[发明专利]间歇式干法/半干法脱硫灰稳定化改性系统及其运行方法

权利要求书

1.一种间歇式干法/半干法脱硫灰稳定化改性系统，其特征在于：整个系统由射流曝气器、曝气塔、气体排放管、脱硫灰给料机、酸液罐、酸液泵、排浆泵、石膏旋流器、石膏脱水机、溢流罐、循环泵组成。

2.根据权利要求1所述的间歇式干法/半干法脱硫灰稳定化改性系统，其特征在于：所述的射流曝气器设置于曝气塔的底部，气体排放管设置于曝气塔的顶部，同时曝气塔底部还设有硫酸进料口、排浆口及溢流循环口，曝气塔顶部还设有脱硫灰进料口，脱硫灰给料机的出料口与曝气塔的脱硫灰进料口连接，酸液罐的出口与酸液泵的进口连接，酸液泵的出口与曝气塔的硫酸进料口连接，曝气塔的排浆口与排浆泵的进口连接，排浆泵的出口与石膏旋流器的进口连接，石膏旋流器的底流和溢流出口分别与石膏脱水机和溢流罐的进口连接，溢流罐的出口与循环泵的进口连接，循环泵的出口与曝气塔的溢流循环口连接。

3.根据权利要求1所述的间歇式干法/半干法脱硫灰稳定化改性系统，其特征在于：所述的曝气塔为立式圆筒形，高径比在1~15之间，并设有温度、液位和pH在线监测装置。

4.根据权利要求1所述的间歇式干法/半干法脱硫灰稳定化改性系统，其特征在于：所述的气体排放管设有SO₂在线监测装置。

5.根据权利要求1所述的间歇式干法/半干法脱硫灰稳定化改性系统，其特征在于：所述的脱硫灰给料机为计量螺旋给料机。

6.根据权利要求1所述的间歇式干法/半干法脱硫灰稳定化改性系统，其特征在于：所述的石膏旋流器设有一个或多个底流出口，当设有多个底流出口时，这些底流出口沿石膏旋流器轴向不同高度布置，并分别与不同的石膏脱水机的进口连接。

7.根据权利要求1所述的间歇式干法/半干法脱硫灰稳定化改性系统，其特征在于：所述的石膏脱水机为真空带式脱水机或带式压滤机。

8.一种间歇式干法/半干法脱硫灰稳定化改性系统的运行方法，其特征在于：分为以下十个步骤：

步骤一：原料分析测试：对干法/半干法脱硫灰的成分进行分析测试，明确其中CaSO₃及各种强碱性化合物的含量，并将其置于所述的脱硫灰给料机的料斗中；

步骤二：酸液配制：将重金属及有机污染物含量较低的，质量分数为2%~98%的废硫酸和工业水分别置于所述的酸液罐和溢流罐中，并通过所述的酸液泵和循环泵分别输送进所述的曝气塔中，配制成一定体积的pH值在2.0~4.5之间的H₂SO₄溶液后，停止加酸和水；

步骤三：原料酸化：通过所述的脱硫灰给料机，逐渐向所述步骤二的H₂SO₄溶液中加入所述步骤一的干法/半干法脱硫灰，同时启动所述的射流曝气器以加快溶解和反应过程，并实时监测溶液的pH值变化，当pH值上升至3.0~6.0并稳定时，停止脱硫灰的进料；

步骤四：强制氧化：通过所述的射流曝气器对所述步骤三的溶液进行曝气，此时溶液中的HSO₃^-将被O₂氧化为SO₄^2-而释放出H⁺，从而使溶液pH值下降；

步骤五：调控pH：当所述步骤四的溶液pH值稳定时，通过所述的酸液泵逐渐向溶液中加入所述步骤二的废硫酸，使溶液pH值再次降低至2.0~4.5之间；

步骤六：多步循环：不断重复所述步骤三至五，使所述步骤五的溶液中逐渐有固相CaSO₄析出，并最终形成含固率为4%~27%的浆液；

步骤七：部分排浆：当所述步骤六的浆液体积或含固率达到一定数值时，通过所述的排浆泵将浆液排出一部分，并送入所述的石膏旋流器进行固液分离；

步骤八：产品脱水：所述步骤七的石膏旋流器的底流进入所述的石膏脱水机进行脱水处理，最终得到稳定化改性的石膏产品；当石膏旋流器设有多个底流出口时，可以分离出不同粒径及品质的石膏，分别进入不同的石膏脱水机；

步骤九：废液循环及回收Mg：所述步骤七的石膏旋流器的溢流和所述步骤八的石膏脱水机的滤液均进入所述的溢流罐中，这些液体可以通过所述的循环泵返回所述步骤二的曝气塔中循环使用，也可以投加Ca(OH)₂制备Mg(OH)₂产品，以回收利用所述步骤一的干法/半干法脱硫灰中的Mg元素；

步骤十：改性完成：不断重复所述步骤三至九，最终完成全部干法/半干法脱硫灰的多步稳定化改性。