【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢铁工厂烟气脱硫，特别是涉及一种小型移动式高活性钙基脱硫剂制备装置及制备方法。
技术介绍
1、随着我国对工业烟气排放要求的日益严格，钢铁行业中产生的二氧化硫气体亟待合适的工艺处理。由于钢厂加热炉及轻轨车间的低温含硫烟气中含硫量较低，使用湿法脱硫工艺经济性较差。而干法脱硫工艺具有建设成本低、运行稳定、成本低等优势，成为了该工况下脱硫的首选。
2、干法固定床脱硫技术应用成熟，运行稳定，在工厂中因占地面积小，设备改造简单深受行业青睐。而钙基脱硫剂的原料来源广泛，相较于传统碳酸氢钠脱硫剂具有成本低，副产物易于处理的优势。因此制备高活性的钙基脱硫剂逐渐成为行业关注的焦点。
3、工业上生石灰来源广泛，价格低廉，消化后获得的氢氧化钙是高活性钙基脱硫剂的主要组分。生石灰消化设备要求低、消化工艺操作简单，所以工业上制备氢氧化钙多直接采用生石灰水合消化的方式。氢氧化钙的比表面积越大，孔隙率越高，则其活性越强，在烟气脱硫中能发挥更佳的效果。然而未经处理的工业生石灰脱硫能力较差，因此如何在消化过程最大程度地提高产物的比表面积和脱硫活性是技术的关键之处。本专利技术创新性地使用含氯溶液代替传统纯水一级消化液，在三级消化中用不同搅拌强度促进消化，通过不同消化温度区分消化阶段，最终制得蓬松高活性钙基脱硫剂。另一方面，小型移动式高活性钙基脱硫剂制备装置亦能实现市场对随时随地便捷生产小量测试用脱硫剂的需求，节约制备成本，增加自由性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对背景技
2、本专利技术提供了一种小型移动式高活性钙基脱硫剂制备装置，包括第一级消化器、第二级消化器、第三级消化器、雾化喷头、注液口、双轴螺旋推进杆、加热层、温控装置、喷淋装置、进料口、出料口、支架、万向轮。生石灰原料经入料口进入第一级消化器，在双轴螺旋推进杆的搅拌下自消化器的起始端送往末端方向，期间与雾化喷头喷淋出的一级消化液充分反应；物料落入第二级消化器的起始端后，物料经双轴螺旋推进杆搅拌推送至第二级消化器的末端方向，期间与雾化喷头喷淋出的二级消化液充分反应；物料落入第三级消化器的起始段后，物料经双轴螺旋推进杆的搅拌推送至第三级消化器的末端末端，在此阶段反应物充分熟化得到蓬松的脱硫剂粉体；打开出料口处的球阀，收集粉末后得到工业钙基脱硫剂成品。
3、优选的，第一级消化器、第二级消化器、第三级消化器垂直堆叠，首尾相连，每层搅拌轴运行方向互为反向，且搅拌轴为平行双轴设计，增加搅拌强度。
4、优选的，第一级消化器、第二级消化器顶部安装横向均匀分布的若干雾化喷头，喷淋范围、流量大小受喷淋控制系统控制，所需消化液由注液口处加入，消化液与原料的质量比为1∶(0.4～1)。一级消化液为含氯无机盐溶液，无机盐为无机氯盐为氯化钙、氯化镁、氯化钾、氯化钠中的一种。二级消化液为有机溶剂溶液，有机溶剂为二乙二醇、1，3-丁二醇、尿素、无机乙醇、聚乙二醇、乙二醇中的一种或多种混合。
5、优选的，第一级消化器、第二级消化器、第三级消化器腔体中心装配双轴螺旋推进杆，底部弧形加热层与双轴螺旋推进杆的浆叶搅拌范围贴合，消化反应时间由电机转速控制，反应时间为15～30min。
6、优选的，第一级消化器使用形状规则的搅拌浆叶，第二级消化器和第二级消化器使用形状不规则的搅拌桨叶，其搅拌强度不同。
7、优选的，三级干式消化器搅拌槽底部和左右两侧设置弧形加热层，温控装置可分级设置第一级消化器、第二级消化器、第三级消化器的温度，加热层夹层中的导热油由注油口加入，温度可调范围为30～150℃。
8、优选的，出料口位于第三级消化器末端下方，由球阀控制开关。
9、优选的，装置由四个支架底部的万向轮控制移动方向。
10、本专利技术提供了一种利用小型移动式高活性钙基脱硫剂制备装置制备高活性脱硫剂的技术方案，包括以下具体步骤：
11、s1、将工业生石灰粉与高活性金属氧化物以特定方式调配后，送入小型移动式高活性钙基脱硫剂制备装置的进料口；
12、s2、s1中的生石灰原料与一级消化液充分接触，在螺旋推进杆的弱搅拌下进行初级消化，停留约10-15分钟后被推入第二级消化器；其中，一级消化液中含有的助剂为含有氯元素的金属盐；
