專利名稱：一種用電石渣生產脫硫劑的方法
技術領域：
本發明屬于電石法乙炔生產中廢渣的回收利用技術，特別是一種用電石渣生產脫硫劑的方法。
背景技術：
電石法生產乙炔產生的工業廢物電石渣，其鈣基含量(氫氧化鈣)達80、5%，可以替代碳酸鈣作為電廠脫硫系統的脫硫劑使用；但電石渣中固體顆粒的成分很復雜，除氫氧化鈣、氧化鈣外，還含有碳渣、硅鐵等各類固體顆粒雜質，大于0. 04毫米的固體顆粒對電廠脫硫系統的管道和脫硫劑循環系統會產生磨損、堵塞等不良后果。所以電石渣必須將大于 0. 04毫米的顆粒摘除才能符合電廠的脫硫使用要求。為降低脫硫成本，越來越多的火電廠使用電石渣為原料制成的脫硫劑；同時也出現了很多以電石渣為原料制備脫硫劑的工藝方法和裝置設備；但從現有技術看，為了控制脫硫劑中固體顆粒的細度，都是采用研磨、壓濾、烘干的方法進行脫硫劑干基的生產，再通過加水配漿形成符合電廠需求脫硫劑。例如“利用電石渣漿制取高效固體脫硫劑的方法”(中國專利200710148467. 0) 中所敘述的工藝方法將電石渣漿離心分離，過濾，壓濾，然后在所得濾餅中加入干燥劑和高效防結聚助磨劑，粉碎，包裝即可。該發明將電石渣漿中的主要成分氫氧化鈣，通過提純、分離、調質、烘干、研磨、風選、包裝等處理。其最主要目的就是為了得到固體顆粒度小于0. 04毫米的粉末，而其所采取的技術措施是先將電石渣漿壓濾脫水形成含水量較低的濾餅，在通過干燥劑和烘干等方法進一步脫水，最后通過粉碎、研磨等方法控制脫硫劑中固體顆粒的細度。該工藝方法的效果卻并不理想，研磨的生產能耗高，而且因為電石渣中含有硅鐵等硬質大顆粒，在研磨生產過程中設備的維護費用也很高；更主要的是研磨件被硅鐵磨損后很難控制固體的細度，而且研磨后的粉末即使加上風選工序也很難保證脫硫劑的質量，碳粉混在氫氧化鈣粉末中是風選不出來的，必然會增加脫硫劑中雜質的含量；另，硅鐵等部分被磨細的粉末因為粒度小于0. 04毫米，風選的工序的效率不高，返回研磨更加增添了生產成本。再例如“ 一種利用電石渣做吸收劑的濕法煙氣脫硫工藝”(中國專利 200810116928. 0)中所敘述的工藝方法將固相中Ca(OH)2含量為85 95%的電石渣經加水磨制成固含量為15 30%的漿液，并分離其中的雜質，使固體顆粒細度為90%通過 100 350目。其目的也是為了得到固體顆粒度小于0. 04毫米的粉末，而其所采取的技術措施也是采用“磨制”的高能耗、高維護費用的方法作為脫硫劑中顆粒細度控制手段。其生產效果同樣不理想，除去“磨制”方法高能耗、高費用不說，電石渣中除氫氧化鈣外所有的雜質全部混進脫硫劑進入脫硫系統；相對高鈣基含量的脫硫劑而言，這種脫硫劑的用量會增加， 更主要是沒有控制脫硫劑中的雜質會導致雜質進入到脫硫石膏中，影響脫硫石膏的色度和純度直至影響脫硫石膏的再使用。

發明內容
本發明的目的是克服現有技術缺陷，提供一種低能耗的用電石渣生產脫硫劑的方法。本發明的目的按照下述方案實現
一種用電石渣生產脫硫劑的方法，根據電石渣的來源分為干法工藝和濕法工藝，干法工藝的原料為干法乙炔產生的電石渣，濕法工藝的原料為濕法乙炔產生的電石渣漿；
干法工藝的過程為1)旋風分離，除去電石渣中硅鐵等重質雜質和細度> 4mm的電石渣顆粒；2)揚塵負壓過濾分離，在固態下一次性攔截電石渣中> 0. 04mm的顆粒，含水率降至5%以下；3)干燥，將含水率控制在1°/Γ3%，即為脫硫劑干粉；4)打漿，按最終固含量 15%-30%加水攪拌均勻，即為液態脫硫劑；
