本實用新型涉及一種用脫硫石膏聯(lián)產(chǎn)納米碳酸鈣、硫酸銨和氯化銨的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

脫硫石膏又稱排煙脫硫石膏、硫石膏或FGD石膏，主要成分和天然石膏一樣，為二水硫酸鈣CaSO4·2H2O，含量≥93%。脫硫石膏是FGD（Flue gas desulfurization，煙氣脫硫）過程的副產(chǎn)品，F(xiàn)GD過程是一項采用石灰-石灰石回收燃煤或油的煙氣中的二氧化硫的技術(shù)。目前脫硫石膏已被廣泛用于建材等行業(yè)，其加工利用的意義非常重大，它不僅有力地促進了國家環(huán)保循環(huán)經(jīng)濟的進一步發(fā)展，而且還大大降低了礦石膏的開采量，保護了資源。但是對于脫硫石膏在除建筑材料以外的其它方面的應(yīng)用還處于起步階段。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型解決的技術(shù)問題是提供一種用脫硫石膏聯(lián)產(chǎn)納米碳酸鈣、硫酸銨和氯化銨的系統(tǒng)，以拓展脫硫石膏的用途。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用脫硫石膏聯(lián)產(chǎn)納米碳酸鈣、硫酸銨和氯化銨的系統(tǒng)，包括，

