本发明专利技术公开了一种烟气脱硫副产物低温氧化装置，属于脱硫副产物资源应用技术领域。本发明专利技术包括氧化单元和搅拌研磨单元，其中氧化单元包括氧化吹气部件和研磨氧化腔体，氧化吹气部件位于研磨氧化腔体的下部，氧化吹气部件用于向研磨氧化腔体鼓入富氧空气，所述的研磨氧化腔体由弧形研磨段和研磨间隙段组成；所述的搅拌研磨单元包括驱动电机和搅拌研磨叶片，驱动电机上设置有搅拌研磨叶片，该搅拌研磨叶片的圆周上设置有叶片研磨圆弧；在驱动电机的驱动下叶片研磨圆弧与弧形研磨段发生研磨运动。本发明专利技术的在氧化的过程中进行间歇研磨，使得去除表面难溶物的颗粒能及时与溶液中的氧结合，从而促进脱硫副产物的快速氧化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及脱硫副产物的资源化应用领域，更具体地说，涉及一种烟气脱硫副产物低温氧化装置。
技术介绍
随着我国钢铁工业的持续迅猛发展，所产生的环境污染问题十分突出，尤其“三废”排放方面备受国家的高度关注，在最新修订的“钢铁工业污染排放标准”中将SO2的排放控制作为重要内容之一，强制性规定钢铁行业要限期实现减排量和烟气达标排放。在我国钢铁企业，SO2排放量仅次于电力工业和工业锅炉的排放量，居第3位，而钢铁企业排放的SO2中50％-70％来自烧结工序，采用半干法脱硫技术进行烧结烟气脱硫，不仅投资低，且脱硫率较高，但是在半干法脱硫过程中产生了大量的脱硫副产物，目前，国内外只有少部分脱硫副产物得到利用，绝大部分被抛弃，如果不加以合理利用，将会造成二次污染并占用大量土地。为了实现对脱硫副产物的资源化应用，高校和企业对烧结矿烟气脱硫副产物高附加值利用开展了大量研究，发现采用烧结烟气脱硫副产物制备硫酸钙晶须具有较高的附加值，硫酸钙晶须是以单晶形式生长出的一种短纤维，它具有均匀的横截面，完整的外形及高度完善的内部结构，与玻璃纤维相比，优点在于它具有极高的强度，细微的尺寸，更易与树脂、橡胶、塑料等有机高分子化合物结合，并且产品的外观质量优良。由于脱硫副产物中CaSO3的含量较高，限制了脱硫副产物的直接使用，脱硫副产物在进行制备硫酸钙晶须之前，要求脱硫副产物进行充分的氧化改性处理，通常需要在密闭容器中将脱硫副产物加热以促进CaSO3氧化。一方面现有的氧化方法难以实现对脱硫副产物的充分氧化，从而限制了脱硫副产物的高附加值应用；另一方面该氧化方法能耗大，脱硫副产物氧化成本高昂，从而限制了脱硫副产物的资源化应用。东北大学的史培阳也进行了先关研究，并申请了相关专利：利用烧结矿烟气脱硫副产物制备硫酸钙晶须的方法(申请号：201010545829.1；申请日：2010.11.16)和利用烟气脱硫石膏制备硫酸钙晶须的方法(申请号：200810011193.5；申请日：2008.04.25)，同样对脱硫副产物进行高温氧化改性，其中高温的改性氧化，高温的改性氧化温度为110℃-300℃，高温氧化提高了脱硫副产物中亚硫酸钙的氧化效率。但是，现有的人员一直致力于在高温条件下研发脱硫副产物的氧化方法，并普遍认为低温条件下难以实现脱硫副产物的有效氧化，而本专利技术提出的脱硫副产物的低温氧化打破该技术偏见。这是由于高温氧化方法虽然提高了脱硫副产物的氧化率，为了110℃-300℃的高温充分氧化，需要在高压密闭容器中对脱硫副产物的高效氧化；该方法需要营造密闭高压环境，而且需要向脱硫副产物溶液中加入复杂的氧化剂，使得氧化成本高昂，难以实现脱硫副产物的产业化应用。因此，迫切的需要开发出一种适用于工业应用的脱硫副产物的氧化改性装置，从而为脱硫副产物的高效资源化应用奠定基础。