濕法工藝的過程為1) “洗沙”沉降，初步摘除電石渣漿中大塊雜質及硅鐵顆粒；2)選擇性過濾，通過控制濾餅厚度，將大于0. 04mm的固體顆粒摘除；3)過濾濃縮，固含量控制在 159Γ30%，即為液態脫硫劑；4)脫水、干燥，最終含水率控制在1°/Γ3%，即為脫硫劑干粉。濕法工藝技術方案與現有技術的區別其一、主要是采用選擇性過濾，通過控制濾餅厚度，將大于0. 04mm的固體顆粒摘除，實現電石渣中顆粒細度的控制，取消了現有技術中“研磨”這一高能耗、高生產成本的工序。同時采用過濾濃縮方法，使用比電石渣漿中最小顆粒粒徑更小的濾網進行滲透脫水。其二、先將雜質和大顆粒摘除，再進行脫水處理，減少了需要脫水的物料數量，自然相應降低了脫硫劑的脫水能耗和成本。其三、采用分級多次脫水流程，針對脫硫劑漿液含水率的不同分別采用不同的脫水方式，將脫水能耗控制到最低。其四、因為過濾工序是將大顆粒和雜質摘除除去的，根本區別于將大顆粒和雜質研磨粉碎混在脫硫劑中間，最終過濾出來的脫硫劑產品中雜質含量會大大低于研磨粉碎的產品， 并且脫硫劑顆粒度不受研磨件磨損等影響，質量更穩定。干法工藝技術方案與現有技術的區別其一、主要是采用揚塵負壓過濾分離將物料揚起，抽取漂浮的細微顆粒，用濾網攔截，濾網加震動除渣的方式進行電石渣中顆粒細度的控制，取消了現有技術中“研磨”這一高能耗、高生產成本的工序。其二、如果最終產品是脫硫劑干粉，通過過濾工藝控制脫硫劑顆粒的細度，可直接在電石渣固相狀態下進行生產， 根本區別于加水磨碎大顆粒的生產方式，大大降低了脫硫劑的脫水能耗和成本。其三、因為過濾工序是將大顆粒和雜質摘除除去的，根本區別于將大顆粒和雜質研磨粉碎混在脫硫劑中間，最終過濾出來的脫硫劑產品中雜質含量會大大低于研磨粉碎的產品，并且脫硫劑顆粒度不受研磨件磨損等影響，質量更穩定。本發明的優點
1本發明工藝技術方案與現有技術對比，在脫硫劑顆粒細度控制工藝上具有巨大的節能降耗效果。以一個4X33(MW的普通規模火電廠脫硫劑需求量400噸/天計算，年消耗量 16. 32萬噸/年。現有技術均是采用“研磨”方法進行脫硫劑的顆粒細度控制，對于大批量、高精度的研磨，一般采用球磨機實施研磨。依據球磨機正常工作能耗計算，每磨1噸脫硫劑需要消耗電能20Kw. h，每天消耗電能8000Kw. h/天，為該電廠一年用于磨制脫硫劑所消耗的電能達 3264000Kw. h/年。
而本發明中濕法工藝技術方案與現有技術對比所使用的選擇性過濾工藝用于脫硫劑的顆粒細度控制，只需要物料輸送設備的耗能，按照目前的使用狀況計算，過濾分離1噸脫硫劑，消耗電能為1.8KW. h/噸，上述同樣電廠所需脫硫劑的制備上，節約電能 2967200Kw. h/ 年。本發明干法工藝技術方案與現有技術對比采用揚塵負壓過濾分離將物料揚起，抽取漂浮的細微顆粒，用濾網攔截，濾網加震動除渣的方式進行電石渣中顆粒細度的控制，則只需消耗將物料揚起的設備能耗。2本發明與現有技術對比，當最終產品為脫硫劑干粉時，在脫硫劑脫水工藝上也具有明顯的節能效果。本發明與現有技術在脫硫劑脫水工序的設計存在工位的區別，本發明是將雜志取出后再行脫水干燥，現有技術是連同混在脫硫劑中的雜質一起脫水。依據電石渣的產生過程可知，電石渣中不可避免地存在總重量7%左右的非鈣基雜質，相當于現有技術的生產工藝在干燥等量的脫硫劑過程中比本發明技術多消耗7%左右的能耗，該能耗包括物料輸送能耗和干燥所需熱能消耗。