專利名稱：一種模擬煙氣脫硫過程制備脫硫石膏的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種制備脫硫石膏的裝置，具體涉及到在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬火電廠濕法煙氣脫硫過程制備濕法煙氣脫硫石膏的一個(gè)裝置。
背景技術(shù)：
濕法煙氣脫硫石膏是火電廠濕法煙氣脫硫的副產(chǎn)物。近年來，隨著我國濕法煙氣脫硫技術(shù)的實(shí)施推廣，煙氣脫硫石膏的排放量與日俱增，其目前已成為我國亟待資源化利用的一大宗工業(yè)固體廢棄物。然由于煙氣脫硫石膏特有的制備工藝，其本身的組成結(jié)構(gòu)等方面不同于天然石膏，故其在資源化利用方面存在諸多問題，目前其資源化利用量仍不足10%,大量的煙氣脫硫石膏仍被廢棄處理。為此，要想解決煙氣脫硫石膏的資源化利用問題，必須從根本上對(duì)脫硫石膏進(jìn)行針對(duì)性的研究，這其中就涉及到如何在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬制備煙氣脫硫石膏的問題。目前國內(nèi)外就實(shí)驗(yàn)室條件下模擬制備煙氣脫硫石膏的方法，主要為溶液合成法，即在水溶液中由含有鈣離子和硫酸根離子的化學(xué)試劑在含有一定量雜質(zhì)的水溶液中制備得到。最為常用的方法是由氯化鈣和硫酸鈉兩種化學(xué)純?cè)噭┲苽涿摿蚴啵灰灿猩倭坎捎脷溲趸}和硫酸反應(yīng)制備石膏的方法。這些方法制備合成脫硫石膏存在的主要問題是研究不具有針對(duì)性，與煙氣脫硫石膏實(shí)際的氣液形成條件存在很大的差別，未能真實(shí)重現(xiàn)煙氣脫硫石膏晶體結(jié)晶的過程。故合成出的石膏也不能代表煙氣脫硫石膏的自有特點(diǎn)，研究結(jié)果偏差較大。為此，綜合上述兩方面，就各研究院所、脫硫石膏制品生產(chǎn)廠而言，有必要建構(gòu)一個(gè)在實(shí)驗(yàn)室條件下，規(guī)模小、結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、運(yùn)行成本較低的模擬煙氣脫硫過程制備脫硫石膏的裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實(shí)驗(yàn)室條件下模擬濕法煙氣脫硫過程制備煙氣脫硫石膏的裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種模擬煙氣脫硫過程制備脫硫石膏的裝置，包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)有攪拌器、密閉的反應(yīng)器，攪拌器的攪拌葉片位于反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)器內(nèi)側(cè)或者外側(cè)設(shè)有加熱系統(tǒng)，反應(yīng)器通過兩進(jìn)氣管道分別連接二氧化硫氣體罐和氧氣罐，反應(yīng)器通過尾氣吸收管道連接尾氣吸收系統(tǒng)。加熱系統(tǒng)包括電加熱圈和溫度傳感器，溫度傳感器與電加熱圈均與用于控制加熱和攪拌速度的控制系統(tǒng)信號(hào)連接，控制系統(tǒng)還與攪拌器的攪拌電機(jī)信號(hào)連接。所述反應(yīng)器包括頂口設(shè)置密封蓋的反應(yīng)器本體，上述進(jìn)氣管道和尾氣吸收管道均通過密封蓋伸入反應(yīng)器本體內(nèi)，并且兩進(jìn)氣管道的端口伸入至反應(yīng)器本體的底部。所述加熱和攪拌速度控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)，電加熱圈位于反應(yīng)器本體外圍設(shè)置的導(dǎo)熱液體中。[0010]所述尾氣吸收系統(tǒng)為內(nèi)設(shè)吸收溶液的密封罐，尾氣吸收管道的前端連通于密封蓋上，尾氣吸收管道的末端伸入尾氣吸收系統(tǒng)內(nèi)吸收溶液的液面下。 所述進(jìn)氣管道和尾氣吸收管道上均設(shè)置控制閥門，二氧化硫氣體罐和氧氣罐的出氣口處均設(shè)置分壓閥。所述進(jìn)氣管道和尾氣吸收管道均為PVC管，反應(yīng)器本體及其密封蓋和攪拌器葉片均為不銹鋼材料制成。所述機(jī)架為鐵架，鐵架放置在活動(dòng)架上。本實(shí)用新型所述的一種模擬煙氣脫硫過程制備脫硫石膏的裝置，通過將反應(yīng)器連 接二氧化硫氣體罐和氧氣罐，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的最大優(yōu)點(diǎn)和效果是能夠較為真實(shí)再現(xiàn)煙氣脫硫石膏的合成過程，能夠?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)室條件下深入研究解決煙氣脫硫石膏的各項(xiàng)性能提供理論和技術(shù)上的支持，促進(jìn)煙氣脫硫石膏的資源化利用。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
