一種鍋爐燃煤煙氣脫硫並生產二氧化硫的方法與流程
2023-05-26 16:13:11 3
本發明涉及一種燃煤煙氣脫硫方法，具體的說涉及一種鍋爐燃煤煙氣脫硫並生產二氧化硫的方法，屬於煙氣脫硫技術領域。
背景技術：
鍋爐燃煤煙氣中含有大量的氣體硫化物、氮化物、碳化物、烴類等汙染物；無法直接排放到大氣中，因此，排放之前往往經過脫硫處理。
現有的煙氣脫硫方法包括石灰石-石膏溼法、旋轉噴霧乾燥法、金屬氧化物法、煙氣循環流化床法和活性炭法。
溼法脫硫工藝，是使用石灰、電石渣、石灰石等作為脫硫劑，將脫硫劑製成漿液，煙氣在噴淋塔內與噴淋下的漿液逆流接觸，煙氣中的二氧化硫被脫硫劑氧化吸收，形成caso4沉澱，從而達到煙氣脫硫的目的。
固體caso4也就是通常所說的石膏，溼法脫硫工藝的缺點是:脫硫系統的管道中易結垢，容易造成管道堵塞，影響脫硫系統的正常運轉。
現有技術從煙氣中製備二氧化硫的方法一是離子液體循環吸收法，二是燒鹼吸收法，三是分子篩分離法。三種方法的設備投資較大，運行成本非常高。
如果可以將鍋爐燃煤煙氣中二氧化硫提取出來，不形成caso4，將大大降低二氧化硫的生產成本，大力推動本行業的發展。
如何控制鍋爐燃煤煙氣進行溼法脫硫並將二氧化硫分離出來，成為本領域重要的研究課題。
技術實現要素：
本發明為解決現有技術存在的不足，提供一種鍋爐燃煤煙氣脫硫並生產二氧化硫的方法，以實現以下發明目的：
（1）鍋爐燃煤煙氣溼法脫硫同時生產二氧化硫；（2）防止溼法脫硫時產生caso4沉澱；（3）提高鍋爐燃煤煙氣溼法脫硫的脫硫率。
為解決上述技術問題，採用以下技術方案：
一種鍋爐燃煤煙氣脫硫並生產二氧化硫的方法，所述的方法包括製備脫硫漿液、煙氣脫硫、與廢硫酸反應以及收集二氧化硫步驟。
所述的製備脫硫漿液：採用電石渣為脫硫劑，含質量百分含量為1%-2%的硫磺。
所述的製備脫硫漿液：脫硫漿液濃度為8-15%。
所述的煙氣脫硫：將燃煤煙氣導入脫硫塔中，開啟噴淋系統，脫硫漿液在噴淋循環泵的推動作用下，進入脫硫塔並從上而下噴淋，與煙氣逆流接觸，煙氣中的二氧化硫轉化為脫硫吸收液中的ca(hso3)2；在脫硫塔底部形成脫硫吸收液；脫硫吸收液中ca(hso3)2的含量是10-15%。
所述的煙氣脫硫：脫硫吸收液的ph為4.8-5.5。
所述的與廢硫酸反應：脫硫吸收液在反應釜中與廢硫酸反應，得到二氧化硫；控制反應釜內溫度為80-85℃，釜內液體ph值為0.8-1.1。
所述的廢硫酸：硫酸的濃度為72-78%。
所述的收集二氧化硫：二氧化硫經乾燥後進入液化槽，在壓力0.1mpa溫度-15℃條件下進行液化生成二氧化硫產品。
所述的方法還包括獲取副產物硫酸鈣；所述的獲取副產物硫酸鈣：廢硫酸中的硫酸根在反應釜內生成的硫酸鈣，用鹼性的脫離漿液中和至ph6-7後，去板框壓濾機過濾後得到石膏。
生產的二氧化硫純度為99.6%以上。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
（1）本發明鍋爐燃煤煙氣溼法脫硫同時生產二氧化硫；
（2）本發明利用鍋爐燃煤煙氣溼法脫硫生產的二氧化硫純度達到99.6%以上；
（3）本發明鍋爐燃煤煙氣溼法脫硫的脫硫率高達99%以上。
具體實施方式
實施例1一種鍋爐燃煤煙氣脫硫並生產二氧化硫的方法
步驟1、製備脫硫漿液
採用的脫硫劑為電石渣，所述的電石渣中ca(oh)2的含量為70%；
將脫硫劑用水配製成漿液，然後加入硫磺，得到脫硫漿液，脫硫漿液的質量濃度為10%，其中硫磺的質量百分含量為1%-2%，備用。
步驟2、煙氣脫硫
將需要脫硫的燃煤煙氣導入脫硫塔中，開啟噴淋系統，脫硫漿液在噴淋循環泵的推動作用下，進入脫硫塔並從上而下噴淋，與煙氣逆流接觸，形成脫硫吸收液；控制脫硫塔內溫度為60℃，壓力為40-50千帕，脫硫吸收液的ph為4.8-5.5；煙氣中的二氧化硫轉化為脫硫吸收液中的ca(hso3)2；在脫硫塔底部形成脫硫吸收液。脫硫吸收液中ca(hso3)2的含量是10-15%。
脫硫系統中無硫酸鈣生成。
步驟3、與廢硫酸反應
將脫硫吸收液導入反應釜中，所述的反應釜設有高位槽；從高位槽加入廢硫酸，廢硫酸的濃度為75%；
控制反應釜內溫度為80℃，釜內液體ph值為0.8-1.1，進行反應；
從吸收液中釋放出so2。
所述的廢硫酸來源於氯鹼廠利用98%濃硫酸做乾燥劑產生的濃度75%的危廢副產物廢硫酸。
步驟4、收集二氧化硫