3本發明具有利于電石渣資源化循環使用，有利于環保的效果。正是因為現有技術存在著高能耗、高生產成本、脫硫劑雜質含量高、鈣基含量不穩定等缺陷，電石渣脫硫劑生產承受不了高額的生產費用，而脫硫劑使用方則不愿意承擔脫硫劑質量不穩定帶來的使用風險。最終導致以電石渣為原料生產的脫硫劑一直沒有達到真正的商品化、產業化。而本發明恰恰解決了現有技術存在的高能耗、高生產成本、脫硫劑雜質含量高、鈣基含量不穩定等缺陷問題，徹底掃除了電石渣脫硫劑的產業化障礙。電石渣脫硫劑一旦推廣被廣泛使用，不僅能解決工業廢渣直排堆放產生的環境污染，而且能減少等量的石灰石資源開采，可以說非常有利于環保。4本發明用于實際生產使用性強。本發明針對最終脫硫劑產品和生產原料電石渣的形態可靈活選擇工序組合成生產工藝包，實用價值巨大。區別于現有技術研磨工藝的限制，始終需要加水磨漿，增加生產能耗和成本。本發明生產的脫硫劑產品質量指標及檢測方法
一、A.脫硫劑干粉鈣基(氫氧化鈣/氧化鈣)含量> 90%，固體顆粒細度< 0. 04mm，含
水率 1°/Γ3% ；
B.脫硫劑漿液含固量159Γ30%、固體顆粒細度< 0. 04mm，鈣基鈣基(氫氧化鈣/氧化鈣)含量> 90%。二、產品各指標檢測方法均只需進行相應的常規檢測即可嚴格進行質量控制。1固體顆粒細度檢測如分樣篩用0. 04mm孔隙的篩網濕法篩分檢測，固體過篩濾 > 90%，即視為合格。2鈣基含量檢測如將脫硫劑形成漿液，通入二氧化碳，生成碳酸鈣后進行固體稱重即可計算出鈣基含量，鈣基含量> 90%即視為合格。3含固量和含水率檢測如先取樣稱重，烘干水份后再稱重，計算出相應的含固量和含水量即可。脫硫劑干粉含水率19Γ3%即視為合格；脫硫劑漿液含固量159Γ30%即視為合格。
具體實施例方式生產原料為濕法乙炔出來的電石渣漿液(液相)
采用洗沙——選擇性過濾——過濾濃縮——成品脫硫劑漿液——初次脫水——多次脫水——脫硫劑干粉的工藝流程進行生產。具體步驟及工藝參數控制指標如下
第一步，采用現有成熟的技術如沉降等設備進行“洗沙”，將電石渣漿中大塊雜質及硅鐵顆粒等進行粗步摘除，經過洗沙工序后的電石渣漿中含固量控制在209Γ50% ；固體的顆粒度控制在0. lmnT2mm，鈣基含量70% 85%。第二步，將洗沙后的電石渣漿進行選擇性過濾，通過控制濾餅厚度，將大于0. 04mm 的固體顆粒摘除如碳渣顆粒等摘除，同時精確控制電石渣漿含固量為109Γ40%，鈣基含量> 90%。第三步，將過濾處理后的電石渣漿輸往濃縮工序進行相應要求的過濾濃縮，使用比電石渣漿中最小顆粒粒徑更小的濾網進行滲透脫水，形成符合電廠要求的脫硫劑漿液。 漿液指標為含固量15°/Γ30%、固體顆粒細度< 0. 04mm，鈣基含量> 90%。第四步，成品脫硫劑漿液可直接進行脫硫使用，如果需要形成脫硫劑干粉，則繼續進行下一步生產。第五步，將脫硫劑漿液進行初步脫水，如采用離心機等，含水率控制在59Γ50%。第六步，將脫硫劑漿液進一步進行脫水，如采用烘干機等，最終將脫硫劑含水率控制在19Γ3%，形成脫硫劑干粉，即完成整個脫硫劑的生產。
生產原料為干法乙炔出來的固相電石渣時(含水率< 10%)
采用類似旋分分離一揚塵負壓過濾分離一干燥一脫硫劑干粉一配漿一成品脫硫劑漿液的工藝流程進行生產。具體步驟及工藝參數控制指標如下
