一种焙烧炉烟气制备工业石膏的方法技术

本发明专利技术涉及工业化工技术领域，针对现有技术含硫烟气中的二氧化硫利用率的问题，公开了一种焙烧炉烟气制备工业石膏的方法，其制备流程为：焙烧炉烟气→脉冲布袋除尘→Ca(OH)

【技术实现步骤摘要】
一种焙烧炉烟气制备工业石膏的方法
本专利技术涉及工业化工
，尤其涉及一种焙烧炉烟气制备工业石膏的方法。
技术介绍
工业上在利用酸洗不锈钢污泥和其他物料提取镍铬合金；在焙烧原料冶炼制取镍铬合金过程中产生大量含硫烟气，容易造成环境污染，系统中采用逆流式喷淋吸收装置，通过吸收塔内安装的多层喷淋装置喷洒吸收液来达到液气接触，来除去废气中的二氧化硫，达到较高的吸收率和高效的除尘率。现有技术中更多的涉及如何去除废气中的有害成分，而忽略了对该有害成分的循环利用。本专利技术倡导，变废为宝，提高废气的利用价值具有重要的积极意义。专利号CN201420294301.5，专利名称“一种脱除烟气中二氧化硫的系统”，本技术提供了一种脱除烟气中二氧化硫的系统，所述系统包括换热器、洗涤装置、吸收装置、反应装置、浓缩装置、离心分离器和干燥器；所述换热器、洗涤装置、吸收装置、反应装置、浓缩装置、离心分离器和干燥器通过管路依次连接。本技术实现了脱除烟气中二氧化硫的连续化生产，脱硫副产品亚硫酸钠的制取也实现了连续性，装置运行成本较现有技术更低；系统体积更小，投资更少；本技术采用逆流接触吸收方式，使得烟气中的二氧化硫与吸收液接触时间长，反应充分，脱硫效率达到99％以上，脱硫浓度范围大，对二氧化硫浓度为1000～40000mg/m3的烟气均可有效吸收处理。其不足之处在于，无法有效的利用脱去的二氧化硫，将其转化为能够有效利用的化学成分。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术含硫烟气中的二氧化硫利用率的问题，提供一种焙烧炉烟气制备工业石膏的方法，本专利技术通过合理的工艺步骤来实现废气到有用工业石膏的转化，既实现了烟气中有害成分的吸收，又充分利用了所吸收的有害成分，并将其转化成工业石膏，并且增加石膏在液体中的沉淀析出，极大提升了石膏的收率，实现零排放，制备工艺简单，线路更加经济环保。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种焙烧炉烟气制备工业石膏的方法，其制备流程为：焙烧炉烟气→脉冲布袋除尘→Ca(OH)2雾化喷淋脱硫→浆液沉淀富氧氧化→抽浆浓密机絮凝→真空抽滤→去凝→定形→装袋；真空抽滤后的滤清液返回Ca(OH)2雾化喷淋脱硫步骤的搅浆罐中。本专利技术中的Ca(OH)2洗气液和浆液沉淀池中的PH值始终控制在5.5，这样能够保证硫酸钙的沉淀率；抽浆浓密机絮凝过程在浓密机中进行，本专利技术通过在浆液沉淀物中投入超支化聚酰胺胺凝胶，来提升沉淀的集聚率与析出率，进而提高二氧化硫的转化效率。制备过程中的原理为，SO2与循环吸收液Ca(OH)2反应并吸收，发生以下化学反应：(a)(b)(c)，其中，化学反应式(c)在SO2的吸收中尤为重要；从化学反应式中可以看出SO32-与HSO3-实际上在吸收剂中是由于吸收剂废液含有SO32-与HSO3-，循环吸收液中SO32-与HSO3-浓度取决于循环吸收液的酸碱值，PH值在5.5时循环吸收液中的SO32-与HSO3-含量最高，对SO2的吸收效果最好；同时，SO32-与HSO3-也成为COD(化学需氧量)的主要来源，在废水池内利用鼓风机进行曝气使之充分氧化，该氧化反应可用以下化学反应式(d)、(e)、(f)表示，H2SO4是由HSO3-氧化而成，使得吸收剂废液的酸碱值下降，形成的CaSO4沉淀更加稳定。H2O+SO2→H2SO3-----------------(a)H2SO3→H++HSO3-----------------(b)Ca(OH)2+SO2→CaSO3-----------(c)2CaSO3+O2→2CaSO4-----------(d)Ca(HSO3)2+O2→CaSO4+H2SO4----(e)Ca(OH)2+H2SO4→CaSO4+H2O-----(f)作为优选，所述抽浆浓密机絮凝步骤中所加入的絮凝剂为超支化聚酰胺胺凝胶，其制备步骤包括：(1)合成端氨基超支化聚酰胺胺：称取2-巯基苯甲酸置于容器中，加入去离子水混合均匀，然后在磁力搅拌下加入1-(2-胺乙基)哌嗪，密封反应体系，恒温反应；自然冷却至室温，得到浅黄色的粘稠状溶液，加入粘稠状溶液体积3-5倍的去离子水稀释后，经硅胶柱去除产生化学交联组分，然后将聚合物溶液浓缩得到粘稠物，用丙酮沉淀、洗涤，所得粘稠物真空干燥，得端氨基超支化聚酰聚合物；(2)制备超支化聚酰胺胺凝胶：称取端氨基超支化聚酰胺胺聚合物粉末于容器中，加入溶剂，在干燥的氮气氛围中，梯度加热至聚合物全部溶解，得到完全透明的聚合物溶液，然后加盖密封，自然冷却至室温后，静置20-22h，即得成品。超支化聚合物是一类具有准球形结构的高度支化大分子，在其不规则的分子结构中含有大量内部空穴和末端官能团，其具有较大的比较面积，对沉淀物具体较强的絮凝吸附作用。制备过程中，双烯单体2-巯基苯甲酸能够与多胺单体1-(2-胺乙基)哌嗪进行迈克尔加成反应，原位形成AB2型中间体，再进一步加成聚合得到超支化聚酰胺胺。此外，聚合反应介质对聚合反应程度也有很大影响，当去离子水作为反应介质时，该聚合反应能够最有效地完成，所得聚合产物均为无定型聚合物，且具有良好的热稳定性；若采用有机溶剂作为反应介质时，在相同的反应条件下，反应体系中的双键不能被完全消耗，聚合反应不彻底。所得聚合物采用有机溶液进行洗涤，能够保证聚合物中杂质的充分萃取与去除。其凝胶原理为超支化聚合物分子之间的相互氢键作用是形成物理凝胶的驱动力。在溶液状态，聚合物分子间氢键较弱，随着温度降低，分子间氢键加强，导致分子相互插入、聚集，进而组装形成连续的聚合物网络，得到不可流动的物理凝胶，超支化聚酰胺胺分子中的酰胺单元和各类胺单元都参与了氢键的形成。作为优选，步骤(1)中2-巯基苯甲酸与1-(2-胺乙基)哌嗪的摩尔比为1：1-1.2。通过调整并确定2-巯基苯甲酸与2-巯基苯甲酸的最佳摩尔投料比R来制备最优性能的聚合物凝胶，2-巯基苯甲酸与2-巯基苯甲酸的摩尔投料比R对聚合反应有很大影响，当R<1：1.2时，聚合反应能够平稳进行，反应过程中无化学交联现象发生：而当R＞1：1时，聚合反应过程中会发生化学交联，不利于聚合反应的平稳进行，无法得到分子结构舒展的超支化聚酰胺胺聚合物，本专利技术中的摩尔比使得最终超支化凝胶具有最优的絮凝性能，提升工业石膏的生产得率。作为优选，步骤(1)中2-巯基苯甲酸与去离子水的体积比为1：0.2-0.3。作为优选，步骤(1)中恒温反应条件为：置于30-35℃的恒温水浴中搅拌反应48-50h。作为优选，步骤(1)中真空干燥的条件为：38-40℃下真空干燥48-50h。作为优选，步骤(2)所述的溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮或吡啶中的至少一种。作为优选，步骤(2)中端氨基超支化聚酰胺胺聚合物粉末与溶剂的体积比为1：6-8。作为优选，制备流程中的去凝过程为：将抽滤后所剩下的絮凝产物加热到70-80℃，然后进行过滤得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焙烧炉烟气制备工业石膏的方法，其特征在于，其制备流程为：焙烧炉烟气→脉冲布袋除尘→Ca(OH)

