胶凝材料生产装置及一体化系统的制作方法

文档序号:14296441阅读:100来源:国知局
本实用新型涉及一种胶凝材料生产装置及一体化系统,尤其是一种基于电石渣的烟气脱硫脱硝生产胶凝材料的装置及一体化系统。
背景技术
:电石渣是电石制备乙炔后得到的以氢氧化钙为主要成分的固体废渣,同时还含有氧化硅、氧化铝及少量的碳酸钙、三氧化二铁、氧化镁、碳渣等杂质。电石渣不仅占用土地,而且污染环境。电石渣中的主要成分为氢氧化钙,理论上通过去除电石渣中的硅、铁、铝、镁等有害杂质,进行提纯处理获得纯净的氢氧化钙。电石渣为粉体颗粒。研究表明,电石渣中的氢氧化钙含量随电石渣颗粒粒度的减小而增大,因此可以按照粒度分级来提纯氢氧化钙,但较大颗粒中同时包含有杂质成分,简单地对电石渣进行分级不能有效去除电石渣中的杂质成分,同时存在大量的电石渣浪费。例如,申请号为201210152846.8的中国专利申请公开了一种电石渣回收利用方法。该方法采用电石渣作为电石原料,未经筛分和除杂处理。电石渣中含有铁、硅、铝、镁等主要杂质,杂质含量可达20%,不经除杂处理,会严重影响电石产品质量,使电石产品纯度大幅下降。一方面,如何利用电石渣中的钙质资源,避免电石渣对环境的污染,减少石灰石开采对环境的破坏,同时降低对电石渣水泥产业的依赖,克服现有技术中的缺点与不足,急需一种经济实用的利用电石渣生产建材原料的方法,从而实现电石渣的资源化循环利用。另一方面,现有的电石渣脱硫大多属于湿法脱硫工艺,容易产生大量工业废液。例如,CN101642674B公开了一种电石渣预处理的湿法烟气脱硫工艺,以电石渣浆液作为脱硫剂对烟气进行湿法脱硫处理,在电石渣浆液中加入催化剂,并鼓入空气进行氧化反应,氧化反应后的电石渣浆液再作为脱硫剂进行烟气湿法脱硫处理。此外,伴随着我国经济快速发展,产生了大量废渣废料。例如,锅炉燃煤产生煤渣;电石生产乙炔产生电石糊,或称电石渣;燃煤电厂产生粉煤灰;钢厂产生钢渣;拆迁产生的建筑垃圾。但是,这些废渣废料的大部分并没有得到很好的处理应用,占用大量土地,污染了环境。技术实现要素:本实用新型的一个目的在于提供一种胶凝材料的生产装置,其可以利用工业固体废物获得胶凝材料。本实用新型的另一个目的在于提供一种烟气治理一体化系统,其可以充分利用冶金设备产生的渣料,减少工业固体废物的运输成本,从而降低胶凝材料的生产成本。本实用新型提供一种胶凝材料生产装置,其包括:烟气干法脱硫脱硝设备,其用于采用烟气吸收剂对烟气进行干法脱硫脱硝,从而形成副产品;所述烟气干法脱硫脱硝设备包括:预除尘器,其用于将待处理烟气进行预除尘,以除去待处理烟气中的大部分副产品颗粒,从而形成预除尘烟气;原料塔,其用于将干粉状的烟气吸收剂供给至容纳有预除尘烟气的烟气管道,烟气吸收剂与预除尘烟气混合均匀,从而形成混合烟气;吸收塔,其用于将混合烟气进行脱硫脱硝处理,从而形成处理后烟气;除尘器,其用于将处理后烟气进行净化,从而形成净化烟气和副产品;和烟囱,其用于将所述净化烟气排放;副产品仓,其用于回收所述副产品,并将其供给至混合槽;粉煤灰供给槽,其用于将粉煤灰供给至混合槽;渣料供给槽,其用于将渣料粉供给至混合槽;混合槽,其用于将包括副产品、粉煤灰和渣料粉的物料混合均匀,得到混合料;和干燥机,其用于将所述混合料干燥,从而形成胶凝材料。根据本实用新型的装置,优选地,所述的装置还包括建筑固废供给槽,其用于将建筑固废供给至混合槽。根据本实用新型的装置,优选地,所述吸收塔为循环流化床吸收塔;且所述除尘器为布袋除尘器。