电石渣固碳脱硫药剂的制备装置和制备方法与流程

1.本发明涉及废弃物再利用固碳脱硫领域，具体地，涉及一种电石渣固碳脱硫药剂的制备装置和制备方法。


背景技术：

2.电石渣主要来源于电石法聚氯乙烯与醋酸乙烯生产。每生产1吨聚氯乙烯耗电石约1.45吨，每吨电石水解后产生1吨多电石渣，故每生产1吨聚氯乙烯需排出2吨多电石渣。电石渣是电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣。cac2+2h2o＝ca(oh)2+c2h2。电石渣的主要成分为ca(oh)2，含量在90％以上，另外还有少量的fe2o3、al2o3等，呈碱性，微溶于水。
3.据统计,2019年国内电石的累计消耗量为2122.6万t，按电石与电石渣的质量比为1：1.2计算，2019年产生的电石渣约为2655.12万t，作为工业固体废弃物，其含水率低、颗粒小并具有较高的反应活性，而且溶于水后ph在12以上，因此随意堆放不仅会占用土地、造成土地盐碱化及复耕困难，还会随雨水进入地下而污染地下水。
4.二氧化硫是大气中主要污染物之一，是衡量大气是否遭到污染的重要标志。二氧化硫还是酸雨的重要来源，酸雨给地球生态环境和人类社会经济都带来严重的影响和破坏。
5.氧化碳的危害之一是会引起全球变暖。二氧化碳具有保温的作用，是引起温室效应的罪魁祸首，二氧化碳含量过大，会引起结冰层融化，让全球气温上升；二氧化碳同样可以造成海水酸化，高浓度的二氧化碳，略带酸性，二氧化碳含量过高，会造成海水酸化，影响海洋生物的生存。
6.因此，急需提供一种电石渣固碳脱硫药剂的制备装置和制备方法来解决上述技术难题。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种电石渣固碳脱硫药剂的制备装置和制备方法，将废弃物电石渣制成电石渣固碳脱硫药剂，实现了固体废弃物的循环再利用，同时电石渣固碳脱硫药剂还可以与so2和co2进行化合反应，降低烟气中so2和co2的排放浓度。
8.为了实现上述目的，本发明提供了一种电石渣固碳脱硫药剂的制备装置，所述制备装置包括：
9.磨粉机，用于粉碎电石渣；
10.第一提升机，用于将所述磨粉机粉碎的电石渣粉提升运送至选粉机；
11.选粉机，用于筛选电石渣粉；
12.收尘器，用于抽取所述选粉机内的细电石渣粉；
13.第一斜槽，用于将所述选粉机筛选下来的粗电石渣粉送回所述磨粉机；
14.第二斜槽，用于将所述选粉机内的细电石渣粉送至料仓；
15.料仓，用于存储细电石渣粉；
16.第二提升机，用于将所述料仓内的细电石渣粉提升运送至搅拌器；
17.搅拌器，用于搅拌细电石渣粉、纸浆、粘结剂和分散剂；
18.挤压成型机，用于将搅拌均匀的所述细电石渣粉、纸浆、粘结剂和分散剂的混合物挤压成蜂窝状药剂；
19.烘干焙烧机，用于烘干和焙烧蜂窝状药剂。
20.优选的，所述细电石渣粉为细度≥2000目的电石渣粉。
21.优选的，粘结剂为羧甲基纤维素。
22.优选的，分散剂为聚氧化乙烯。
23.优选的，所述第一提升机和所述第二提升机均为斗式提升机。
24.优选的，所述搅拌器包括搅拌罐和搅拌机。
25.本发明还提供一种使用上述制备装置制备电石渣固碳脱硫药剂的方法，包括以下步骤：
26.步骤一，将电石渣倒入所述磨粉机，通过所述磨粉机将将电石渣粉碎研磨成细电石渣；
27.步骤二，通过第一提升机将所述磨粉机研磨完成的电石渣提升送至所述选粉机；
28.步骤三，通过所述收尘器抽取所述磨粉机内的电石渣，细度达到2000目的细电石渣被抽入所述收尘器内，细度未达到2000目的粗电石渣从所述选粉机下方的所述第一斜槽滑至所述磨粉机内继续研磨；
29.步骤四，将所述收尘器内抽取的细电石渣通过所述第二斜槽送至所述料仓储存；
30.步骤五，通过所述第二提升机将所述料仓内的细电石渣提升运送至所述搅拌器内；
31.步骤六，所述搅拌器内加入细电石渣后，再加入纸浆和分散剂，搅拌均匀；最后加入粘结剂，再次搅拌均匀；
32.步骤七，将搅拌均匀的药剂取出，并通过所述挤压成型机挤压成蜂窝状药剂；
33.步骤八，将步骤七中蜂窝状药剂放入所述烘干焙烧炉中先进行烘干，烘去水分，再进行硬化焙烧，纸浆在焙烧过程中燃烧，从而增加蜂窝状药剂的空气率和比表面积，更利于与气体的接触和反应。