【技术特征摘要】
1.一种焙烧炉烟气制备工业石膏的方法，其特征在于，其制备流程为：焙烧炉烟气→脉冲布袋除尘→Ca(OH)2雾化喷淋脱硫→浆液沉淀富氧氧化→抽浆浓密机絮凝→真空抽滤→去凝→定形→装袋；真空抽滤后的滤清液返回Ca(OH)2雾化喷淋脱硫步骤的搅浆罐中。


2.根据权利要求1所述的一种焙烧炉烟气制备工业石膏的方法，其特征在于，所述抽浆浓密机絮凝步骤中所加入的絮凝剂为超支化聚酰胺胺凝胶，其制备步骤包括：
（1）合成端氨基超支化聚酰胺胺：称取2-巯基苯甲酸置于容器中，加入去离子水混合均匀，然后在磁力搅拌下加入1-(2-胺乙基)哌嗪，密封反应体系，恒温反应；自然冷却至室温，得到浅黄色的粘稠状溶液，加入粘稠状溶液体积3-5倍的去离子水稀释后，经硅胶柱去除产生化学交联组分，然后将聚合物溶液浓缩得到粘稠物，用丙酮沉淀、洗涤，所得粘稠物真空干燥，得端氨基超支化聚酰聚合物；
（2）制备超支化聚酰胺胺凝胶：称取端氨基超支化聚酰胺胺聚合物粉末于容器中，加入溶剂，在干燥的氮气氛围中，梯度加热至聚合物全部溶解，得到完全透明的聚合物溶液，然后加盖密封，自然冷却至室温后，静置20-22h，即得成品。


3.根据权利要求2所述的一种焙烧炉烟气制备工业石膏的方法，其特征在于，步骤（1）中2-巯基苯甲酸与1-(2-胺乙基)哌嗪的摩尔比为1：1-1.2。


4.根据权利要求2所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，陈波，马选坤，吴海华，李元生，
申请(专利权)人：福建通海镍业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35