Способ очистки гипса

 

Изобретение относится к способам очистки гипса, полученного в установках для десульфиризации дымовых газов с использованием гидроциклонов. Способ осуществляют в 3 ступени, при этом на 1-й ступени суспензию гипса сгущают в гидроциклоне до содержания твердого 60 80 мас. затем сгущенную часть выводят, разбавляют до содержания твердого 5 20 мас. и полученную суспензию направляют на 2-ю ступень, на которой сгущение ведут до содержания твердого 40 60 мас. после чего сгущенную часть подают на ленточный фильтр, обезвоживают и выводят из процесса. Жидкую фазу из 1-го и 2-го гидроциклонов смешивают и объединенный поток направляют на 3-ю ступень, откуда сгущенную часть подают на стадию приготовления суспензии, подаваемой в 1-й гидроциклон, а жидкую фазу используют для разбавления сгущенной части после 1-й ступени. При этом для повышения степени очистки между 1-й и 2-й ступенями устанавливают дополнительный гидроциклон и процесс ведут аналогично 1-й ступени. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам очистки гипса с применением гидроциклонов. Суспензии гипса, очищаемые этим способом, получают в установках для десульфуризации газов, работающих с водными суспензиями известняка низкого качества.

Гидроциклоны используются в технике для разделения и/или сгущения водных суспензий, а также для вышлюзовывания растворенной соли и мелких частиц из абсорбционных растворов установок десульфуризации дымовых газов, т.е. для вышлюзовывания гипса.

Предложенные ранее способы или комбинации аппаратов не обеспечивали достаточное разделение частиц гипса и инертных мелких частиц, а также общий жидкостный баланс.

Цель изобретения получение гипса высокой чистоты в работающих с низкокачественным известняком установках десульфуризации дымовых газов, не ухудшая при этом общий водный баланс.

Для этого водная суспензия гипса подается на первую ступень гидроциклона, работающую с высокой концентрацией нижнего течения, верхнее течение которой подается в приемный резервуар. Нижнее течение первой ступени гидроциклона в суспензионном резервуаре разбавляется до незначительного содержания твеpдых веществ и подводится ко второй ступени гидроциклона, верхний поток которого также вводится в приемный резервуар первой ступени гидроциклона. Содержащийся в нижнем потоке второй ступени гидроциклона гипс через ленточный фильтр или центрифугу отделяется, обезвоживается и тем самым вышлюзовывается из процесса. Общий верхний поток первой и второй ступеней гидроциклона через приемный резервуар подается на третью ступень гидроциклона. Верхний поток третьей ступени гидроциклона подается в сгуститель и в нем в случае необходимости при помощи коагулянтов освобождается от твердых частиц. Загрязнения, находящиеся в нижнем потоке ступени сгустителя, состоят из мелких частиц загрязнений гипса, а в установках десульфуризации дымовых газов из содержащихся в применяемом известняке инертных частиц, а также содержащихся в дымовом газе вымываемых частиц типа оксидов тяжелых металлов, золы, сажи. Осветленная вода через промежуточный резервуар подводится к подключенному после первой ступени гидроциклона суспензионному резервуару и используется для разбавления нижнего потока первой ступени гидроциклона. Нижний поток третьей ступени гидроциклона используется для получения суспензии гипса, которая подается на первую ступень гидроциклона.

Способ позволяет: 1) удалять через шлюз загрязнения, состоящие из мелких твердых частиц; 2) не влиять негативно при повторном использовании осветленного потока из сгустителя для разбавления сильно сгущенной суспензии первой ступени гидроциклона на жидкостный баланс всего процесса; 3) получать в качестве конечного продукта обезвоженный гипс с высокой степенью чистоты при использовании сильнозагрязненной исходной суспензии.

При этом обеспечивается во-первых, благоприятный водный баланс способа десульфуризации дымового газа и, во-вторых, ввод затравок для гипса в суспензию известняка.