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有技术中，脱硫副产物改性的过程中难以实现低温氧化的问题，提供一种烟气脱硫副产物低温氧化装置，大大提高了脱硫副产物的低温氧化率，为脱硫副产物的高效资源化应用奠定基础。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种烟气脱硫副产物低温氧化装置，包括氧化单元，该氧化单元包括氧化吹气部件和研磨氧化腔体，其中氧化吹气部件位于研磨氧化腔体的下部，氧化吹气部件用于向研磨氧化腔体鼓入富氧空气，所述的研磨氧化腔体由弧形研磨段和研磨间隙段组成；搅拌研磨单元，该搅拌研磨单元包括驱动电机和搅拌研磨叶片，所述的驱动电机上设置有搅拌研磨叶片，该搅拌研磨叶片的圆周上设置有叶片研磨圆弧；上述的搅拌研磨叶片位于研磨氧化腔体内，且搅拌研磨叶片的叶片研磨圆弧与弧形研磨段相配合，在驱动电机的驱动下叶片研磨圆弧与弧形研磨段发生研磨运动。优选地，所述的弧形研磨段与搅拌研磨叶片转动轴心的距离等于弧形研磨段与搅拌研磨叶片转动轴心的距离，且弧形研磨段的圆弧半径与叶片研磨圆弧的圆弧半径相同。优选地，所述的研磨间隙段与搅拌研磨叶片转动轴心的距离大于弧形研磨段与搅拌研磨叶片转动轴心的距离。优选地，所述的研磨氧化腔体的横截面为椭圆形，所述的椭圆形的短轴顶点处为弧形研磨段。优选地，所述的氧化单元还包括锥形收集仓，该锥形收集仓为倒锥形，所述的氧化吹气部件通过锥形收集仓与研磨氧化腔体相连。优选地，所述的搅拌研磨单元还包括电机驱动轴和叶片连接杆，所述的驱动电机通过电机驱动轴与叶片连接杆相连，该叶片连接杆上设置有搅拌研磨叶片。优选地，所述的电机驱动轴的底部设置有驱动轴顶吹气孔。优选地，所述的搅拌研磨叶片上设置有叶片倒角。优选地，所述的氧化吹气部件内安放有陶瓷球。优选地，所述的研磨氧化腔体外部设置有水浴加热箱。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：(1)本专利技术的一种烟气脱硫副产物低温氧化装置，研磨将脱硫副产物颗粒表面的难溶物研磨去除，即将附着在脱硫副产物颗粒表面的硫酸钙在机械力研磨的作用下被研磨去除，使得颗粒内部的亚硫酸钙暴露在颗粒表面，促进了氧气分子与亚硫酸钙表面的接触，使得脱硫副产物中的亚硫酸钙时时与氧接触，加快并促进了颗粒内部的亚硫酸钙的氧化，并大大提高了脱硫副产物中硫酸钙的氧化率，使得SO32-的氧化率达到78.52％，脱硫副产物得到有效的氧化。(2)本专利技术的一种烟气脱硫副产物低温氧化装置，在氧化的过程中进行间歇研磨，即保证了将脱硫副产物表面的难溶物去除，又保证了研磨后脱硫副产物及时与搅拌研磨叶片分离，使得去除表面难溶物的颗粒能及时与溶液中的氧结合，从而促进脱硫副产物的快速氧化；(3)本专利技术的一种烟气脱硫副产物低温氧化装置，搅拌研磨叶片上设置有叶片倒角，叶片倒角促进了脱硫副产物颗粒进入弧形研磨段与叶片倒角之间的间隙，从而促进了脱硫副产物颗粒的机械研磨；(4)本专利技术的一种烟气脱硫副产物低温氧化装置，电机驱动轴底部设置有驱动轴顶吹气孔，研磨氧化的过程中驱动轴顶吹气孔同样可以将富氧空气吹入研磨氧化腔体，驱动轴顶吹气孔和底吹气孔的共同作用下，脱硫副产物颗粒及液体不断的由研磨氧化腔体的中心运动至研磨氧化腔体的弧形研磨段，促使着脱硫副产物颗粒在弧形研磨段发生机械研磨，从而加速了脱硫副产物颗粒的氧化效果；(5)本专利技术的一种烟气脱硫副产物低温氧化装置，研磨间隙段内上设置有间隙段吹气孔，该间隙段吹气孔向研磨氧化腔体同时吹入富氧空气，间隙段吹气孔的吹气流量小于底吹气孔的吹气流量，防止脱硫副产物颗粒在研磨间隙段停留时间过长，从而促进脱硫颗粒氧化和研磨。