第一反應(yīng)器，所述第一反應(yīng)器用于脫硫石膏和第一混酸溶液進行反應(yīng)；

第一過濾器，所述第一過濾器用于將從第一反應(yīng)器反應(yīng)后排出的固液混合物進行固液過濾分離；

廢液池，所述廢液池用于存儲經(jīng)過第一過濾器過濾分離后的濾液；

第二反應(yīng)器，所述第二反應(yīng)器用于將經(jīng)過第一過濾器過濾分離后的固體物質(zhì)和第二混酸溶液進行反應(yīng)；

第二過濾器，所述第二過濾器用于將從第二反應(yīng)器反應(yīng)后排出的固液混合物進行固液過濾分離；

第一水洗塔，所述第一水洗塔用于對經(jīng)過第二過濾器過濾分離后的固體物質(zhì)進行水洗處理；

第三過濾器，所述第三過濾器用于將從第一水洗塔反應(yīng)后排出的固液混合物進行固液過濾分離；

第三反應(yīng)器，所述第三反應(yīng)器用于經(jīng)過第三過濾器過濾分離后的固體物質(zhì)和碳酸氫銨溶液進行反應(yīng)；

第四過濾器，所述第四過濾器用于將從第三反應(yīng)器反應(yīng)后排出的固液混合物進行固液過濾分離；

第一噴霧塔，所述第一噴霧塔用于將經(jīng)過第四過濾器過濾分離后的濾液進行濃縮結(jié)晶；

第一干燥機，所述第一干燥機用于將經(jīng)過第一噴霧塔濃縮結(jié)晶后的結(jié)晶物質(zhì)進行干燥；

第一存儲箱，所述第一存儲箱用于存儲由第一干燥機干燥后的固體物質(zhì)；

第四反應(yīng)器，所述第四反應(yīng)器用于經(jīng)過第四過濾器過濾分離后的固體物質(zhì)與鹽酸溶液進行反應(yīng)；

第五過濾器，所述第五過濾器用于將從第四反應(yīng)器反應(yīng)后排出的固液混合物進行固液過濾分離；

第二存儲箱，所述第二存儲箱用于存儲經(jīng)過第五過濾器過濾分離后的固體物質(zhì)；

第五反應(yīng)器，所述第五反應(yīng)器用于經(jīng)過第五過濾器過濾分離后的濾液與碳酸銨溶液進行反應(yīng)；

第六過濾器，所述第六過濾器用于將從第五反應(yīng)器反應(yīng)后排出的固液混合物進行固液過濾分離；

水洗塔組，所述水洗塔組用于對經(jīng)過第六過濾器過濾分離后的固體物質(zhì)進行水洗處理；

第二干燥機，所述第二干燥機用于對經(jīng)過水洗塔組水洗處理后的固體物質(zhì)進行干燥處理；

第三存儲箱，所述第三存儲箱用于存儲經(jīng)過第二干燥機干燥后的固體物質(zhì)；

第二噴霧塔，所述第二噴霧塔用于將經(jīng)過第六過濾器過濾分離后的濾液進行濃縮結(jié)晶；

第三干燥機，所述第三干燥機用于將經(jīng)過第二噴霧塔濃縮結(jié)晶后的結(jié)晶物質(zhì)進行干燥；

第四存儲箱，所述第四存儲箱用于存儲由第三干燥機干燥后的固體物質(zhì)。

進一步的是：所述水洗塔組包括依次設(shè)置的第二水洗塔、第七過濾器、第三水洗塔、第八過濾器、第四水洗塔和第九過濾器。

進一步的是：還包括流體接觸塔，所述流體接觸塔用于吸收從第四反應(yīng)器排出的二氧化碳氣體。

本實用新型的有益效果是：通過采用本實用新型所述的用脫硫石膏聯(lián)產(chǎn)納米碳酸鈣、硫酸銨和氯化銨的系統(tǒng)，可利用脫硫石膏制備得到納米碳酸鈣、硫酸銨和氯化銨；因此可實現(xiàn)對脫硫石膏的有效利用，進而拓展脫硫石膏的用途，提高脫硫石膏的商業(yè)價值。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的用脫硫石膏聯(lián)產(chǎn)納米碳酸鈣、硫酸銨和氯化銨的系統(tǒng)的示意圖；

圖中標記為：第一反應(yīng)器1、第一過濾器2、廢液池3、第二反應(yīng)器4、第二過濾器5、第一水洗塔6、第三過濾器7、第三反應(yīng)器8、第四過濾器9、第一噴霧塔10、第一干燥機11、第一存儲箱12、第四反應(yīng)器13、第五過濾器14、第二存儲箱15、第五反應(yīng)器16、第六過濾器17、第二干燥機18、第三存儲箱19、第二噴霧塔20、第三干燥機21、第四存儲箱22、第二水洗塔23、第七過濾器24、第三水洗塔25、第八過濾器26、第四水洗塔27、第九過濾器28、流體接觸塔29、第一混合罐30、第二混合罐31、第三混合罐32、第四混合罐33、第五混合罐34。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型進一步說明。