由圖I所示的一種模擬煙氣脫硫過程制備脫硫石膏的裝置，包括放置在活動(dòng)架7上的機(jī)架3，機(jī)架3為鐵架，活動(dòng)架7可靈活的調(diào)整反應(yīng)器內(nèi)液體與導(dǎo)熱液液面間的高度。機(jī)架3上設(shè)有攪拌器2和密閉的反應(yīng)器，所述反應(yīng)器包括頂口設(shè)置密封蓋4的反應(yīng)器本體5，反應(yīng)器本體5與密封蓋4通過螺絲密封連接，攪拌器2設(shè)有兩片攪拌葉片，攪拌器2的攪拌軸從密封蓋4向下插入反應(yīng)器本體5內(nèi)，使攪拌器2的攪拌葉片位于反應(yīng)器內(nèi)，攪拌器2的驅(qū)動(dòng)電機(jī)部分位于密封蓋4上方的機(jī)架3上。反應(yīng)器外側(cè)設(shè)有加熱系統(tǒng)6，加熱系統(tǒng)6包括電加熱圈和溫度傳感器14，電加熱圈包括環(huán)繞反應(yīng)器本體5外圍的不銹鋼襯板和襯板外圈環(huán)繞的電熱絲，并且電加熱圈位于反應(yīng)器本體5外圍的導(dǎo)熱液15中，導(dǎo)熱液15可以是水，也可以是無揮發(fā)性的導(dǎo)熱油等，電加熱圈通過加熱導(dǎo)熱液15來加熱反應(yīng)器本體5，這樣對(duì)反應(yīng)器起到緩熱作用，以防止反應(yīng)器本體5過熱。(電加熱圈與導(dǎo)熱液15均為現(xiàn)有技術(shù)，固不詳細(xì)敘述。)反應(yīng)器通過兩進(jìn)氣管道13分別連接二氧化硫氣體罐8和氧氣罐9，反應(yīng)器通過尾氣吸收管道15連接尾氣吸收系統(tǒng)10，尾氣吸收系統(tǒng)10為內(nèi)設(shè)吸收溶液的密封罐,吸收溶液可為氫氧化鈉堿液等。上述兩進(jìn)氣管道13均通過密封蓋4伸入反應(yīng)器本體5內(nèi)，并且兩進(jìn)氣管道13的端口伸入至反應(yīng)器本體5的底部，尾氣吸收管道15的前端連通于密封蓋4上，尾氣吸收管道15的末端伸入尾氣吸收系統(tǒng)10內(nèi)吸收溶液的液面下，所述兩進(jìn)氣管道13和尾氣吸收管道15上均設(shè)置控制閥門12，二氧化硫氣體罐8和氧氣罐9的出氣口處均設(shè)置分壓閥11，即兩進(jìn)氣管道13各通過一個(gè)分壓閥11與二氧化硫氣體罐8和氧氣罐9連接。本實(shí)用新型所述的一種模擬煙氣脫硫過程制備脫硫石膏的裝置還包括用于控制加熱和攪拌速度的控制系統(tǒng)1，所述控制系統(tǒng)I為PLC控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)I位于攪拌器2的上方的機(jī)架3上，所述溫度傳感器14與電熱絲均與控制系統(tǒng)I信號(hào)連接，控制系統(tǒng)I還與攪拌器2的攪拌電機(jī)信號(hào)連接。所述兩進(jìn)氣管道13和尾氣吸收管道15均為PVC軟管，反應(yīng)器本體5及其密封蓋4和攪拌器2葉片均為不銹鋼材料制成。所述的反應(yīng)器本體5為圓筒狀，容量為6L，溫度傳感器14時(shí)刻監(jiān)測反應(yīng)器的溫度，控制系統(tǒng)I控制電熱絲電源的斷開和連接，使加熱系統(tǒng)6維持反應(yīng)器本體5處在溫度50±1°C的范圍內(nèi)，同時(shí)。二氧化硫氣體罐8內(nèi)裝二氧化硫氣體，氧氣罐9內(nèi)裝氧氣，試驗(yàn)過程中保持傳輸二氧化硫和氧氣的進(jìn)氣管道13通入到反應(yīng)器本體5中液面下的8± Icm處，試驗(yàn)過程中保持室溫在20 土 2 C的徂圍內(nèi)。當(dāng)然，本實(shí)用新型不拘泥于上述形式，當(dāng)加熱系統(tǒng)6位于反應(yīng)器本體5內(nèi)加熱時(shí)，電熱絲與反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溶液之間應(yīng)設(shè)置隔液層，以免電熱絲受到反應(yīng)溶液侵蝕。下面通過以合成一種脫硫石膏為例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。按脫硫石膏中鈣離子和硫酸根離子鍵的比例關(guān)系首先在反應(yīng)器本體5中投入一定量的氫氧化鈣溶液，開啟加熱系統(tǒng)6，保持該溶液的溫度達(dá)到50°C。之后，按照一定流量比例分別通入二氧化硫氣體和氧氣氣體，同時(shí)開啟兩進(jìn)氣管道13和尾氣吸收管道15的控制閥門12，開啟攪拌器2，保持該狀態(tài)3h。