第一步，將固相電石渣進行類似旋風分離，除去電石渣中硅鐵等重質雜質，控制電石渣顆粒細度< 4mm，電石渣中鈣基含量為80°/Γ85%。第二步，將旋分處理后的電石渣進行揚塵負壓過濾分離，將物料揚起，抽取漂浮的細微顆粒，用濾網攔截，濾網加震動除渣，將電石渣中> 0. 04mm的顆粒(包括碳渣等雜質)與
<0. 04mm的顆粒(氫氧化鈣)進行一次性分離。小顆粒的含量控制在90%以上，電石渣鈣基含量> 90%，含水率降至5%以下。第三步，將過濾處理后的電石渣漿進行進一步干燥，如采用螺旋干燥機等，將含水率控制在19Γ3%，形成脫硫劑干粉。該工序控制工藝參數指標鈣基含量> 90%，固體顆粒細度< 0. 04mm，含水率1°/Γ3%。第四步，用脫硫劑干粉可依據電廠脫硫要求自由選擇配漿濃度，如進行加水攪拌即可形成符合電廠要求的成品脫硫劑漿液。漿液指標為含固量159Γ30%、固體顆粒細度
<0. 04mm，鈣基含量> 90%。第五步，成品脫硫劑漿液可直接進行脫硫使用。
權利要求
1.一種用電石渣生產脫硫劑的方法，根據電石渣的來源分為干法工藝和濕法工藝，干法工藝的原料為干法乙炔產生的電石渣，濕法工藝的原料為濕法乙炔產生的電石渣漿；干法工藝的過程為1)旋風分離，除去電石渣中硅鐵等重質雜質和細度> 4mm的電石渣顆粒；2)揚塵負壓過濾分離，在固態下一次性攔截電石渣中> 0. 04mm的顆粒，含水率降至5%以下；3)干燥，將含水率控制在1°/Γ3%，即為脫硫劑干粉；4)打漿，按最終固含量 15%-30%加水攪拌均勻，即為液態脫硫劑；濕法工藝的過程為1) “洗沙”沉降，初步摘除電石渣漿中大塊雜質及硅鐵顆粒；2)選擇性過濾，通過控制濾餅厚度，將大于0. 04mm的固體顆粒摘除；3)過濾濃縮，固含量控制在 159Γ30%，即為液態脫硫劑；4)脫水、干燥，最終含水率控制在1°/Γ3%，即為脫硫劑干粉。
2.如權利要求1所述的用電石渣生產脫硫劑的方法，其特征在于上述揚塵負壓過濾分離是指將物料揚起，抽取漂浮的細微顆粒，用濾網攔截，濾網加震動除渣。
3.如權利要求1所述的用電石渣生產脫硫劑的方法，其特征在于上述濕法工藝的過程中的過濾濃縮是指使用比電石渣漿中最小顆粒粒徑更小的濾網進行滲透脫水。
全文摘要
本發明是一種用電石渣生產脫硫劑的方法，根據電石渣的來源分為干法工藝和濕法工藝，干法工藝的原料為干法乙炔產生的電石渣，濕法工藝的原料為濕法乙炔產生的電石渣漿；干法工藝的過程為1)旋風分離，除去電石渣中硅鐵等重質雜質和細度＞4mm的電石渣顆粒；2)揚塵負壓過濾分離，在固態下一次性攔截電石渣中＞0.04mm的顆粒，含水率降至5%以下；3)干燥，將含水率控制在1%~3%，即為脫硫劑干粉；4)打漿，按最終固含量15%-30%加水攪拌均勻，即為液態脫硫劑；濕法工藝的過程為1)“洗沙”沉降，初步摘除電石渣漿中大塊雜質及硅鐵顆粒；2)選擇性過濾，通過控制濾餅厚度，將大于0.04mm的固體顆粒摘除；3)過濾濃縮，固含量控制在15%~30%，即為液態脫硫劑；4)脫水、干燥，最終含水率控制在1%~3%，即為脫硫劑干粉。
文檔編號B01D53/48GK102266715SQ20111016422
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月19日 優先權日2011年6月19日
發明者肖郁春 申請人:肖郁春