一种利用工业废硫酸生产电石渣化学石膏的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种以电石渣和工业废硫酸为原料生产电石渣化学石膏的系统和方法，属于无机材料制备和工业废弃物综合利用领域。
【背景技术】
[0002]在我国部分化工生产装置，生产过程中产生的废硫酸浓度仍然很高，可达80%左右，此废酸不易处理，大部分企业只能将其长期贮存，不仅浪费空间，其中的有害物质还会对周边环境造成危害。此发明利用电石渣与废硫酸反应，既解决了废硫酸的贮存问题，生成的以硫酸钙为主要成分的电石渣化学石膏可以代替天然石膏烧制建筑石膏或掺入到水泥中，实现经济效益。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种工业副产石膏的系统和生产方法，利用本方法既可实现废硫酸的处理，又可以生产电石渣化学石膏，用于建筑石膏或水泥的生产。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种利用工业废硫酸生产电石渣化学石膏的系统，包括:
电石渣料仓、废酸储存装置、真空耙式反应器、第一洗涤塔、第二洗涤塔和引风机；其中，所述废酸储存装置和电石渣料仓分别通过真空耙式反应器与第一洗涤塔相连，第一洗涤塔通过第二洗涤塔连接至引风机；
所述第二洗涤塔的出口端通过第一循环输送装置连接至第一洗涤塔的进口端，第一洗涤塔的出口端通过第二循环输送装置连接至真空耙式反应器；
所述的第二洗涤塔的进口端与废碱储存装置相连。
[0005]优选的，所述电石渣料仓的进料口通过星型卸料阀与电石渣斗提机相连。
[0006]优选的，所述真空耙式反应器与空气压缩装置相连。
[0007]所述的真空耙式反应器采用夹套水冷却，利用循环水带走反应放出的热量。
[0008]所述真空耙式反应器设有循环上水进口、循环回水出口和卸料口。
[0009]优选的，所述第一洗涤塔和第二洗涤塔为填料吸收塔。
[0010]一种利用工业废硫酸生产电石渣化学石膏的方法，包括以下步骤:
(1)废硫酸喷淋进入真空耙式反应器与电石渣反应，反应时间20~30min，反应完成后得到电石渣化学石膏，通入仪表空气吹扫，吹扫后进行卸料；
(2)吹扫后的反应尾气进入第一洗涤塔和第二洗涤塔进行两级洗涤后经引风机放空；经过第二洗涤塔洗涤后的洗涤废液进入第一洗涤塔，经第一洗涤塔洗涤尾气后的洗涤废液返回真空耙式反应器与酸中和。
[0011]步骤(I)中，所述废硫酸的质量浓度为80% (w/w)o
[0012]步骤(I)中，所述电石渣与废硫酸的质量比为6~7:10。
[0013]步骤(I)中，吹扫时间为20min。
[0014]步骤(2)中，洗涤废液的流量为30m3/h。
[0015]本发明的有益效果是:本发明方法和系统流程简单，反应容器为真空耙式反应器，靶齿可充当搅拌装置，能够使物料反应均匀，缩短反应时间，减少反应死角；真空耙式反应器采用夹套水冷却，利用循环水可及时带走反应放出的热量，避免反应器超温而腐蚀设备，可有效延长设备的使用寿命；此反应产物粘度较大，耙式反应器方便卸料，反应尾气易处理，大大减少了对大气的污染；反应尾气洗涤塔为两台填料塔串联操作，采用废碱液作为吸收剂进行两级洗涤，吸收了尾气的废液返回真空耙式反应器，不会产生废水的排放。
【附图说明】
[0016]图1是本发明系统示意图。
[0017]其中，1、电石渣料仓，2、废酸罐，3、废酸泵，4、真空耙式反应器，5、第一洗涤塔，6、第二洗涤塔，7、引风机，8、废碱罐，9、第一循环泵，10、第二循环泵，11、压缩空气机，12、电石渣斗提机，13、星型卸料阀。
【具体实施方式】
[0018]实施例1
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0019]一种利用工业废硫酸生产电石渣化学石膏的系统，包括反应系统及尾气处理系统。
[0020]反应系统包括废酸罐2、废酸泵3、电石渣斗提机12、电石渣料仓1、真空耙式反应器4。尾气处理系统包括第一洗涤塔5、第二洗涤塔6、第一循环泵9、第二循环泵10、废碱罐8及引风机7。
[0021]其中，所述废酸罐2和电石渣料仓I分别通过真空耙式反应器4与第一洗涤塔5相连，第一洗涤塔5通过第二洗涤塔6连接至引风机7 ;
所述第二洗涤塔6的出口端通过第一循环泵9连接至第一洗涤塔5的进口端，第一洗涤塔5的出口端通过第二循环泵10连接至真空耙式反应器4 ;
所述的第二洗涤塔6的进口端与废碱罐8相连。
[0022]所述电石渣料仓I的进料口通过星型卸料阀13与电石渣斗提机12相连。
[0023]所述真空耙式反应器4与空气压缩机11相连。
[0024]所述的真空耙式反应器4采用夹套水冷却，利用循环水带走反应放出的热量。所述真空耙式反应器设有循环上水进口、循环回水出口和卸料口。