Предпочтительным для осуществления способа получения гипса 95%-ной чистоты является введение нижнего потока первой ступени гидроциклона с концентрацией твердого вещества, составляющей 60-80 мас. и разбавление его в суспензионном резервуаре до концентрации твердых веществ 5-20 мас. Нижний поток второй ступени гидроциклона отводится с концентрацией твердого вещества 40-60 мас. Верхний поток ступени сгустителя при необходимости с помощью коагулянтов обеспечивает концентрацию твердого вещества < 2 г/л.

В случае, если должно отделяться очень большое количество загрязнений или требуется более высокая степень чистоты гипса, между первой и второй ступенью гидроциклона включаются одна или несколько ступеней гидроциклона и соответствующие суспензионные резервуары, которые работают аналогично первой ступени гидроциклона, а также суспензионному резервуару.

Для обезвоживания и вышлюзовывания очищенного гипса из нижнего потока второй ступени гидроциклона оказался предпочтительным по экономическим соображениям ленточный фильтр.

Способ используется преимущественно для очистки суспензий гипса, которые получаются в установках десульфуризации дымового газа. Нижний поток третьей ступени гидроциклона при этом используется для получения химического сорбционного раствора, предпочтительно суспензии известняка, для связи оксидов серы.

Схема реализации способа представлена на чертеже.

Получающаяся внутри работающей по мокрому способу установки десульфуризации дымового газа суспензия гипса с содержанием твердого вещества 10 мас. через подающую линию 9 вводится в гидроциклон 1, нижний поток 11 которого работает с содержанием твердого вещества 70 мас. Верхний поток 10 первой ступени гидроциклона подается в приемный резервуар 2. Нижний поток 11 первой ступени гидроциклона разбавляется в суспензионном резервуаре 3 до содержания сухого вещества 10 мас. и через линию 12 подается во вторую ступень 4 гидроциклона, верхний поток 13 которой также подается в приемный резервуар 2 первой ступени 1 гидроциклона. Содержащийся в нижнем потоке 14 второй ступени гидроциклона гипс отделяется ленточным фильтром 5, обезвоживается и таким образом вышлюзовывается из процесса. Общий верхний поток 15 первой и второй ступеней гидроциклона подается к третьей ступени 6 гидроциклона через приемный резервуар 2. Верхний поток 17 третьей ступени 6 гидроциклона подается в сгуститель 8 и в нем в случае необходимости при помощи коагулянтов 22 освобождается от твердых частиц до остаточной концентрации < 2 г/л. Загрязнения отводятся в нижнем потоке 21 концентратора 8. Получающаяся осветленная вода 23 через промежуточный резервуар 24 и линию 18 подается в суспензионный резервуар 3 и используется для разбавления нижнего потока 11 первой ступени гидроциклона. Верхний поток 16 третьей ступени 6 гидроциклона используется для получения суспензии 20 известняка, которая возвращается в установку десульфуризации дымового газа и там применяется для возобновленного связывания оксидов серы. По соображениям техники безопасности предусмотрены линии 25, 26 и 27, впадающие в предварительно включенный резервуар 7 с суспензией.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ГИПСА с использованием гидроциклонов, отличающийся тем, что,с целью обеспечения возможности очистки гипса, полученного в установках для десульфуризации дымовых газов, процесс ведут в три ступени, при этом на первой ступени суспензию гипса сгущают в гидроциклоне до содержания твердого 60 80 мас. затем сгущенную часть выводят, разбавляют до содержания твердого 5 20 мас. и полученную суспензию направляют на вторую ступень, на которой сгущение ведут до содержания твердого 40 60 мас. после чего сгущенную часть подают на ленточный фильтр, обезвоживают и выводят из процесса, а жидкую фазу из первого и второго гидроциклонов смешивают и объединенный поток направляют на третью ступень, из которой сгущенную часть подают на стадию приготовления суспензии, подаваемой в первый гидроциклон, а жидкую фазу используют для разбавления сгущенной части после первой ступени.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, между первой и второй ступенями устанавливают дополнительный гидроциклон и процесс ведут аналогично первой ступени.

РИСУНКИ

Рисунок 1