之后，關(guān)閉進(jìn)氣管道13和尾氣吸收管道15的控制閥門12，關(guān)閉攪拌器2開關(guān)。保持加熱系統(tǒng)672h。即可制備合成脫硫石膏。上述參照實(shí)施例對(duì)所公開的涉及一種實(shí)驗(yàn)室條件下模擬煙氣脫硫過程制備脫硫石膏的裝置進(jìn)行了特別描述。但在不偏離本實(shí)用新型的范圍和精神的情況下，可以對(duì)它進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的種種顯而易見的修改。因此，以上描述的實(shí)施例是說明性的而不是限制性的，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思情況下，所有的變化和修改都應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種模擬煙氣脫硫過程制備脫硫石膏的裝置，其特征在于包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)有攪拌器、密閉的反應(yīng)器，攪拌器的攪拌葉片位于反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)器內(nèi)側(cè)或者外側(cè)設(shè)有加熱系統(tǒng)，反應(yīng)器通過兩進(jìn)氣管道分別連接二氧化硫氣體罐和氧氣罐，反應(yīng)器通過尾氣吸收管道連接尾氣吸收系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求I所述的一種模擬煙氣脫硫過程制備脫硫石膏的裝置，其特征在于力口熱系統(tǒng)包括電加熱圈和溫度傳感器，溫度傳感器與電加熱圈均與用于控制加熱和攪拌速度的控制系統(tǒng)信號(hào)連接，控制系統(tǒng)還與攪拌器的攪拌電機(jī)信號(hào)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種模擬煙氣脫硫過程制備脫硫石膏的裝置，其特征在于所述反應(yīng)器包括頂口設(shè)置密封蓋的反應(yīng)器本體，上述進(jìn)氣管道和尾氣吸收管道均通過密封蓋伸入反應(yīng)器本體內(nèi)，并且兩進(jìn)氣管道的端口伸入至反應(yīng)器本體的底部。
4.如權(quán)利要求3所述的一種模擬煙氣脫硫過程制備脫硫石膏的裝置，其特征在于所述加熱和攪拌速度控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)，電加熱圈位于反應(yīng)器本體外圍設(shè)置的導(dǎo)熱液體中。
5.如權(quán)利要求4所述的一種模擬煙氣脫硫過程制備脫硫石膏的裝置，其特征在于所述尾氣吸收系統(tǒng)為內(nèi)設(shè)吸收溶液的密封罐，尾氣吸收管道的前端連通于密封蓋上，尾氣吸收管道的末端伸入尾氣吸收系統(tǒng)內(nèi)吸收溶液的液面下。
6.如權(quán)利要求5所述的一種模擬煙氣脫硫過程制備脫硫石膏的裝置，其特征在于所述進(jìn)氣管道和尾氣吸收管道上均設(shè)置控制閥門，二氧化硫氣體罐和氧氣罐的出氣口處均設(shè)置分壓閥。
7.如權(quán)利要求6所述的一種模擬煙氣脫硫過程制備脫硫石膏的裝置，其特征在于所述進(jìn)氣管道和尾氣吸收管道均為PVC管，反應(yīng)器本體及其密封蓋和攪拌器葉片均為不銹鋼材料制成。
8.如權(quán)利要求7所述的一種模擬煙氣脫硫過程制備脫硫石膏的裝置，其特征在于所述機(jī)架為鐵架，鐵架放置在活動(dòng)架上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種模擬煙氣脫硫過程制備脫硫石膏的裝置，包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)有攪拌器、密閉的反應(yīng)器，攪拌器的攪拌葉片位于反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)器內(nèi)側(cè)或者外側(cè)設(shè)有加熱系統(tǒng)，反應(yīng)器通過兩進(jìn)氣管道分別連接二氧化硫氣體罐和氧氣罐，反應(yīng)器通過尾氣吸收管道連接尾氣吸收系統(tǒng)。本實(shí)用新型是一種實(shí)驗(yàn)室條件下模擬濕法煙氣脫硫過程制備煙氣脫硫石膏的裝置。
文檔編號(hào)C01F11/46GK202785699SQ20122023621
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者司政凱, 王宏霞, 曹林方, 鄧小成, 王安會(huì), 董剛, 張文生 申請(qǐng)人:河南民安新型材料有限公司