[0025]所述第一洗涤塔5和第二洗涤塔6为填料吸收塔。
[0026]所述真空耙式反应器4，耙齿即可起到搅拌作用，又方面卸料，另外利于尾气吸收。利用废碱液作为吸收液，吸收后的液体闭路循环回到反应器掺入石膏中，不会产生废水而造成二次污染。
[0027]在上述系统中，利用工业废硫酸生产电石渣化学石膏的方法，包括以下步骤:
利用电石渣斗提机12将电石渣(熟石灰含量95%)送入电石渣料仓1，经星型卸料阀13
进入真空耙式反应器4，外界来80%废硫酸贮存在废酸罐2，用废酸泵3输送到真空耙式反应器4上方分四路喷淋进入真空耙式反应器4，电石渣进料量为1.31吨，废硫酸加入量为1.875吨，反应时间为半个小时。
[0028]真空耙式反应器4采用夹套水冷却，利用循环水带走反应放出的热量，配料比控制碱稍过量。通入压缩空气机11内的仪表空气进行吹扫，反应尾气进入第一洗涤塔5和第二洗涤塔6进行两级洗涤后经引风机7放空。洗涤液为厂内的废碱液，储存在废碱罐8中，经过第二洗涤塔6洗涤后的洗涤废液通过第一循环泵9泵入第一洗涤塔5，经第一洗涤塔5洗涤尾气后的洗涤废液通过第二循环泵10返回真空耙式反应器4与酸中和。洗涤废液循环量控制在30m3/h。
[0029]吹扫半小时后卸料，产品利用皮带或铲车运输。生成约3.25吨石膏泥(以硫酸钙为主要成分的电石渣化学石膏)。
[0030]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1.一种利用工业废硫酸生产电石渣化学石膏的系统，其特征是:包括电石渣料仓、废酸储存装置、真空耙式反应器、第一洗涤塔、第二洗涤塔和引风机；其中，所述废酸储存装置和电石渣料仓分别通过真空耙式反应器与第一洗涤塔相连，第一洗涤塔通过第二洗涤塔连接至引风机； 所述第二洗涤塔的出口端通过第一循环输送装置连接至第一洗涤塔的进口端，第一洗涤塔的出口端通过第二循环输送装置连接至真空耙式反应器； 所述的第二洗涤塔的进口端与废碱储存装置相连。
2.根据权利要求1所述的利用工业废硫酸生产电石渣化学石膏的系统，其特征是:所述电石渣料仓的进料口通过星型卸料阀与电石渣斗提机相连。
3.根据权利要求1所述的利用工业废硫酸生产电石渣化学石膏的系统，其特征是:所述真空耙式反应器与空气压缩装置相连。
4.根据权利要求1所述的利用工业废硫酸生产电石渣化学石膏的系统，其特征是:所述的真空耙式反应器采用夹套水冷却，利用循环水带走反应放出的热量。
5.根据权利要求1所述的利用工业废硫酸生产电石渣化学石膏的系统，其特征是:所述第一洗涤塔和第二洗涤塔为填料吸收塔。
6.根据权利要求1利用工业废硫酸生产电石渣化学石膏的方法，包括以下步骤: (1)废硫酸喷淋进入真空耙式反应器与电石渣反应，反应时间20~30min，反应完成后得到电石渣化学石膏，通入仪表空气吹扫，吹扫后进行卸料； (2)吹扫后的反应尾气进入第一洗涤塔和第二洗涤塔进行两级洗涤后经引风机放空；经过第二洗涤塔洗涤后的洗涤废液进入第一洗涤塔，经第一洗涤塔洗涤尾气后的洗涤废液返回真空耙式反应器与酸中和。
7.根据权利要求6利用工业废硫酸生产电石渣化学石膏的方法，其特征是:步骤(I)中，所述废硫酸的质量浓度为80%。
8.根据权利要求6利用工业废硫酸生产电石渣化学石膏的方法，其特征是:步骤(I)中，所述电石渣与废硫酸的质量比为6~7:10。
9.根据权利要求6利用工业废硫酸生产电石渣化学石膏的方法，其特征是:步骤(I)中，吹扫时间为20min。
10.根据权利要求6利用工业废硫酸生产电石渣化学石膏的方法，其特征是:步骤(2)中，洗涤废液的流量为30m3/h。
【专利摘要】本发明公开了一种利用工业废硫酸生产电石渣化学石膏的系统和方法，该系统包括反应系统及尾气处理系统。反应系统由废酸储存装置、电石渣料仓、真空耙式反应器组成，反应在真空耙式反应器内进行，反应热由循环水带走。尾气处理系统包括两台填料吸收塔、两台循环泵、废碱罐及引风机，用废碱液作为吸收液，吸收后的液体返回真空耙式反应器混入石膏中。该方法流程简单，反应容器为真空耙式反应器，方便卸料，反应尾气易处理，大大减少了对大气的污染；反应尾气洗涤塔为两台填料塔串联操作，采用废碱液作为吸收剂进行两级洗涤，吸收了尾气的废液返回真空耙式反应器，不会产生废水的排放。
【IPC分类】C01F11-46, B09B3-00
【公开号】CN104760985
【申请号】CN201510133800
【发明人】肖光, 王延峰, 管艳华, 方占珍, 李红, 管存民, 张星星, 张延蕊, 程玉亮
【申请人】聊城市鲁西化工工程设计有限责任公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月25日