將so2引入緩衝罐，經過緩衝後，再使so2經除霧器去除水霧，再用98%濃硫酸乾燥，再經除霧器去除酸霧，
然後使so2氣體進入液化槽，在壓力0.1mpa溫度-15℃條件下進行液化生成二氧化硫產品。
步驟5、獲取副產物硫酸鈣
廢硫酸中的硫酸根在反應釜內生成的硫酸鈣漿液，用鹼性的脫離漿液中和至ph6-7後，去板框壓濾機（所述板框壓濾機採用濾布750b，過濾目數為600-700目）過濾產出石膏外售，濾液用於製漿，循環使用，節約用水；獲得的石膏中含caso4≥40%。
本發明將原煤中的硫轉化成為二氧化硫產品，又消化了氯鹼等行業產生的廢硫酸，將廢硫酸生成了建材行業使用的石膏產品；本發明的製備的二氧化硫檢測結果如表1所示；
表1二氧化硫產品檢測結果
由上表可見，本發明利用燃煤煙氣脫硫生產的二氧化硫純度可達99.6%，水分含量低於0.2%，殘渣含量低於0.2%。
實施例2一種鍋爐燃煤煙氣脫硫並生產二氧化硫的方法
採用實施例1的工藝方法，只改變步驟3與廢硫酸反應步驟如下：
步驟3、與廢硫酸反應
將脫硫吸收液導入濃縮裝置，除去脫硫吸收液中大部分的水分，得到濃縮吸收液，其含水量為30%；將濃縮吸收液導入反應釜中，所述的反應釜設有高位槽；從高位槽加入廢硫酸，廢硫酸的濃度為75%；控制反應釜內溫度為80℃，釜內液體ph值為0.8-1.1，進行反應；從吸收液中釋放出so2。所述的廢硫酸來源於氯鹼廠利用98%濃硫酸做乾燥劑產生的濃度75%的危廢副產物廢硫酸。
本發明將原煤中的硫轉化成為二氧化硫產品，又消化了氯鹼等行業產生的廢硫酸，將廢硫酸生成了建材行業使用的石膏產品；本發明的製備的二氧化硫檢測結果如表2所示；
表2二氧化硫產品檢測結果
由上表可見，本發明利用燃煤煙氣脫硫生產的二氧化硫純度可達99.9%，水分含量低於0.1%，殘渣含量為0。
實施例3一種鍋爐燃煤煙氣脫硫並生產二氧化硫的方法
步驟1、製備脫硫漿液
採用的脫硫劑為電石渣，所述的電石渣的成分包括ca(oh)275.93％、氧化鎂1.27％、三氧化二鋁0.50％、三氧化二鐵0.96％、二氧化矽7.90％。
將脫硫劑用水配製成漿液，然後加入硫磺，得到脫硫漿液，脫硫漿液的質量濃度為10%，脫硫漿液中硫磺的質量百分含量為1%-2%；備用。
步驟2、煙氣脫硫
將需要脫硫的燃煤煙氣導入脫硫塔中，開啟噴淋系統，脫硫漿液在噴淋循環泵的推動作用下，進入脫硫塔並從上而下噴淋，與煙氣逆流接觸；控制脫硫塔內溫度為60℃，壓力為40-50千帕，ph為4.8-5.5，；煙氣中的二氧化硫轉化為脫硫吸收液中的ca(hso3)2；在脫硫塔底部形成脫硫吸收液。脫硫吸收液中ca(hso3)2的含量是10-15%。
脫硫系統中無硫酸鈣生成。
步驟3、與廢硫酸反應
將脫硫吸收液導入反應釜中，所述的反應釜設有高位槽；從高位槽加入廢硫酸，廢硫酸的濃度為75%；
控制反應釜內溫度為80℃，釜內液體ph值為0.8-1.1，進行反應；
從吸收液中釋放出so2。
所述的廢硫酸來源於氯鹼廠利用98%濃硫酸做乾燥劑產生的濃度75%的危廢副產物廢硫酸。
步驟4、收集二氧化硫
將so2引入緩衝罐，經過緩衝後，再使so2經除霧器去除水霧，再用98%濃硫酸乾燥，再經除霧器去除酸霧，
然後使so2氣體進入液化槽，在壓力0.1mpa溫度-15℃條件下進行液化生成二氧化硫產品。
步驟5、獲取副產物硫酸鈣
廢硫酸中的硫酸根在反應釜內生成的硫酸鈣漿液，用鹼性的脫硫漿液中和至ph6-7後，去板框壓濾機（所述板框壓濾機採用濾布750b，過濾目數為700目）過濾產出石膏外售，濾液用於製漿，循環使用，節約用水；獲得的石膏中含caso4≥40%。
本發明將原煤中的硫轉化成為二氧化硫產品，又消化了氯鹼等行業產生的廢硫酸，將廢硫酸生成了建材行業使用的石膏產品；本發明的製備的二氧化硫檢測結果如表3所示；
表3二氧化硫產品檢測結果
由上表可見，本發明利用燃煤煙氣脫硫生產的二氧化硫純度可達99.7%，水分含量低於0.2%，殘渣含量低於0.1%。
需要說明的是，除特殊說明以外，本發明所述的百分數均為質量百分數，比值均為質量比。
最後應說明的是：以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。以上所述為本發明最佳實施方式的舉例，其中未詳細述及的部分均為本領域普通技術人員的公知常識；本發明的保護範圍以權利要求的內容為準，任何基於本發明的技術啟示而進行的等效變換，也在本發明的保護範圍之內。