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。