[发明专利]利用锅炉烟气生产碳化粉煤灰建材制品的方法

说明书

本发明涉及烟气处理和粉煤灰及炉渣综合利用技术。

燃煤锅炉每燃烧一吨煤，要排出约7000标准立方米的烟气，同时排出粉煤灰及炉渣约280公斤。烟气中含有大量硫化物、氮化物等有害气体及烟尘，对周围环境造成了极大危害。大量炉渣及粉煤灰的堆积也严重污染环境。因此国内外都研究其处理与利用的方法，以便化害为利，保护环境。对烟气的处理，首先必须除尘。一般的干法除尘多采用旋风除尘，但效果不理想，若加上第二级除尘，往往是采用电除尘，投资大，操作技术复杂，维修费用高；而湿法除尘，粉煤灰含水量高，废渣废水处理较困难。对烟气中有害气体，国内外已有利用高硫烟气制取硫酸、石膏等工艺使之回收利用，但由于烟气中气体成分复杂，变化大，处理利用的投资大，经济效益不显著，故一般工厂多不经处理而采用高烟囱排放。对粉煤灰的利用方面，已有用于生产粉煤灰水泥，蒸养粉煤灰砖，烧结粉煤灰砖，碳化粉煤灰砖、蒸压粉煤灰保温砖、砌块，粉煤灰陶粒等，此外还利用粉煤灰作某些建筑材料的掺合料或骨料，亦用于筑路或农业改良土壤等等。在建材生产中，粉煤灰往往只是作为活性材料掺入，质量要求高，故用量少，利用率还达不到26％，剩余的大量粉煤灰往往被排放而流入江、河、湖、海或填土堆放，严重污染环境，破坏生态平衡。

为了克服上述烟气利用及粉煤灰利用方面的不足，本发明的目的是以废治废，化害为利，即以炉渣、粉煤灰及烟气碱洗后分离出的含硫化合物作为主要原料制成建材制品坯体，再用经碱洗后的烟气中的CO₂对其坯体进行碳化，从而制得碳化粉煤灰建材制品，以达到炉渣，粉煤灰、烟气综合利用的目的。

本发明的技术方案是，在锅炉烟囱(1)之前设置旁路管道，使经除尘器出来的烟气由引风机(2)送往碱洗器(3)，用碱性洗涤液喷射洗涤，对烟气进行除尘、碱洗脱硫。洗涤液为生石灰、石灰石或电石渣在乳液配制槽(4)内与一定比例的水配制而成的碱性乳液，经泵(5)送至碱洗器(3)对烟气进行洗涤。经过洗涤后的烟气进入碳化窑(7)，而洗涤液循环使用。当PH值达到6—7时则作为废液排放至固液分离器(6)。分离后的固体为脱硫软泥，送往灰渣制品车间作为原料(掺人料)，与炉渣、粉煤灰、石灰、石灰石或电石渣等进行配料生产建材制品坯体，并将其置入碳化窑(7)，利用经碱洗器(3)处理后的烟气进行碳化。碳化过程中烟气中的CO₂气体和灰渣建材制品坯体中的部分石灰反应生成碳酸钙沉淀结晶，同时产生的反应湿热蒸汽又促使粉煤灰中的活性材料和石灰中的有效氧化钙反应生成硅酸盐，使制品坯体的强度得以增长，剩余的烟气作为尾气由引风机(8)抽至排气烟囱(9)放空。从固液分离器(6)分离出的液体可排人地沟。

在上述工艺过程中，石灰乳液浓度控制在8—15％之间，吸收终点PH控制在6—7之间。碳化粉煤灰制品坯体的生产是先将炉渣、石灰石等进行破碎，然后配料、搅拌、注模成型。经自然养护后的坯休再入碳化窑进行碳化养护，经产品检验合格即为碳化粉煤灰成品。在注模成型时，可以制成各种建筑材料制品坯体，如标准砖、砌块、保温砖、异形砖等等各种坯体，经碳化养护后便成为碳化粉煤灰标准砖，碳化粉煤灰砌块、碳化粉煤灰保温砖，碳化粉煤灰异形砖等等。

采用本发明的方法，可利用热电厂或大、中型锅沪的烟道气处理其排放的粉煤灰及炉渣，生产碳化粉煤灰建材制品，达到以废治废，化害为利的目的。在烟气有余量的情况下，还可以利用烟气处理一部分城市煤渣，掺入一定山砂生产碳化硅酸盐建材制品，提高烟气利用率，进一步减少烟气对环境的污染；碱洗工序所产生的脱硫软泥不经任何处理就可作为碳化粉煤灰建材制品原料使用。本工艺对烟气含尘量要求不高，炉内出来的烟气只需要经过一级旋风除尘或其它湿式除尘即可，不需要采用昂贵的电除尘装置，经碱洗及碳化工序之后的烟气(尾气)已能达到规定的排放标准；本工艺对粉煤灰含水量的要求不高，适用于干法及湿法除灰的大、中型锅炉；本工艺与一般生产蒸制粉煤灰硅酸盐，制品的生产方法相比较，不需增设蒸汽锅炉及压力设备，节约能源，安全可靠，而且生产工艺简单。本发明将烟气二级除尘、脱硫，脱硫产物及粉煤灰和沪渣的利用融为一体，投资省，社会效益及经济效益显著。

说明书附图为本发明生产工艺流程简图

图中：

1——锅炉烟囱；

2——引风机；

3——碱洗器；

4——乳液配制槽；

5——泵；

6——固液分离器；

7——碳化窑；

8——引风机；

9——排气烟囱。

实施例：碳化粉煤灰砖的生产方法：