附图说明图1为本专利技术的一种烟气脱硫副产物低温氧化装置的整体结构示意图；图2为本专利技术的一种烟气脱硫副产物低温氧化装置的搅拌研磨单元的示意图；图3为本专利技术的搅拌研磨单元的仰视示意图；图4为本专利技术的实施例4的结构示意图；图5为本专利技术的实施例5的结构示意图；图6为本专利技术的实施例6的结构示意图；图7为本专利技术的实施例1制备的硫酸钙晶须的扫描电镜图片。示意图中的标号说明：100、氧化单元；110、氧化吹气部件；111、底吹气孔；120、锥形收集仓；130、研磨氧化腔体；131、弧形研磨段；132、研磨间隙段；133、间隙段吹气孔；140、水浴加热箱；200、搅拌研磨单元；210、驱动电机；220、电机驱动轴；221、驱本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种烟气脱硫副产物低温氧化装置，其特征在于：包括氧化单元(100)，该氧化单元(100)包括氧化吹气部件(110)和研磨氧化腔体(130)，其中氧化吹气部件(110)位于研磨氧化腔体(130)的下部，氧化吹气部件(110)用于向研磨氧化腔体(130)鼓入富氧空气，所述的研磨氧化腔体(130)由弧形研磨段(131)和研磨间隙段(132)组成；搅拌研磨单元(200)，该搅拌研磨单元(200)包括驱动电机(210)和搅拌研磨叶片(240)，所述的驱动电机(210)上设置有搅拌研磨叶片(240)，该搅拌研磨叶片(240)的圆周上设置有叶片研磨圆弧(242)；上述的搅拌研磨叶片(240)位于研磨氧化腔体(130)内，且搅拌研磨叶片(240)的叶片研磨圆弧(242)与弧形研磨段(131)相配合，在驱动电机(210)的驱动下叶片研磨圆弧(242)与弧形研磨段(131)发生研磨运动。
【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硫副产物低温氧化装置，其特征在于：包括氧化单元(100)，该氧化单元(100)包括氧化吹气部件(110)和研磨氧化腔体(130)，其中氧化吹气部件(110)位于研磨氧化腔体(130)的下部，氧化吹气部件(110)用于向研磨氧化腔体(130)鼓入富氧空气，所述的研磨氧化腔体(130)由弧形研磨段(131)和研磨间隙段(132)组成；搅拌研磨单元(200)，该搅拌研磨单元(200)包括驱动电机(210)和搅拌研磨叶片(240)，所述的驱动电机(210)上设置有搅拌研磨叶片(240)，该搅拌研磨叶片(240)的圆周上设置有叶片研磨圆弧(242)；上述的搅拌研磨叶片(240)位于研磨氧化腔体(130)内，且搅拌研磨叶片(240)的叶片研磨圆弧(242)与弧形研磨段(131)相配合，在驱动电机(210)的驱动下叶片研磨圆弧(242)与弧形研磨段(131)发生研磨运动。2.根据权利要求1所述的一种烟气脱硫副产物低温氧化装置，其特征在于：所述的弧形研磨段(131)与搅拌研磨叶片(240)转动轴心的距离等于弧形研磨段(131)与搅拌研磨叶片(240)转动轴心的距离，且弧形研磨段(131)的圆弧半径与叶片研磨圆弧(242)的圆弧半径相同。3.根据权利要求2所述的一种烟气脱硫副产物低温氧化装置，其特征在于：所述的研磨间隙段(132)与搅拌研磨叶片(240)转动轴心的距离大于弧形研磨段(131)与搅拌...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕宁宁，钱立新，龙红明，魏汝飞，余正伟，王毅璠，李东升，刘在春，宣明，李峰，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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