根据本实用新型的装置,优选地,所述吸收塔的底部设置有混合烟气入口,其用于将所述混合烟气引入至所述吸收塔;所述吸收塔的下部设置有喷雾口;所述烟气干法脱硫脱硝设备还包括喷雾器;所述喷雾器与所述喷雾口连接,用于向所述吸收塔供给水。根据本实用新型的装置,优选地,所述除尘器的底部设置有吸收剂收集器和副产品收集器;所述吸收剂收集器通过管线与所述吸收塔连接,从而将未反应完全的吸收剂循环至所述吸收塔;所述副产品收集器通过管线与所述副产品仓连接,将所述副产品输送至副产品仓。根据本实用新型的装置,优选地,所述的烟气干法脱硫脱硝设备还包括引风机,所述引风机分别与所述吸收剂收集器和所述副产品收集器相连接。根据本实用新型的装置,优选地,所述的装置还包括:第一研磨设备,其用于将渣料研磨为渣料粉,并将该渣料粉供给至渣料供给槽;和第二研磨设备,其用于将建筑固废研磨,并供给至建筑固废供给槽。根据本实用新型的装置,优选地,所述第一研磨设备和所述第二研磨设备均为球磨机。本实用新型还提供一种烟气治理一体化系统,其包括:(1)冶金装置,和(2)如上所述任一项胶凝材料生产装置;所述冶金装置产生的待处理烟气供给至所述烟气干法脱硫脱硝设备的预除尘器,所述冶金装置产生的渣料供给至所述渣料供给槽。根据本实用新型的系统,优选地,该系统还包括燃煤锅炉,其产生的粉煤灰供给至粉煤灰供给槽。本实用新型的装置采用干法烟气脱硫脱硝形成的副产品、粉煤灰、任选的建筑固废等作为原料制备胶凝材料。本实用新型的装置采用干法脱硫脱硝,其用水量为湿法脱硫脱硝工艺的20%。本实用新型充分利用企业内部的工业固废,既保障了企业烟气脱硫脱硝设备高效率运行,又使得各类废弃物循环再利用。本实用新型的一体化系统可以节约物料转移运输费用,实现变废为宝。附图说明图1为本实用新型的一种胶凝材料的生产装置示意图。附图标记说明如下:1-原料塔,2-预除尘器,3-引风机,4-循环流化床吸收塔,5-喷雾器、6-布袋除尘器,7-烟囱,8-副产品仓,9-混合槽,10-粉煤灰供给槽,11-渣料供给槽,12-建筑固废供给槽,13-干燥机,14-包装机。具体实施方式下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明,但本实用新型的保护范围并不限于此。<胶凝材料生产装置>本实用新型的胶凝材料生产装置是通过多个设备集合而成的;这样的集合方式在现有技术中并没有出现。现有技术中可能存在一些相似设备,但是尚没有将这些设备集合在一起从而实现利用烟气脱硫脱硝副产品、工业固体废物获得胶凝材料的报道。本实用新型创造性地将这些设备集合在一起,实现了资源的循环利用。本实用新型的生产装置包括烟气干法脱硫脱硝设备、副产品仓、粉煤灰供给槽、渣料供给槽、混合槽、干燥机等。此外,本实用新型的设备还可以包括建筑固废供给槽等。本实用新型的烟气干法脱硫脱硝设备用于采用烟气吸收剂对烟气进行干法脱硫脱硝,从而形成副产品。可以采用本领域已知的那些烟气吸收剂,优选为基于电石渣的烟气吸收剂。在本实用新型中,烟气干法脱硫脱硝设备可以包括预除尘器、原料塔、吸收塔、除尘器和烟囱等。在本实用新型的烟气干法脱硫脱硝设备中,预除尘器用于将待处理烟气进行预除尘,以除去待处理烟气中的大部分副产品颗粒,从而形成预除尘烟气。预除尘器的具体结构可以采用本领域熟知的那些。例如,可以采用静电除尘器进行预除尘。在本实用新型的烟气干法脱硫脱硝设备中,原料塔用于将干粉状的烟气吸收剂供给至容纳有预除尘烟气的烟气管道,烟气吸收剂与预除尘烟气混合均匀,从而形成混合烟气。