13、s3、s2中消化物与二级消化液充分接触，在螺旋推进杆的强搅拌下进行二级消化，停留约10-15分钟后被推入第三级消化器；其中，二级消化液中含有的助剂为有机溶剂；
14、s4、s3中的消化物在第三级消化器内强搅拌熟化，停留约20-25分钟后从出料口处送出，得到蓬松高活性钙基脱硫剂粉体。
15、优选的，s1中所述生石灰为产自回转窑的工业粉状生石灰，含钙量大于90％，具有高活性。
16、优选的，s1中所述三级干式消化器搅拌槽底部和左右两侧设置弧形加热层，可通过温控装置分级设置温度。第一与第二级消化器装有雾化喷头，在消化器顶部均匀分布，消化液经雾化后与搅拌槽中的消化物均匀接触。每层消化液流量可通过喷淋装置分别设定。每级消化器都装配具有搅拌桨叶的双轴螺旋推进杆。其中第一级消化器使用规则叶片，第二与第三级消化器使用不规则叶片。
17、优选的，s1中所述高活性金属氧化物为氧化铝、氧化镁、三氧化二铁中的一种或多种。生石灰与金属氧化物在一级消化器内搅拌混合。其中，所述工业粉状生石灰与高活性金属氧化物质量比为1∶(0.05～0.1)；更优选的质量比为1∶0.1。
18、优选的，s2中所述第一级消化器内使用的消化液为含有氯离子的无机盐溶液，其中氯盐的含量为1～4wt.％。更优选的含量为4wt.％。无机氯盐为氯化钙、氯化镁、氯化钾、氯化钠中的一种。更优选的无机氯盐为氯化钙。
19、优选的，s3中所述第二级消化器内使用的消化液为去离子水与有机溶剂的混合物，其中有机溶剂占消化液的1.5～5wt.％。有机溶剂为二乙二醇、1，3-丁二醇、尿素、无机乙醇、聚乙二醇、乙二醇中的一种或多种混合。更优选的比例由有机溶剂决定。
20、优选的，s2与s3中所述第一级与第二级消化器内，消化液与s1中生石灰原料的质量比为1∶(0.4～1)，更优选的液固质量比为1∶1；消化液的温度为25～60℃，更优选的温度为60℃。
21、优选的，s2与s3中所述第一级和第二级消化器内温度为50～100℃，其中更优选的温度为100℃。
22、优选的，s4中所述第三级消化器内温度为80～120℃，其中更优选的温度为100℃。
23、优选的，制备装置的出料口位于第三级消化器末端下方，由球阀控制开关。
24、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益的技术效果：
25、1、本专利技术提供的这种小型移动式高活性钙基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种小型移动式高活性钙基脱硫剂制备装置，其特征在于，制备装置包括进料口(1)、第一级消化器(2)、第二级消化器(3)、第三级消化器(4)、雾化喷头(5)、注液口(6)、喷淋控制系统(7)、双轴螺旋推进杆(8)、加热层(9)、注油口(10)、温控装置(11)、出料口(12)、球阀(13)、支架(14)、万向轮(15)。
2.根据权利要求1所述的小型移动式高活性钙基脱硫剂制备装置，其特征在于，第一级消化器(2)、第二级消化器(3)、第三级消化器(4)垂直堆叠，首尾相连，每层搅拌轴运行方向互为反向，且搅拌轴为平行双轴设计，增加搅拌强度；第一级消化器(2)、第二级消化器(3)顶部安装横向均匀分布的若干雾化喷头(5)，喷淋范围、流量大小受喷淋控制系统(8)控制，所需消化液由注液口(6)处加入。
3.根据权利要求1所述的小型移动式高活性钙基脱硫剂制备装置，其特征在于：第一级消化器(2)使用形状规则的搅拌浆叶，第二级消化器(3)和第二级消化器(4)使用形状不规则的搅拌桨叶，其搅拌强度不同；第一级消化器(2)、第二级消化器(3)、第三级消化器(4)腔体中心装配变频的双
4.根据权利要求1所述的小型移动式高活性钙基脱硫剂制备装置，其特征在于，三级干式消化器搅拌槽底部和左右两侧设置弧形加热层(9)，温控装置(11)可分级设置第一级消化器(2)、第二级消化器(3)、第三级消化器(4)的温度，加热层(9)夹层中的导热油由注油口(10)加入，温度可调。
5.根据权利要求1所述的一种小型移动式高活性钙基脱硫剂制备装置，其特征在于，生石灰原料经入料口(1)进入第一级消化器(2)，在双轴螺旋推进杆(8)自消化器的起始端送往末端方向，期间与雾化喷头(5)喷淋出的一级消化液充分反应；物料落入第二级消化器(3)的起始端后，物料经双轴螺旋推进杆(8)搅拌推送至第二级消化器(3)的末端方向，期间与雾化喷头(5)喷淋出的二级消化液充分反应；物料落入第三级消化器(4)的起始段后，物料经双轴螺旋推进杆(8)的搅拌推送至第三级消化器(4)的末端，在此阶段反应物充分熟化得到蓬松的脱硫剂粉体；打开出料口(12)处的球阀(13)，收集粉末后得到工业钙基脱硫剂成品。
