一种烟气干法脱硫后联产改性氧化钙膨胀剂的方法及其装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及资源综合利用技术领域，更具体地说，涉及一种烟气干法脱硫后联产 改性氧化钙膨胀剂的方法及其装置。
【背景技术】
[0002] 随着环保法规的日趋严格与环境问题的加剧，为了有效降低烟气中硫化物的排 放，遏制酸雨的蔓延，燃煤电厂纷纷采用不同的脱硫脱硝装置与工艺对烟气进行处理以减 少对环境的污染。
[0003] 目前烟气脱硫工艺主要有湿法脱硫和干法脱硫两大类。湿法脱硫是将脱硫剂加水 支撑脱硫浆料，然后利用这种脱硫浆料通过喷淋的方式与烟道中的烟气充分接触，让浆料 中的脱硫剂与烟气中的二氧化硫发生硫酸盐化合物。干法脱硫一般采用循环流化床工艺， 用粉状或粒状吸收剂与烟气中的二氧化硫发生硫酸盐化合物。
[0004] 无论是湿法脱硫还是干法脱硫，均会产生大量的脱硫石膏等副产物，如果这种脱 硫石膏不能直接用于工程实际，大量堆放会造成新的污染；如果将这种脱硫石膏直接应用 于工程实际，由于脱硫石膏胶凝性较差，只能做填料使用，附加值不高；如果将这种脱硫石 膏通过煅烧、蒸压养护等方法进行二次加工后再应用于工程实际时，必将再次耗费较多的 能源，不利于节能环保。
[0005] 氧化钙类膨胀剂水化需水量少、膨胀效能高、对混凝土工作性能和力学性能影响 小、湿度敏感性低等优异性能，在科学研宄和工程实践中占有越来越重要的地位。氧化钙类 膨胀剂中含有较多的活性CaO,能有效吸收二氧化硫，完全可作为一种脱硫剂在脱硫工艺中 使用。且目前市场上的氧化钙膨胀剂的早期膨胀过程过于迅速，就其膨胀性能来讲，还具备 改性提升性能的空间。
【发明内容】
[0006] 本发明针对烟气脱硫工艺的后产物利用价值不高，也会产生新的污染的问题，以 及氧化钙膨胀剂的早期膨胀过程过于迅速的问题；提供一种烟气干法脱硫后联产改性氧化 钙膨胀剂的方法及其装置。
[0007] 所述烟气干法脱硫后联产改性氧化钙膨胀剂的方法是采用目前市场上现有的氧 化钙膨胀剂作为脱硫剂，脱硫效率高，脱硫后生成的含硫酸钙和氧化钙的混合物可作为改 性氧化钙膨胀剂用于补偿收缩混凝土中，在治理大气污染的同时完成资源回收利用，实现 经济循环。
[0008] 本发明所述烟气干法脱硫后联产改性氧化钙膨胀剂的方法中，烟气是燃煤电厂烟 道产生的富含硫氧化合物，使用现有烟气干法脱硫工艺，采用氧化钙膨胀剂作为烟气干法 脱硫工艺的脱硫剂，通过氧化钙膨胀剂吸收烟气中的硫氧化合物，氧化钙膨胀剂表层的氧 化钙与烟气中硫氧化合物快速发生气固反应，生成一层硫酸钙覆盖在氧化钙膨胀剂颗粒表 面；
[0009] 氧化钙膨胀剂在除去二氧化硫的同时，其表面被包裹一层硫酸钙，即转变成改性 氧化钙膨胀剂，所述表层被硫酸钙包裹的氧化钙的改性氧化钙膨胀剂，可直接用于补偿收 缩混凝土中，变有害污染物为有用产品。
[0010] 所述的用作脱硫剂的氧化钙膨胀剂可商购。
[0011] 作为优选，所述氧化钙膨胀剂中活性CaO含量多60%。
[0012] 所述硫氧化合物为二氧化硫。
[0013] 所述改性氧化钙膨胀剂中氧化钙膨胀与硫酸钙的质量比为85:15~95:5。
[0014] 本发明所述烟气干法脱硫后联产改性氧化钙膨胀剂的装置由下料管，脱硫喷嘴， 热烟气管道，内筒，旋风筒，沉降室，卸料口和排气口组成；
[0015] 所述下料管的下端经脱硫喷嘴连通与热烟气管道的下部；下料管的上端为脱硫剂 的入口；
[0016] 所述热烟气管道的一端开口，为热烟气入口，其另一端连接旋风筒；
