(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 112129102 A(43)申请公布日 2020.12.25
(21)申请号 202010733337.9(22)申请日 2020.07.27
(71)申请人 中冶南方都市环保工程技术股份有
限公司
地址 430205 湖北省武汉市东湖高新技术
开发区流芳路59号(72)发明人 熊敬超 万磊 朱飞 胡松
聂永俊 聂海金 张立宏 黄康 谭艳青 (74)专利代理机构 北京汇泽知识产权代理有限
公司 11228
代理人 吴静(51)Int.Cl.
F27B 17/00(2006.01)F27D 3/00(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图1页
F27D 7/02(2006.01)F27D 7/06(2006.01)F27D 17/00(2006.01)
CN 112129102 A(54)发明名称
一种半干法烟气脱硫灰处理系统及方法(57)摘要
本发明提供了一种半干法烟气脱硫灰处理系统及方法，包括管式加热炉和循环流化系统，所述管式加热炉包括相连通的上段加热区和下段加热区，上段加热区一端连接上料系统，上段加热区另一端连接注氧系统，下段加热区连接接收冷却装置，下段加热区远离接收冷却装置的一端设出气口，出气口连接所述循环流化系统，所述循环流化系统连接至上段加热区；将半干法烟气脱硫灰通过上料系统送入管式加热炉，注氧系统向管式加热炉中通入含氧空气，半干法烟气脱硫灰于管式加热炉的设定温度下，在含氧空气气氛条件下，经高温煅烧处理进入接收冷却装置后回收。本发明通过高温煅烧可以极大的去除不稳定的亚硫酸钙，增加了活性氧化钙的含量，提高了资源利用率。
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权 利 要 求 书
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1.一种半干法烟气脱硫灰处理系统，其特征在于，包括管式加热炉和循环流化系统，所述管式加热炉包括相连通的上段加热区和下段加热区，上段加热区一端连接上料系统，上段加热区另一端连接注氧系统，下段加热区连接接收冷却装置，下段加热区远离接收冷却装置的一端设出气口，出气口连接所述循环流化系统，所述循环流化系统连接至上段加热区。
2.如权利要求1所述的半干法烟气脱硫灰处理系统，其特征在于：所述循环流化装置内设有筛板。
3.如权利要求2所述的半干法烟气脱硫灰处理系统，其特征在于：所述上段加热区和所述下段加热区远离注氧系统的一端通过管道相连通，形成一整体U型加热炉膛。
4.如权利要求1-3任一所述的半干法烟气脱硫灰处理系统，其特征在于：还包括尾气处理系统，所述尾气处理系统连接循环流化系统以净化排出气体。
5.一种半干法烟气脱硫灰处理方法，采用如权利要求1-4任一所述的半干法烟气脱硫灰处理系统来对半干法烟气脱硫灰进行处理，其特征在于：将半干法烟气脱硫灰通过上料系统送入管式加热炉，注氧系统向管式加热炉中通入含氧空气，半干法烟气脱硫灰于管式加热炉的设定温度下，在含氧空气气氛条件下，经高温煅烧处理进入接收冷却装置后回收。
6.如权利要求5所述的半干法烟气脱硫灰处理方法，其特征在于：所述管式加热炉内的设定温度为800℃，煅烧时间为30min。
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说 明 书
一种半干法烟气脱硫灰处理系统及方法
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技术领域
[0001]本发明涉及半干法脱硫灰处理技术，具体涉及一种半干法烟气脱硫灰处理系统及方法。
背景技术
