一种脱硫石膏资源化综合利用系统及工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种脱硫石膏资源化综合利用系统及工艺，包括依次连接的复分解反应塔、固液分离器和超重力反应器，其中，复分解反应塔分别与二氧化碳源、氨水源和脱硫石膏浆液源连接；固液分离器通过热分解反应釜与氨水源连接，且热分解反应釜与酸吸收塔连接。本发明专利技术将脱硫石膏转化为具有高经济价值的纳米碳酸钙，解决了脱硫石膏一直以来存在的处理困难、价值低等问题，实现了脱硫石膏的资源化利用。实现了脱硫石膏的资源化利用。实现了脱硫石膏的资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种脱硫石膏资源化综合利用系统及工艺


[0001]本专利技术属于固废利用
，具体涉及一种脱硫石膏资源化综合利用系统及工艺。

技术介绍

[0002]这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。
[0003]石灰石
‑
石膏湿法烟气脱硫技术是应用范围最广的脱硫技术，我国每年产生的工业脱硫石膏在7000万吨以上，现阶段，我国脱硫石膏的综合利用途径比较单一，大多数脱硫石膏资源化利用工艺都是对脱硫石膏进行加工，作为建筑材料出售，主要被用作水泥缓凝剂和用于生产石膏板、石膏砌块等新型墙体材料，脱硫副产物
‑
脱硫石膏的妥善处置成为制约行业发展的一个关键影响因素。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种脱硫石膏资源化综合利用系统及工艺。在较低的温度条件下，利用二氧化碳和氨气进行反应，将脱硫石膏转化为较高经济价值的纳米碳酸钙，同时制取浓硫酸，实现脱硫石膏的无害化处理与资源化利用。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种脱硫石膏资源化综合利用系统，包括依次连接的复分解反应塔、固液分离器和超重力反应器，其中，
[0007]复分解反应塔分别与二氧化碳源、氨水源和脱硫石膏浆液源连接；
[0008]固液分离器通过热分解反应釜与氨水源连接，且热分解反应釜与酸吸收塔连接。
[0009]第二方面，本专利技术提供一种脱硫石膏资源化综合利用工艺，包括如下步骤：
[0010]脱硫石膏浆液、二氧化碳和氨水进行复分解反应，得到硫酸铵和碳酸钙混合浆液，将该混合浆液输送至固液分离器进行固液分离，得到硫酸铵水溶液和碳酸钙固体；
[0011]将碳酸钙固体投加至超重力反应器中制取纳米碳酸钙；
[0012]硫酸铵水溶液经热分解，制得氨气、三氧化硫气体和水蒸汽，氨气和水蒸汽混合吸收，得氨水，氨水循环至复分解步骤；
[0013]三氧化硫气体经吸收，制得浓硫酸。
[0014]上述本专利技术的一种或多种实施例取得的有益效果如下：
[0015](1)本专利技术将脱硫石膏转化为具有高经济价值的纳米碳酸钙，解决了脱硫石膏一直以来存在的处理困难、价值低等问题，实现了脱硫石膏的资源化利用。石膏复分解反应过程可在常温条件下进行，无需加热。
[0016](2)工艺处理过程所需二氧化碳来源于锅炉排放烟气，可实现二氧化碳气体减排。以尿素制备氨气，并生成具有高经济价值的三聚氰酸。石膏复分解反应所需氨气由尿素热解产生和硫酸铵热解产生，均为现场制取，避免了使用液氨带来的安全隐患。
[0017]将硫酸铵热解，制取氨水和浓硫酸。氨水可回用至石膏复分解反应塔，浓硫酸可回
用至三聚氰酸酸洗器，实现工艺物料的循环利用和自供给。
[0018](3)整个工艺处理过程中无污染物产生，无废弃物产生，绿色、环保；且整个工艺处理过程反应温度较低，最高反应温度仅为300～350℃，操作安全性高。
附图说明
[0019]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0020]图1是本专利技术实施例的工艺流程图。
具体实施方式
[0021]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0022]第一方面，本专利技术提供一种脱硫石膏资源化综合利用系统，包括依次连接的复分解反应塔、固液分离器和超重力反应器，其中，
[0023]复分解反应塔分别与二氧化碳源、氨水源和脱硫石膏浆液源连接；
[0024]固液分离器通过热分解反应釜与氨水源连接，且热分解反应釜与酸吸收塔连接。