34.优选的，上述步骤六中，各物料质量配比为：细电石渣粉92-97份、粘结剂0.5-1份、分散剂0.5-1份、纸浆1-2份。
35.优选的，上述步骤六中，所述搅拌器搅拌个物料的过程为：首先加入细电石渣、纸浆和分散剂，启动所述搅拌器，所述搅拌器转速20r/min，正转搅拌10min，静置10min，再反转搅拌10min，静置10分钟，再加入粘结剂，正转搅拌10min，再反转搅拌10min。
36.优选的，上述步骤八中，烘干过程中的温度为95℃-105℃，硬化焙烧过程中的温度为200℃-300℃。
37.根据上述技术方案，将工业固体废弃物电石渣研磨并与纸浆、粘结剂和分散剂混合均匀，形成电石渣固碳脱硫药剂，并通过所述挤压成型机挤压成蜂窝状药剂。将蜂窝状药剂放入所述烘干焙烧炉中先进行烘干，再进行硬化焙烧，纸浆在焙烧过程中燃烧，从而增加蜂窝状药剂的空气率和比表面积，更利于与气体的接触，有效促进了氧化还原物质的反应
的进行，提升了反应效率。通过该装置将工业固体废弃物电石渣制成电石渣固碳脱硫药剂，该药剂主要成分为ca(oh)2，含量在90％以上，另外还有少量的fe2o3、al2o3等，呈碱性，微溶于水。可以与酸性物质so2和co2进行化合反应生成caso4和caco3，从而降低烟气中so2和co2的排放浓度，将固碳和脱硫两种技术耦合为一体，实现固碳脱硫技术一体化，另外，干法脱硫技术克服了目前湿法脱硫技术产生污水等弊端。同时生成的caco3可以作为水泥建材行业原材料，真正实现了固体废弃物的循环再利用。fe2o3作为反应物同时起到促进so2脱除的作用，烟气中的水分进一步促进了反应的进行。
38.本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
39.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。附图中的箭头代表物料移动运输方向，在附图中：
40.图1是本发明的制备装置的一种实施方式的结构示意图；
41.图2是本发明的蜂窝状固碳脱硫药剂示意图。
42.附图标记说明
43.1-磨粉机，2-第一提升机，3-选粉机，4-收尘器，5-第一斜槽，6-第二斜槽，7-料仓，8-第二提升机，9-搅拌器，10-挤压成型机，11-烘干焙烧机。
具体实施方式
44.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
45.本发明提供了一种电石渣固碳脱硫药剂的制备装置，所述制备装置包括：
46.磨粉机1，用于粉碎电石渣；
47.第一提升机2，用于将磨粉机1粉碎的电石渣粉提升运送至选粉机3；
48.选粉机3，用于筛选电石渣粉；
49.收尘器4，用于抽取选粉机3内的细电石渣粉；
50.第一斜槽5，用于将选粉机3筛选下来的粗电石渣粉送回磨粉机1；
51.第二斜槽6，用于将选粉机3内的细电石渣粉送至料仓7；
52.料仓7，用于存储细电石渣粉；
53.第二提升机8，用于将料仓7内的细电石渣粉提升运送至搅拌器9；
54.搅拌器9，用于搅拌细电石渣粉、纸浆、粘结剂和分散剂；
55.挤压成型机10，用于将搅拌均匀的细电石渣粉、纸浆、粘结剂和分散剂的混合物挤压成蜂窝状药剂；
56.烘干焙烧机11，用于烘干和焙烧蜂窝状药剂。
57.使用本装置时，将工业固体废弃物电石渣倒入磨粉机1，通过磨粉机1将将电石渣粉碎研磨成细电石渣。通过第一提升机2将磨粉机1研磨完成的电石渣提升送至选粉机3。通过收尘器4抽取磨粉机1内的电石渣，细度达标的细电石渣被抽入收尘器4内，细度未达标的的粗电石渣从选粉机3下方的第一斜槽5滑至磨粉机1内继续研磨。将收尘器4内抽取的细电