[0002]半干法烟气脱硫技术因投资较小，脱硫效率较高，占地面积小，操作简单，运营稳定等优点被广泛的应用在我国钢铁企业烧结厂烟气脱硫工程中，半干法脱硫工艺采用生石灰为原料，经过烟气脱硫后生成副产物半干法烟气脱硫灰，主要成分为：亚硫酸钙、氧化钙、氢氧化钙、氯化物等物相。由于亚硫酸钙比例达到50％以上，导致半干法脱硫灰不稳定、易分解，因此，未经过二次处理的半干法烟气脱硫灰综合利用非常困难，目前，我国钢铁企业较为普遍的做法是堆放和填埋处理，使半干法脱硫工艺技术推广应用受到了一定的局限性。
发明内容
[0003]本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种半干法脱硫灰处理系统及方法。
[0004]本发明是这样实现的：
[0005]本发明提供一种半干法烟气脱硫灰处理系统，包括管式加热炉和循环流化系统，所述管式加热炉包括相连通的上段加热区和下段加热区，上段加热区一端连接上料系统，上段加热区另一端连接注氧系统，下段加热区连接接收冷却装置，下段加热区远离接收冷却装置的一端设出气口，出气口连接所述循环流化系统，所述循环流化系统连接至上段加热区。
[0006]进一步地，所述循环流化装置内设有筛板。[0007]进一步地，所述上段加热区和所述下段加热区远离注氧系统的一端通过管道相连通，形成一整体U型加热炉膛。[0008]进一步地，处理系统还包括尾气处理系统，所述尾气处理系统连接循环流化系统以净化排出气体。
[0009]本发明还提供一种半干法烟气脱硫灰处理，采用上述系统处理，将半干法烟气脱硫灰通过上料系统送入管式加热炉，注氧系统向管式加热炉中通入含氧空气，半干法烟气脱硫灰于管式加热炉的设定温度下，在含氧空气气氛条件下，经高温煅烧处理进入接收冷却装置后回收。[0010]进一步地，所述管式加热炉内的设定温度为800℃，煅烧时间为30min。[0011]火法氧化工艺是在氧化还原气氛条件下，将物料进行高温煅烧，使其发生氧化反应的一系列过程，本发明利用火法氧化工艺，将半干法烟气脱硫灰经过高温煅烧，以实现去除脱硫灰中亚硫酸根离子，形成活性氧化钙及稳定硫酸钙的目的。通过此方法一方面可以实现半干法烟气脱硫灰的稳定化处置及资源化利用，另一方面可以促进半干法烟气脱硫技
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说 明 书
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术的推广。
[0012]本发明具有以下有益效果：[0013]1、本发明处理系统设计有上下两段式加热管式炉，采用双管逆流式氧化方式，对半干式脱硫灰进行煅烧处理，亚硫酸根离子的转化率高。[0014]2、本发明中设置的循环流化系统，可将煅烧后排出气中的大颗粒进行处理后循环进入加热管式炉中再次进行煅烧，进一步提高了煅烧效果，提高了亚硫酸根离子的转化率。[0015]3、本发明通过高温煅烧可以极大的去除不稳定的亚硫酸钙，降低原料的不稳定性，增加了活性氧化钙的含量，氧化钙可以返作烧结容剂继续循环使用。附图说明
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0017]图1为本发明实施例处理系统的结构示意图。[0018]图中：1-上料系统；2-管式加热炉；3-尾气处理系统；4-注氧系统；5-接收冷却装置；6-循环流化装置。具体实施方式
[0019]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。[0020]实施例1[0021]参见图1，本发明半干法烟气脱硫灰处理系统，包括管式加热炉和循环流化系统，管式加热炉包括相连通的上段加热区和下段加热区，上段加热区一端连接上料系统，上段加热区另一端连接注氧系统，下段加热区连接接收冷却装置，下段加热区远离接收冷却装置的一端设出气口，出气口连接所述循环流化系统，循环流化系统连接至上段加热区，循环流化装置内设有筛板，上段加热区和所述下段加热区远离注氧系统的一端通过管道相连通，形成一整体U型加热炉膛，处理系统还包括尾气处理系统，尾气处理系统连接循环流化系统以净化排出气体。