由此,本实用新型的烟气干法脱硫脱硝设备包括烟气管道,其用于输送烟气。在烟气管道内,烟气吸收剂与预除尘烟气充分混合,这样有利于提高脱硫脱硝效果。烟气吸收剂可以为电石渣干粉;可以采用常规方法获得电石渣吸收剂。在本实用新型的烟气干法脱硫脱硝设备中,吸收塔用于采用烟气吸收剂将预除尘烟气中的二氧化硫和氮氧化物脱除,从而形成处理后烟气。吸收塔实例包括但不限于循环流化床吸收塔。采用循环流化床吸收塔更有利于改善脱硫脱硝效果。吸收塔的底部设置有烟气入口,用于将预除尘烟气引入至所述吸收塔。在吸收塔中,烟气吸收剂与烟气充分接触和反应。根据本实用新型的一个实施方式,所述烟气干法脱硫脱硝设备还包括喷雾器;所述吸收塔的下部设置有喷雾口;所述喷雾器与所述喷雾口连接,用于向所述吸收塔供给水。在水的作用下,吸收剂与烟气更加充分地接触和反应,改善脱硫脱硝效果。在本实用新型的烟气干法脱硫脱硝设备中,除尘器用于将处理后烟气进行净化,从而形成净化烟气和副产品。本实用新型的除尘器优选为布袋除尘器。这样有利于提高烟气除尘效果。本实用新型的的烟气干法脱硫脱硝设备还包括引风机,所述引风机分别与所述吸收剂收集器和所述副产品收集器相连接。本实用新型的烟囱用于将净化烟气排放。根据本实用新型的一个实施方式,除尘器的底部设置有吸收剂收集器、副产品收集器。吸收剂收集器通过管线与吸收塔的混合烟气入口连接,从而将未反应完全的吸收剂循环至吸收塔。副产品收集器通过管线与副产品仓连接,将所述副产品输送至副产品仓。引风机分别与所述吸收剂收集器和所述副产品收集器相连接。根据本实用新型的一个实施方式,烟气干法脱硫脱硝设备还可以包括另外的引风机。另外的引风机设置在所述除尘器与所述烟囱之间的管线上。在该引风机的作用下,烟气顺利通过吸收塔、除尘器,净化烟气则从烟囱排出。在本实用新型中,粉煤灰供给槽用于将粉煤灰供给至混合槽。优选地,所述粉煤灰来自钢厂的燃煤锅炉。渣料供给槽用于将渣料粉供给至混合槽。渣料粉的实例包括但不限于钢渣粉或水渣粉。优选地,所述渣料粉为来自钢厂烧结机或电厂锅炉的渣料粉。本实用新型的建筑固废供给槽用于将建筑固废供给至混合槽。这些建筑固废可以先研磨成粉末,然后加入建筑固废供给槽。根据本实用新型的一个具体实施方式,所述的装置还包括第一研磨设备和/或第二研磨设备。第一研磨设备用于将渣料研磨为渣料粉,并将该渣料粉供给至渣料供给槽。第一研磨设备通过管线与渣料供给槽连接。第二研磨设备用于将建筑固废研磨,并供给至建筑固废供给槽。第二研磨设备通过管线与建筑固废供给槽连接。在本实用新型中,第一研磨设备和第二研磨设备可以均为球磨机。在本实用新型中,副产品仓、粉煤灰供给槽、渣料供给槽、建筑固废供给槽的上部均设置有物料进口,下部均设置有物料出口。通过管线将这些物料出口与混合槽相连通。混合槽用于将包括副产品、粉煤灰、渣料、建筑固废等物料混合均匀,得到混合料。混合槽并没有特别限制,例如为搅拌机。在本实用新型中,干燥机用于将混合料烘干,从而形成胶凝材料。干燥后的成品经过包装机包装后入库。可以采用本领域已知的那些设备,这里不再赘述。<烟气治理一体化系统>本实用新型的烟气治理一体化系统为一种装置的集合,因而属于产品。本实用新型的烟气治理一体化系统包括冶金装置和如上所述的胶凝材料生产装置。本实用新型的冶金装置可以为一个装置,也可以为多个装置;具体的实例包括钢厂的烧结机。冶金装置在运行过程中会产生的烟气和/或渣料。该烟气供给至烟气干法脱硫脱硝设备进行处理;该渣料供给至所述渣料供给槽。