述補熱風管6設有冷風閥3;通過補熱風管6上的冷風閥3可以調節煅燒爐7內的煅燒溫度。所述補熱風管6與所述煅燒爐5連通的端部為環形，環形套設在所述煅燒爐7的外周，環形內側設有若干個孔，孔上設有支管，支管與所述煅燒爐7連通。
[0025]所述煅燒爐7包括外筒和內筒，所述外筒為錐形，所述外筒上部設有一體成型的錐形出風口，所述錐形出風口與所述出風彎管10相連，當二水石膏分解成半水石膏時，半水石膏通過錐形出風口時，由于錐形出風口的橫截面積收縮，氣流速度急劇上升，使得半水石膏