一种电石渣预处理及脱硫系统的制作方法

本实用新型涉及一种电石法乙炔生产中废渣的回收利用技术，尤其是一种电石渣预处理及脱硫系统。

背景技术：

电石法生产聚氯乙烯(PVC)、氯乙烯醇(PVA)装置的乙炔发生工序将产生大量的副产物电石渣浆,水解的主要反应是：CaC+2H2O＝C2H2+Ca(OH)2，从反应式中可以看出电石渣浆的主要成份是Ca(OH)2，生产一个当量的C2H2就要产生相同当量的电石渣。一般情况下，湿式发生器中排出的电石渣浆含固量为5％～15％，含水量为85％～95％，处于液体(悬浊液)状态，经压滤后成含水约40％的固体废渣，即湿电石渣。由于湿电石渣数量较大、运输成本较高，目前产生的湿电石渣大部分采用就地堆放或填埋的方式处理。这样不仅占用宝贵的土地资源，而且对空气、地表水和地下水也产生了较大的影响。

由于电石渣的主要成分为氢氧化钙，因此可代替石灰作脱硫剂用于电厂烟气脱硫，其产物可曝气氧化进一步制成脱硫石膏实现资源化利用。氢氧化钙与燃料中硫氧化物反应为：

Ca(OH)2+SO2＝CaSO3·1/2H2O+1/2H2O

CaSO3·1/2H2O+3/2H2O+1/2O2＝CaSO4·2H2O

CaSO3·1/2H2O+1/2H2O+SO2＝Ca(HSO3)2

CaSO3·1/2H2O+3/2H2O+1/2O2＝CaSO4·2H2O

电石渣浆中含有很多杂质，如硫化物、磷化物等以及易形成胶体态的物质SiO2及铁、镁、铝的氧化物等，这些杂质会影响石膏晶体的形状和大小，它们可优先与氧气结合而被氧化；此外，电石渣中的金属氧化物可能会包裹亚硫酸钙，影响亚硫酸钙与氧气的接触，这些因素会导致脱硫后形成的亚硫酸钙反应活性差，脱硫塔内完成氧化过程的难度较大，降低氧化速率。因而需要更大的塔釜容积和氧化风量，这就增加了投资成本和运行成本。因此，电石渣脱硫氧化技术是烟气脱硫技术亟待解决的问题。

公开号为CN106582246A的中国发明申请公开了一种电石渣湿法烟气同时脱硫脱硝工艺，是将待净化的烟气通入吸收反应器，在反应器中烟气与吸收液充分接触，烟气中的NOx、SO2被吸收后净化排放，所述吸收液是由电石渣、高锰酸钾与含氯强氧化剂配置成的浆液。含氯强氧化剂溶于水产生ClO^-、ClO^2-等强氧化性离子，可以将NO氧化，生成NO^3-、Cl^-等产物，吸收剂溶于水呈弱碱性，水解产生的OH^-与SO2反应生成SO3^2-及SO4^2-离子，从而去除烟气中的NOx和SO2。该方法通过在电石渣浆中加入高锰酸钾与含氯强氧化剂来除去SO2，提高了烟气脱硫的投资成本。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电石渣预处理及脱硫系统，该装置不仅能够有效去除电石渣脱硫过程中的还原性物质，而且解决了燃煤锅炉脱硫成本高的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电石渣预处理及脱硫系统，包括压滤机、输送皮带、电石渣浆配制罐、脱硫塔、过滤机、脱硫石膏滤液罐，所述压滤机固相出口通过输送皮带与电石渣浆配制罐进料口连接，所述电石渣浆配制罐出料口与脱硫塔进料口连接，所述脱硫塔出料口与过滤机进料口连接，所述过滤机液相出口与脱硫石膏滤液罐连接，所述脱硫石膏滤液罐与电石渣浆配制罐连接，所述过滤机固相出口设有脱硫石膏储罐；

所述压滤机液相出口与聚氯乙烯乙炔发生工序连接，所述脱硫塔设有烟气进口、空气进口及气相出口。

优选的，所述电石渣浆配制罐出料口与脱硫塔进料口之间设有电石渣浆输送泵，所述脱硫塔出料口与过滤机进料口之间设有脱硫浆液输送泵，所述脱硫石膏滤液罐与电石渣浆配制罐之间设有脱硫石膏滤液输送泵。

优选的，所述电石渣浆输送泵出口与电石渣浆配制罐之间电设有石渣浆回流管道。

优选的，所述脱硫塔烟气进口连接有电厂烟气管道。

优选的，所述脱硫塔空气进口连接有氧化空气管道。

优选的，所述脱硫塔气相出口通过脱硫后烟气管道与烟囱连接。

优选的，所述压滤机选用板框式压滤机。

优选的，所述过滤机选用真空袋式过滤机。

本实用新型的有益效果是：本实用新型将电石渣浆进行固液分离，除去电石渣中90％以上的硫化物、磷化物等影响石膏晶体形状和大小的还原性物质，所得的脱硫剂用电石渣浆的二氧化硫脱除效果大大提高，同时提高了亚硫酸钙的氧化效率，氧化效率可以达到85％以上；提高了脱硫浆液的脱水率，所得的脱硫石膏的含水率由50％左右降为20％以下，可以作为产品进行销售，变废为宝，为企业带来了经济效益；同时电石渣滤液和脱硫石膏滤液实现了资源综合循环利用，满足当今社会推进行业清洁生产，发展循环经济模式的要求。