石渣通过第二斜槽6送至料仓7储存。通过第二提升机8将料仓7内的细电石渣提升运送至搅拌器9内。搅拌器9内加入细电石渣后，再加入纸浆和分散剂，搅拌均匀；最后加入粘结剂，再次搅拌均匀。将搅拌均匀的药剂取出，并通过挤压成型机10挤压成蜂窝状药剂。将蜂窝状药剂放入烘干焙烧炉中先进行烘干，烘去水分，再进行硬化焙烧，纸浆在焙烧过程中燃烧，从而增加蜂窝状药剂的空气率和比表面积，更利于与气体的接触，有效促进了氧化还原物质的反应的进行，提升了反应效率。通过该装置将工业固体废弃物电石渣制成电石渣固碳脱硫药剂，该药剂主要成分为ca(oh)2，含量在90％以上，另外还有少量的fe2o3、al2o3等，呈碱性，微溶于水。可以与酸性物质so2和co2进行化合反应生成caso4和caco3，从而降低烟气中so2和co2的排放浓度，将固碳和脱硫两种技术耦合为一体，实现固碳脱硫技术一体化，另外，干法脱硫技术克服了目前湿法脱硫技术产生污水等弊端。同时生成的caco3可以作为水泥建材行业原材料，真正实现了固体废弃物的循环再利用。fe2o3作为反应物同时起到促进so2脱除的作用，烟气中的水分进一步促进了反应的进行。具体原理如下：
58.ca(oh)2+so2→
caso3+h2o
59.caso3+o2→
caso460.ca(oh)2+co2→
caco3+h2o
61.fe2o3+so2+h2o
→
feso4+h2so462.h2so4+ca(oh)2→
caso4+h2o。
63.在本实施方式中，所述细电石渣粉为细度≥2000目的电石渣粉，电石渣粉越细，发生化学反应的速度越快。
64.在本实施方式中，粘结剂为羧甲基纤维素。
65.在本实施方式中，分散剂为聚氧化乙烯。
66.在本实施方式中，第一提升机2和第二提升机8均为斗式提升机，斗式提升机占地空间小，从下至上运输，适用于这种有高低落差的设备。
67.在本实施方式中，搅拌器9包括搅拌罐和搅拌机，细电石渣粉、纸浆、粘结剂和分散剂添加到搅拌罐内，通过搅拌机将各物料在搅拌罐内搅拌均匀。
68.本发明还提供一种使用上述制备装置制备电石渣固碳脱硫药剂的方法，包括以下步骤：
69.步骤一，将电石渣倒入磨粉机1，通过磨粉机1将将电石渣粉碎研磨成细电石渣；
70.步骤二，通过第一提升机2将磨粉机1研磨完成的电石渣提升送至选粉机3；
71.步骤三，通过收尘器4抽取磨粉机1内的电石渣，细度达到2000目的细电石渣被抽入收尘器4内，细度未达到2000目的粗电石渣从选粉机3下方的第一斜槽5滑至磨粉机1内继续研磨；
72.步骤四，将收尘器4内抽取的细电石渣通过第二斜槽6送至料仓7储存；
73.步骤五，通过第二提升机8将料仓7内的细电石渣提升运送至搅拌器9内；
74.步骤六，搅拌器9内加入细电石渣后，再加入纸浆和分散剂，搅拌均匀；最后加入粘结剂，再次搅拌均匀；
75.步骤七，将搅拌均匀的药剂取出，并通过挤压成型机10挤压成蜂窝状药剂；
76.步骤八，将步骤七中蜂窝状药剂放入烘干焙烧炉中先进行烘干，烘去水分，再进行硬化焙烧，纸浆在焙烧过程中燃烧，从而增加蜂窝状药剂的空气率和比表面积，更利于与气
体的接触和反应。
77.在本实施方式中，上述步骤六中，各物料质量配比为：细电石渣粉92-97份、粘结剂0.5-1份、分散剂0.5-1份、纸浆1-2份。分散剂和粘结剂的质量不宜小于0.5粉，不然会导致分散和粘结，纸浆与细电石渣粉不能充分混合；也不宜超过1份，否则会降低细电石渣粉的比重，固碳脱硫效果变差。纸浆配比不宜小于1份，否者会导致蜂窝状药剂的孔隙率和比表面积降低；也不宜大于2份，不然会导致孔隙过大。
78.在本实施方式中，上述步骤六中，搅拌器9搅拌个物料的过程为：首先加入细电石渣、纸浆和分散剂，启动搅拌器9，搅拌器9转速20r/min，正转搅拌10min，静置10min，再反转搅拌10min，静置10分钟，再加入粘结剂，正转搅拌10min，再反转搅拌10min。正反搅拌可以使搅拌更加均匀和充分，静置可以让电石渣中少量的cao和水反应和消化。
79.在本实施方式中，上述步骤八中，烘干过程中的温度为95℃-105℃，硬化焙烧过程中的温度为200℃-300℃。通过烧煤粉可以将温度提升至200℃到300℃之间，而后煤粉停止燃烧，温度降低至100℃左右时，在95℃至105℃之间，可以将蜂窝状药剂加入烘干焙烧炉，对其进行烘干处理，烘干完成后，再燃烧煤粉将温度提升至200℃-300℃，使纸浆燃烧。
80.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
81.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
82.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。