6.一种使用小型移动式高活性钙基脱硫剂制备装置制备高活性钙基脱硫剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的高活性钙基脱硫剂的制备方法，其特征在于，S1中所述生石灰为产自回转窑的工业粉状生石灰，含钙量大于90％。
8.根据权利要求6所述的高活性钙基脱硫剂的制备方法，其特征在于，S1中所述高活性金属氧化物为氧化铝、氧化镁、三氧化二铁中的一种或多种；工业粉状生石灰与金属氧化物在一级消化器内搅拌混合，工业粉状生石灰与高活性金属氧化物质量比为1∶(0.05～0.1)。
9.根据权利要求6所述的高活性钙基脱硫剂的制备方法，其特征在于，S2中所述第一级消化器内使用的消化液为含有氯离子的无机盐溶液，其中氯盐的含量为1～4wt.％；无机氯盐为氯化钙、氯化镁、氯化钾、氯化钠中的一种。
10.根据权利要求6所述的高活性钙基脱硫剂的制备方法，其特征在于，S3中所述第二级消化器内使用的消化液为去离子水与有机溶剂的混合物，其中有机溶剂占消化液的1.5～5wt.％；有机溶剂为二乙二醇、1，3-丁二醇、尿素、无机乙醇、聚乙二醇、乙二醇中的一种或多种混合。
11.根据权利要求6所述的高活性钙基脱硫剂的制备方法，其特征在于，S2与S3中所述第一级与第二级消化器内，消化液与S1中生石灰原料的质量比为1∶(0.4～1)，消化液的温度为25～60℃。
12.根据权利要求6所述的高活性钙基脱硫剂的制备方法，其特征在于，消化各阶段所设温度不同，其中，S2与S3中所述第一级和第二级消化器内温度为50～100℃，S4中所述第三级消化器内温度为80～120℃。
...【技术特征摘要】
1.一种小型移动式高活性钙基脱硫剂制备装置，其特征在于，制备装置包括进料口(1)、第一级消化器(2)、第二级消化器(3)、第三级消化器(4)、雾化喷头(5)、注液口(6)、喷淋控制系统(7)、双轴螺旋推进杆(8)、加热层(9)、注油口(10)、温控装置(11)、出料口(12)、球阀(13)、支架(14)、万向轮(15)。
2.根据权利要求1所述的小型移动式高活性钙基脱硫剂制备装置，其特征在于，第一级消化器(2)、第二级消化器(3)、第三级消化器(4)垂直堆叠，首尾相连，每层搅拌轴运行方向互为反向，且搅拌轴为平行双轴设计，增加搅拌强度；第一级消化器(2)、第二级消化器(3)顶部安装横向均匀分布的若干雾化喷头(5)，喷淋范围、流量大小受喷淋控制系统(8)控制，所需消化液由注液口(6)处加入。
3.根据权利要求1所述的小型移动式高活性钙基脱硫剂制备装置，其特征在于：第一级消化器(2)使用形状规则的搅拌浆叶，第二级消化器(3)和第二级消化器(4)使用形状不规则的搅拌桨叶，其搅拌强度不同；第一级消化器(2)、第二级消化器(3)、第三级消化器(4)腔体中心装配变频的双轴螺旋推进杆(8)，底部弧形加热层(9)与双轴螺旋推进杆(8)的浆叶搅拌范围贴合，消化反应时间由电机转速控制。
4.根据权利要求1所述的小型移动式高活性钙基脱硫剂制备装置，其特征在于，三级干式消化器搅拌槽底部和左右两侧设置弧形加热层(9)，温控装置(11)可分级设置第一级消化器(2)、第二级消化器(3)、第三级消化器(4)的温度，加热层(9)夹层中的导热油由注油口(10)加入，温度可调。
5.根据权利要求1所述的一种小型移动式高活性钙基脱硫剂制备装置，其特征在于，生石灰原料经入料口(1)进入第一级消化器(2)，在双轴螺旋推进杆(8)自消化器的起始端送往末端方向，期间与雾化喷头(5)喷淋出的一级消化液充分反应；物料落入第二级消化器(3)的起始端后，物料经双轴螺旋推进杆(8)搅拌推送至第二级消化器...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐立强，邢高山，张家豪，王永光，张毓太，王文波，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：
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