本实用新型的系统还可以包括燃煤锅炉,其产生的粉煤灰供给至粉煤灰供给槽。燃煤锅炉的实例包括电厂的燃煤锅炉或者钢厂的燃煤锅炉等。根据本实用新型的一个实施方式,所述冶金装置产生的烟气供给至所述烟气干法脱硫脱硝设备,其产生的渣料供给至所述渣料供给槽。这样可以实现工业废气、固废的一体化治理和循环利用。实施例1图1为本实用新型的一种胶凝材料生产装置示意图。该装置包括烟气干法脱硫脱硝设备,其对烟气进行干法脱硫脱硝,从而形成副产品。烟气干法脱硫脱硝设备包括原料塔1,预除尘器2,引风机3,循环流化床吸收塔4,喷雾器5、布袋除尘器6和烟囱7。预除尘器2将待处理烟气进行预除尘,形成预除尘烟气。原料塔1将干粉状的烟气吸收剂(电石渣)供给至容纳有预除尘烟气的烟气管道,并将烟气吸收剂与预除尘烟气混合均匀,从而形成混合烟气。循环流化床吸收塔4将混合烟气进行脱硫脱硝处理,从而形成处理后烟气。循环流化床吸收塔4的底部设置有混合烟气入口,混合烟气通过该入口被引入至循环流化床吸收塔4的内部。循环流化床吸收塔4的下部设置有喷雾口,喷雾器5与该喷雾口连接。这样,喷雾器5可以向循环流化床吸收塔4喷入水。布袋除尘器6可以将处理后烟气进行净化,从而形成净化烟气和副产品。烟囱7将净化烟气排放。布袋除尘器6的底部设置有吸收剂收集器和副产品收集器。吸收剂收集器通过管线与循环流化床吸收塔4连接,从而将未反应完全的吸收剂循环至循环流化床吸收塔4。副产品收集器通过管线与副产品仓8连接,将所述副产品输送至副产品仓8。引风机3分别与吸收剂收集器和副产品收集器相连接。本实用新型的生产装置还包括副产品仓8、混合槽9、粉煤灰供给槽10、渣料供给槽11、建筑固废供给槽12、干燥机13、包装机14。副产品仓8收集来自烟气干法脱硫脱硝设备的副产品,然后供给至混合槽9。粉煤灰供给槽10将来自钢厂燃煤锅炉的粉煤灰供给至混合槽9。渣料供给槽11将来自钢厂烧结机或电厂锅炉的渣料粉供给至混合槽9。建筑固废供给槽12将建筑固废粉末供给至混合槽9。在混合槽9中,副产品、粉煤灰、渣料、建筑固废等物料混合均匀,从而形成混合料。该混合料经过干燥机13的干燥,然后经过包装机14的包装后入库。实施例2本实施例的烟气治理一体化系统包括钢厂烧结机和胶凝材料生产装置。该胶凝材料生产装置与实施例1相同。钢厂烧结机产生的烟气供给至烟气干法脱硫脱硝设备,其产生的渣料供给至渣料供给槽11。燃煤锅炉产生的粉煤灰供给至粉煤灰供给槽10。实施例3除了省略建筑固废供给槽12之外,其余部件和实施例1相同,从而获得胶凝材料生产装置。钢厂烧结机、燃煤锅炉及其连接关系则与实施例2相同,从而获得烟气治理一体化系统应用例采用实施例3的生产装置进行胶凝材料的生产。烟气入口处的二氧化硫含量为620mg/Nm3、氮氧化物含量为430mg/Nm3、氧气含量为15vol%、流速为3.5m/s、且温度为130℃。胶凝材料物料配比和性能测试结果如表1和表2。胶凝材料的性能采用GB/T50448-2008进行测定。其中,密度、吸水率和流动度均为养护28d的测试结果。表1、胶凝材料的物料配比规格副产品水渣粉煤灰g601030表2、胶凝材料的检测结果本实用新型并不限于上述实施方式,在不背离本实用新型的实质内容的情况下,本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的范围。当前第1页1 2 3 
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