[0017] 内筒卡在旋风筒中间，内筒的上部为排气口，净化后的烟气从排气口排出；
[0018] 旋风筒的下端连接沉降室，所述沉降室为锥形，沉降室的下端连接卸料口，脱硫副 产物，即本发明所述的改性氧化钙膨胀剂从卸料口卸出。
[0019] 本发明所述烟气干法脱硫后联产改性氧化钙膨胀剂的工艺在所述装置中进程如 下：
[0020] 1)将氧化钙膨胀剂粉末与空气混合后从下料管的入口喷入装置，将锅炉排出的热 烟气从热烟气管道入口输入装置；
[0021] 2)受自身重力的影响，粉状氧化钙膨胀剂从上往下流动，热烟气从下往上流动，粉 状氧化钙膨胀剂在热烟气的作用下呈悬浮的流化状态，进入旋风筒；烟气与粉状氧化钙膨 胀剂充分混合，在热烟气管道的上端以及旋风筒中发生脱硫反应，反应表面积大，反应速度 快，脱硫效果好；脱硫反应生成的硫酸钙覆盖在粉状氧化钙膨胀剂颗粒表面。
[0022] 3)氧化钙表面覆盖了硫酸钙以后，得到改性氧化钙膨胀剂，所述改性氧化钙膨胀 剂在自身重力的作用下从旋风筒下沉进入沉降室，自沉降室的下端的卸料口卸出，经脱硫 净化后的烟气则从装置顶部的排气口排出。
[0023] 4)将从装置的卸料口排出的改性氧化钙膨胀剂冷却后收集下来，即可作为产品出 售利用。
[0024] 所述热烟气流速3m/s~6m/s之间；所用氧化妈膨胀剂的比表面积为200~ 400kg/ m2之间，氧化妈膨胀剂喷入装置的喷速在4kg/s~8kg/s之间。
[0025] 本发明所述烟气脱硫方法与烟气脱硫的现有技术相比具有明显的优势，现有的技 术都是以去除废气中的二氧化硫为目的，脱硫剂在除去二氧化硫的同时也消耗掉，产生脱 硫石膏等副产物，难以有效利用，造成二次污染；本发明所述方法则是采用氧化钙膨胀剂作 为脱硫剂，脱硫反应后生产的硫酸钙和氧化钙混合物-改性氧化钙膨胀剂仍然具有较高的 膨胀效能，可直接作为膨胀剂产品用于补偿收缩混凝土工程，在治理大气污染的同时完成 资源回收利用，回收率将近100%，不产生二次污染物，实现经济循环。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明所述"一种烟气干法脱硫联产改性氧化钙膨胀剂的装置"的结构流 程不意图。
[0027] 图中1热烟气管道，2下料管，3烟气入口，4脱硫喷嘴，5旋风筒，6内筒，7排气口， 8沉降室，9卸料口。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不受实 施例所限制。
[0029] 如图1所示是本发明所述烟气脱硫联产改性氧化钙工艺流程所用装置的一例，所 述装置包括热烟气管道1、下料管2、烟气入口 3、脱硫喷嘴4、旋风筒5、内筒6、排气口 7、沉 降室8、卸料口 9,并采用如下的方法操作：
[0030] 烟气为热电厂燃烧煤粉产生的含有二氧化硫的废烟气；烟气流速3m/s~6m/s之 间；所用氧化钙膨胀剂的比表面积为200~400kg/ m2之间，氧化钙膨胀剂喷入脱硫反应室 的喷速在4kg/s~8kg/s之间。所得改性氧化钙膨胀剂即满足混凝土膨胀剂国标GB23439 的要求。
[0031] 将所述含有二氧化硫的热烟气由烟气入口 3进入热烟气管道，从下往上流动，粉 末状氧化钙膨胀剂经下料管，通过脱硫喷嘴管4喷出后，粉状氧化钙膨胀剂与热烟气接触 后进行吸收反应，并在热烟气的作用下呈悬浮的流化状态，与热烟气一起进入旋风筒5进 行气固分离，净化后的烟气经内筒6由排气口 7排出，脱硫反应生成的含硫酸钙和氧化钙的 固体混合物即改性氧化钙膨胀剂在沉降室8聚集后，经卸料口 9排出。将卸料后排出的固 体混合物回收包装，即可作为改性氧化钙膨胀剂产