[0025]在一些实施例中，所述氨水源包括相互连接的热分解装置和氨气吸收塔，热分解装置与尿素源连接；氨气吸收塔与所述热分解反应釜连接。
[0026]优选的，所述热分解装置与酸洗器连接，酸洗器与热分解反应釜连接。用于对尿素热分解得到的三聚氰酸进行洗涤，洗涤得到的硫酸铵溶液通入热分解反应釜中进行热分解，得到氨气和三氧化硫。
[0027]在一些实施例中，所述二氧化碳源包括相互连接的碳吸收塔和碳脱附塔，碳吸收塔内填充有吸附剂层，其与烟气源连接，碳脱附塔与复分解反应塔连接。
[0028]利用碳吸收塔对烟气中的二氧化碳进行吸附富集，将饱和吸附剂转入碳脱附塔中脱附，不但可以提高二氧化碳的浓度，还可以对烟气进行有效利用。
[0029]第二方面，本专利技术提供一种脱硫石膏资源化综合利用工艺，包括如下步骤：
[0030]脱硫石膏浆液、二氧化碳和氨水进行复分解反应，得到硫酸铵和碳酸钙混合浆液，将该混合浆液输送至固液分离器进行固液分离，得到硫酸铵水溶液和碳酸钙固体；
[0031]将碳酸钙固体投加至超重力反应器中制取纳米碳酸钙，超重力反应器同时具有加热烘干和超重力研磨功能，再对固液分离得到的碳酸钙固体进行干燥的过程中，固体内部产生蒸汽对颗粒具有破碎效果，然后在超重力研磨作用下，得到超精细纳米碳酸钙。
[0032]纳米碳酸钙在高档塑料制品中的应用较为成熟，此外，其可用于汽车内部密封的PVC增速溶胶，可改善塑料母料的流变性，提高其成型性。用作塑料填料具有增韧补强的作用，提高塑料的弯曲强度和弯曲弹性模量，热变形温度和尺寸稳定性，还使塑料具有滞热性等性能。
[0033]此外，纳米碳酸钙还可以用于油墨产品、造纸业、橡胶工业以及饲料行业等。
[0034]传统的纳米碳酸钙的制备方法是在氢氧化钙悬浮液中通入二氧化碳气体进行碳化，通过控制体系温度、二氧化碳流量等参数来调节成核速率，制备方法较为繁琐，且工艺
参数控制较为严格，制备成本较高。
[0035]硫酸铵水溶液经热分解，制得氨气、三氧化硫气体和水蒸汽，硫酸铵水溶液的热分解采用分阶段间歇运行；
[0036]首先在200～250℃温度条件下，硫酸铵热解得到氨气和水蒸汽，氨气和水蒸汽混合吸收，得氨水，氨水循环至复分解步骤；
[0037]然后在300～350℃温度条件下，继续热解得到三氧化硫气体，三氧化硫气体经吸收，制得浓硫酸。
[0038]在一些实施例中，脱硫石膏浆液中固含量为20％
‑
30％。较高浓度的脱硫浆液有利于提高物料反应速率，同时有利于减少后续硫酸铵溶液的水含量、减少热分解单元的能源消耗；但脱硫浆液也不宜过高，过高的浆液浓度易造成硫酸铵溶液达到过饱和，导致硫酸铵提前结晶析出。
[0039]在一些实施例中，所述二氧化碳的制备方法为：首先采用吸附填料对烟气中的二氧化碳进行吸附富集，然后将饱和吸附填料进行解吸附，获得高浓度二氧化碳气体。
[0040]优选的，二氧化碳解吸附过程中采用的催化剂为过渡金属氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱硫石膏资源化综合利用系统，其特征在于：包括依次连接的复分解反应塔、固液分离器和超重力反应器，其中，复分解反应塔分别与二氧化碳源、氨水源和脱硫石膏浆液源连接；固液分离器通过热分解反应釜与氨水源连接，且热分解反应釜与酸吸收塔连接。2.根据权利要求1所述的脱硫石膏资源化综合利用系统，其特征在于：所述氨水源包括相互连接的热分解装置和氨气吸收塔，热分解装置与尿素源连接；氨气吸收塔与所述热分解反应釜连接。3.根据权利要求2所述的脱硫石膏资源化综合利用系统，其特征在于：所述热分解装置与酸洗器连接，酸洗器与热分解反应釜连接。4.根据权利要求1所述的脱硫石膏资源化综合利用系统，其特征在于：所述二氧化碳源包括相互连接的碳吸收塔和碳脱附塔，碳吸收塔内填充有吸附剂层，其与烟气源连接，碳脱附塔与复分解反应塔连接。5.一种脱硫石膏资源化综合利用工艺，其特征在于：包括如下步骤：脱硫石膏浆液、二氧化碳和氨水进行复分解反应，得到硫酸铵和碳酸钙混合浆液，将该混合浆液输送至固液分离器进行固液分离，得到硫酸铵水溶液和碳酸钙固体；将碳酸钙固体投加至超重力反应器中制取纳米碳酸钙；首先在200～250℃温度条件下，硫酸铵热...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛玮，杨春振，李敏，刘泽阳，张现春，刘永增，张波，
申请(专利权)人：国能龙源环保泰州有限公司，
类型：发明
国别省市：