[0022]管式加热炉由上下两段加热区组成，加热采用双管逆流式氧化方式，在下段加热区尾部，衔接循环流化系统，煅烧后的烟气中大颗粒物质经过筛板阻扰后，其上升速度降低，在装置右侧继续通入含氧空气，从而使大颗粒物质返回炉膛内继续燃烧，而轻颗粒物质随烟气经过尾气处理系统后，排入大气中。
[0023]本发明相对于现有的高温氧化煅烧脱硫灰的处理设备来说，主要有以下几个优势：
[0024]1)采用逆流氧化方式，相对于传统顺流式氧化方式，在相同的进出口条件下，逆流的平均温差比顺流的平均温差小，且顺流时冷流体出口温度总是低于热流体的出口温度，
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采用逆流布置的话不受这种，因此，逆流式供氧方式能大大提升燃烧效率，缩短燃烧时间。
[0025]2)尾部装置添加了循环流化系统，由于炉膛内的燃烧并不能保证每个脱硫灰颗粒均能得到充分氧化煅烧，因此，排出的烟气中含有大量的未充分燃烧的脱硫灰颗粒，为有效解决这一问题，提出了在尾部排烟出添加一套循环流化系统，通过失重作用，将大部分未充分煅烧反应的颗粒物返至管式加热炉中，一方面可以使未得到充分氧化的颗粒物继续煅烧氧化；另一方面，返回烟气温度普遍较高，能将余热继续利用，大大提高了煅烧效率，缩短了煅烧时间。
[0026]本发明还提供一种半干法烟气脱硫灰处理，采用上述系统处理，将半干法烟气脱硫灰通过上料系统(受料斗、筛分器、上料输送机以及螺旋喂料机)送入管式加热炉，注氧系统向管式加热炉中通入含氧空气，氧含量保持在20～25％，先200℃预热脱硫灰，加入轻质柴油作为燃烧辅料，半干法烟气脱硫灰于管式加热炉800℃下，在含氧空气气氛条件下，经高温煅烧处理30min进入接收冷却装置后回收得到成品料。
[0027]本实施案例提供了一种半干法烟气脱硫灰处理处置方法，具体过程如下：脱硫灰原料来源于广西某冶金有限公司烧结厂日常运营产生，该烧结厂脱硫塔采用半干法脱硫工艺，将收集来的脱硫塔塔底灰、除尘灰采用化学分析法测试，分析其原料中的物相组成，分析结果如表1所示，经过前期查找资料，分析论证后，选定火法氧化作为处理工艺，委托某设备厂家进行中试实验，实验过程如下：称取一定量的原料，通过上料系统送至加热炉中，炉膛燃烧采用轻质柴油作为燃烧辅料，在燃烧过程中通过含氧空气系统注入一定量的含氧空气，保持炉膛温度在850℃，高温煅烧30min后，经过冷却装置冷却，将最后收集的成品原料采用化学分析法测试煅烧后的物相组成，并将煅烧后测试的结果与煅烧前测试的结果对比分析，分析结果如表1所示。
[0028]表1样品高温煅烧前后分析数据对比
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经过分析发现：塔底灰、除尘灰亚硫酸根离子、亚硫酸钙出现了明显降低，且氧化
钙含量上升较为明显。亚硫酸钙的转化率均达到了90％以上，且煅烧时间仅需30min即可达到此效果。说明本实施案例达到了预期目的，即半干法烟气脱硫灰经过高温煅烧，能实现将不稳定的亚硫酸根离子及硫酸钙大幅度去除，同时提升活性氧化钙的含量。[0031]综上所述，本发明采用设计的逆流式循环加热煅烧处理系统，对半干式脱硫灰通过循环高温煅烧处理，可以极大的去除不稳定的亚硫酸钙，降低原料的不稳定性，大大增加
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了活性氧化钙的含量，并且氧化钙可以返作烧结容剂继续循环使用，提高了资源利用率。[0032]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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说 明 书 附 图
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