如圖1中所示的具體示例，本實用新型所述的一種用脫硫石膏聯(lián)產(chǎn)納米碳酸鈣、硫酸銨和氯化銨的系統(tǒng)，包括，

第一反應(yīng)器1，所述第一反應(yīng)器1用于脫硫石膏和第一混酸溶液進行反應(yīng)；

第一過濾器2，所述第一過濾器2用于將從第一反應(yīng)器1反應(yīng)后排出的固液混合物進行固液過濾分離；

廢液池3，所述廢液池3用于存儲經(jīng)過第一過濾器2過濾分離后的濾液；

第二反應(yīng)器4，所述第二反應(yīng)器4用于將經(jīng)過第一過濾器2過濾分離后的固體物質(zhì)和第二混酸溶液進行反應(yīng)；

第二過濾器5，所述第二過濾器5用于將從第二反應(yīng)器4反應(yīng)后排出的固液混合物進行固液過濾分離；

第一水洗塔6，所述第一水洗塔6用于對經(jīng)過第二過濾器5過濾分離后的固體物質(zhì)進行水洗處理；

第三過濾器7，所述第三過濾器7用于將從第一水洗塔6反應(yīng)后排出的固液混合物進行固液過濾分離；

第三反應(yīng)器8，所述第三反應(yīng)器8用于經(jīng)過第三過濾器7過濾分離后的固體物質(zhì)和碳酸氫銨溶液進行反應(yīng)；

第四過濾器9，所述第四過濾器9用于將從第三反應(yīng)器8反應(yīng)后排出的固液混合物進行固液過濾分離；

第一噴霧塔10，所述第一噴霧塔10用于將經(jīng)過第四過濾器9過濾分離后的濾液進行濃縮結(jié)晶；

第一干燥機11，所述第一干燥機11用于將經(jīng)過第一噴霧塔10濃縮結(jié)晶后的結(jié)晶物質(zhì)進行干燥；

第一存儲箱12，所述第一存儲箱12用于存儲由第一干燥機11干燥后的固體物質(zhì)；

第四反應(yīng)器13，所述第四反應(yīng)器13用于經(jīng)過第四過濾器9過濾分離后的固體物質(zhì)與鹽酸溶液進行反應(yīng)；

第五過濾器14，所述第五過濾器14用于將從第四反應(yīng)器13反應(yīng)后排出的固液混合物進行固液過濾分離；

第二存儲箱15，所述第二存儲箱15用于存儲經(jīng)過第五過濾器14過濾分離后的固體物質(zhì)；

第五反應(yīng)器16，所述第五反應(yīng)器16用于經(jīng)過第五過濾器14過濾分離后的濾液與碳酸銨溶液進行反應(yīng)；

第六過濾器17，所述第六過濾器17用于將從第五反應(yīng)器16反應(yīng)后排出的固液混合物進行固液過濾分離；

水洗塔組，所述水洗塔組用于對經(jīng)過第六過濾器17過濾分離后的固體物質(zhì)進行水洗處理；

第二干燥機18，所述第二干燥機18用于對經(jīng)過水洗塔組水洗處理后的固體物質(zhì)進行干燥處理；

第三存儲箱19，所述第三存儲箱19用于存儲經(jīng)過第二干燥機18干燥后的固體物質(zhì)；

第二噴霧塔20，所述第二噴霧塔20用于將經(jīng)過第六過濾器17過濾分離后的濾液進行濃縮結(jié)晶；

第三干燥機21，所述第三干燥機21用于將經(jīng)過第二噴霧塔20濃縮結(jié)晶后的結(jié)晶物質(zhì)進行干燥；

第四存儲箱22，所述第四存儲箱22用于存儲由第三干燥機21干燥后的固體物質(zhì)。

其中，水洗塔組可進一步包括依次設(shè)置的第二水洗塔23、第七過濾器24、第三水洗塔25、第八過濾器26、第四水洗塔27和第九過濾器28。這樣可通過水洗塔組實現(xiàn)對相應(yīng)的固體物質(zhì)進行三次的水洗、過濾處理，進而確保最終進入第二干燥機18內(nèi)的固體物質(zhì)表面附著的其他溶液雜質(zhì)已被有效清洗。

另外，考慮到在第四反應(yīng)器13內(nèi)反應(yīng)后會產(chǎn)生大量的二氧化碳氣體，為了避免該部分氣體直接排放到大氣環(huán)境中，同時為了實現(xiàn)對二氧化碳的回收利用，本實用新型進一步設(shè)置有流體接觸塔29，所述流體接觸塔29用于吸收從第四反應(yīng)器13排出的二氧化碳氣體。具體的，在流體接觸塔29內(nèi)可采用碳酸銨溶液實現(xiàn)對二氧化碳的有效吸收，并且通過采用碳酸銨溶液吸收二氧化碳后可生碳酸氫銨溶液；這樣可進一步將生成的碳酸氫銨溶液加入到第三反應(yīng)器8用于反應(yīng)。

另外，為了便于調(diào)節(jié)和控制各加入溶液的濃度配比，本實用新型進一步還可設(shè)置相應(yīng)的混合罐，如參照附圖1中所示的分別設(shè)置有相應(yīng)的第一混合罐30、第二混合罐31、第三混合罐32、第四混合罐33和第五混合罐34。其中，第一混合罐30的作用是用于配置相應(yīng)濃度的碳酸氫銨溶液，然后再將在第一混合罐30內(nèi)配置的碳酸氫銨溶液根據(jù)需要相應(yīng)地加入到第三反應(yīng)器8內(nèi)；并且還可將在流體接觸塔29內(nèi)生成的碳酸氫銨溶液加入到第一混合罐30中進行配置以回收使用。第二混合罐31則是用于配置碳酸銨溶液，然后再將其加入到第五反應(yīng)器16內(nèi)。第三混合罐32是用于配置鹽酸溶液，然后再將其加入到第四反應(yīng)器13內(nèi)。第四混合罐33是用于配置第一混酸溶液，然后再將其加入到第一反應(yīng)器1內(nèi)；并且可將第二過濾器5過濾的濾液加入到第四混合罐33內(nèi)用于配置相應(yīng)濃度的第一混酸溶液。第五混合罐34是用于配置第二混酸溶液，然后再將其加入到第而反應(yīng)器4內(nèi)；并且可將第三過濾器7過濾的濾液加入到第五混合罐34內(nèi)用于配置相應(yīng)濃度的第二混酸溶液。

另外，為了提高反應(yīng)器、水洗塔、混合罐等的反應(yīng)效果或者液體混合效果，進一步設(shè)置各反應(yīng)器、水洗塔以及混合罐等均帶有攪拌裝置。