附图说明

图1是本实用新型实施例的工艺流程图；

图2是本实用新型实施例的装置示意图；

图中标记为：1-聚氯乙烯电石渣浆输送管道、2-板框式压滤机、3-输送皮带、4-电石渣浆配制罐、5-搅拌器、6-电石渣浆输送泵、7-电石渣浆输送管道、8-电石渣浆回流管道、9-电石渣浆输送管道、10-氧化空气管道、11-电厂烟气管道、12-脱硫后烟气管道、13-脱硫塔、14-脱硫浆液输送泵、15-脱硫浆液输送管道、16-真空袋式过滤机、17-脱硫石膏滤液输送管道、18-脱硫石膏滤液罐、19-脱硫石膏滤液输送泵、20-脱硫石膏滤液输送管道、21-脱硫石膏输送管道、22-烟囱、24-脱硫石膏储罐。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型的一种电石渣预处理及脱硫系统，包括压滤机、输送皮带3、电石渣浆配制罐4、脱硫塔13、过滤机、脱硫石膏滤液罐18，所述压滤机固相出口通过输送皮带2与电石渣浆配制罐4进料口连接，所述电石渣浆配制罐4出料口与脱硫塔13进料口连接，所述脱硫塔13出料口与过滤机进料口连接，所述过滤机液相出口与脱硫石膏滤液罐18连接，所述脱硫石膏滤液罐18与电石渣浆配制罐4连接，所述过滤机固相出口设有脱硫石膏储罐24；所述压滤机选用板框式压滤机2，所述过滤机选用真空袋式过滤机16。

所述压滤机液相出口与聚氯乙烯乙炔发生工序连接，所述脱硫塔13设有烟气进口、空气进口及气相出口，所述脱硫塔13烟气进口连接有电厂烟气管道11，所述脱硫塔13空气进口连接有氧化空气管道10，所述脱硫塔13气相出口通过脱硫后烟气管道12与烟囱22连接。

所述电石渣浆配制罐4出料口与脱硫塔13进料口之间设有电石渣浆输送泵6，所述脱硫塔13出料口与过滤机进料口之间设有脱硫浆液输送泵14，所述脱硫石膏滤液罐18与电石渣浆配制罐4之间设有脱硫石膏滤液输送泵19。所述电石渣浆输送泵6出口与电石渣浆配制罐4之间电设有石渣浆回流管道8。

将电石渣浆采用压滤机进行固液分离除去电石渣滤液得电石渣滤饼，所述的电石渣滤饼含水率为10～20％；采用脱硫石膏滤液将电石渣滤饼在电石渣浆配制罐中配制成脱硫剂用电石渣浆。所述的脱硫剂用电石渣浆的固含量为10～20％。

电石渣浆经固液分离后90％以上的硫化物、磷化物等还原性可溶物就截留在电石渣滤液中，电石渣滤液返回乙炔发生工序代替水与电石反应。乙炔发生装置的主要功能为将电石与水接触反应生成乙炔和电石渣浆，其反应方程式如下所示：

CaC2(电石)+2H2O(水)→C2H2+Ca(OH)2，电石渣浆即为Ca(OH)2的浆液，电石渣浆压滤后的电石渣滤液返回乙炔发生装置代替水与电石反应，电石渣滤液中含有硫化物和磷化物部分会随乙炔气带走，乙炔气中硫化物和磷化物在后续乙炔清净装置中去除，因此电石渣滤液完全可以回用到聚氯乙烯厂乙炔发生装置，而不会影响乙炔品质。

所述的脱硫石膏滤液来自电厂烟气脱硫，即电石渣作为脱硫剂用于电厂烟气脱硫，生成产物进一步曝气氧化后得脱硫浆液，然后进行固液分离即得脱硫石膏和脱硫石膏滤液；脱硫石膏滤液水中主要成分为水，含有少量的硫酸钙和亚硫酸钙，所述脱硫石膏含水率为10～20％，可用作水泥生产的添加剂。

实施例：

如图1、图2所示，将来自聚氯乙烯电石发生工序的电石渣浆通过聚氯乙烯电石渣浆输送管道1送到板框式压滤机2进行压滤固液分离，压滤后的滤饼主要成分为Ca(OH)2，含水率为10～20％，通过输送皮带3送到电石渣浆配制罐4，然后采用脱硫石膏滤液输送泵19通过脱硫石膏滤液输送管道20向电石渣浆配制罐4中加入脱硫石膏滤液，同时采用搅拌器5进行搅拌，配制成固含量为10～20％的脱硫剂用电石渣浆，再通过电石渣浆输送泵6经电石渣浆输送管道7输送到脱硫塔13，对由电厂烟气管道11进入脱硫塔13的电厂含硫烟气进行脱硫，脱硫后的烟气二氧化硫达标，经脱硫后烟气管道12进入烟囱22排放。电石渣浆输送泵6出口经电石渣浆回流管道8与电石渣浆配制罐4连接，形成回流。

脱硫塔13中脱硫剂用电石渣浆与二氧化硫反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙与来自氧化空气管道10的空气接触反应生成硫酸钙，脱硫塔13中含有大量硫酸钙的脱硫浆液经脱硫浆液输送泵14由脱硫浆液输送管道15送到真空袋式过滤机16，采用真空负压将脱硫浆液进行固液分离，分离后含水率为10～20％的脱硫石膏经脱硫石膏输送管道21送到脱硫石膏储罐24进行收集后作为产品售卖，脱硫石膏滤液经脱硫石膏滤液输送管道17送到脱硫石膏滤液罐18进行收集备用。

经检测，板框式压滤机2进行压滤固液分离后滤饼的平均含水率为15％，再采用脱硫石膏滤液配制成固含量为20％的脱硫剂用电石渣浆对烟气进行脱硫所得的脱硫浆液，其脱水难度大大降低，再进行固液分离所得的脱硫石膏含水率由目前的50％左右降为15％左右。