參照附圖1中所示，本實用新型的一種典型工藝流程如下：

在第四混合罐33內(nèi)，將重量占比為36.5%的鹽酸溶液和重量占比為36.5%的硫酸溶液按照鹽酸/硫酸的質(zhì)量比為1:2進行混合，得到質(zhì)量濃度約為15~20g/L的第一混酸溶液；而在第五混合罐34內(nèi)則按照鹽酸/硫酸的質(zhì)量比為1:3進行混合，得到質(zhì)量濃度8~12g/L的第二混酸溶液。

之后，將脫硫石膏加入到第一反應(yīng)器1內(nèi)，并用第一混酸溶液對脫硫石膏進行第一次酸洗處理；之后將經(jīng)過第一次酸洗處理后的固體物質(zhì)通過第一過濾器2進行過濾；之后再在第二反應(yīng)器4內(nèi)對經(jīng)過第一次酸洗處理后的脫硫石膏進行第二次酸洗處理。上述兩次酸洗處理的目的是去除原脫硫石膏中的Fe₂O₃與MgO等金屬氧化物。當(dāng)然，參照附圖1中所示，還可將第二次酸洗處理后由第二過濾器5過濾的濾液進行回收，并加入到相應(yīng)的第四混合罐33內(nèi)，用于配置第一混酸溶液。

經(jīng)過兩次酸洗處理后的固體物質(zhì)由第二過濾器5過濾后加入第一水洗塔6內(nèi)進行水洗處理，然后再由第三過濾器7進行過濾分離，并且分離出的濾液又可通過回收至第五混合罐34內(nèi)，用于配置第二混酸溶液。

經(jīng)過第三過濾器7過濾分離出的固體物質(zhì)加入到第三反應(yīng)器8，同時向第三反應(yīng)器8內(nèi)加入相應(yīng)的碳酸氫銨溶液后進行反應(yīng)；其主要目的是將Ca²⁺轉(zhuǎn)化為碳酸鈣（CaCO₃）沉淀物，同時獲得硫酸銨溶液；之后經(jīng)過第四過濾器9的過濾后，將主要成分為硫酸銨的濾液加入第一噴霧塔10內(nèi)進行濃縮結(jié)晶，然后再通過第一干燥機11進行干燥，以最終得到硫酸銨產(chǎn)品，可作為化肥用，并將最終得到的硫酸銨存儲于第一存儲箱12內(nèi)。

而經(jīng)過第四過濾器9過濾后的固體物質(zhì)，主要為碳酸鈣固體，之后將其加入到第四反應(yīng)器13內(nèi)，并與鹽酸溶液進行反應(yīng)，以生成二氧化碳氣體和氯化鈣溶液。之后再通過第五過濾器14進行過濾，以過濾出未溶解于鹽酸溶液中的雜質(zhì)，如二氧化硅等；并將該部分雜質(zhì)存儲于第二存儲箱15內(nèi)。而通過第五過濾器14過濾的濾液則加入到第五反應(yīng)器16內(nèi)，與加入的碳酸銨溶液進行反應(yīng)，以生成納米級別的碳酸鈣沉淀物和氯化銨溶液；然后再經(jīng)過第六過濾器17以及水洗塔組的水洗、過濾，并最終通過第二干燥機18的干燥后將得到的納米碳酸鈣存儲于第三存儲箱19內(nèi)。而對于氯化銨溶液，則經(jīng)過第六過濾器17過濾后加入到第二噴霧塔20內(nèi)進行濃縮結(jié)晶，然后再通過第三干燥機21進行干燥，以最終得到氯化銨產(chǎn)品，可作為化肥用，并將最終得到的氯化銨存儲于第四存儲箱22內(nèi)。

另外，在第四反應(yīng)器13內(nèi)產(chǎn)生的二氧化碳，則由流體接觸塔29進行吸收，具體的可在流體接觸塔29內(nèi)通入相應(yīng)的碳酸銨溶液；由碳酸銨溶液吸收二氧化碳后生成碳酸氫銨溶液；之后還可將生成的碳酸氫銨溶液加入到第一混合罐30內(nèi)，并最終經(jīng)過配置后加入到第三反應(yīng)器8內(nèi)用于反應(yīng)。

以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，在本實用新型的精神和原則內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。