陶瓷工業窯爐脫硫處理方法與流程
2023-10-09 13:54:14 3
本發明屬於脫硫技術領域，具體涉及一種陶瓷工業窯爐脫硫處理方法。
背景技術：
SO2是一種全球性的大氣汙染物，由於SO2的大量排放而導致的酸雨等環境汙染問題十分嚴重。我國的SO2散發源主要有燃煤火電廠、燃煤工業鍋爐和其他工業和民用設施，其中，燃煤工業鍋爐產生的SO2排放量約佔全國SO2排放總量的30％，因此，燃煤工業鍋爐煙氣脫硫成套技術的開發應用十分必要。燃煤鍋爐煙氣中不僅含有SO2，還含有氟化氫、汞等。
石灰石-石膏溼法脫硫系統對煙氣中的二價離子汞Hg2+具有較高的吸收效率，可以同時實現脫硫脫汞，但採用現有的石灰石-石膏溼法脫硫系統脫汞還存在以下問題：其一，因煙氣中的單質汞難溶於水，當煙氣中的汞多以單質汞形式存在時，該法的脫汞效率並不高；其二，吸收到脫硫劑漿液中的二價離子汞容易被鐵、錳、鎳等金屬離子和亞硫酸根離子還原，並以單質汞的形態重新進入煙氣，從而降低了實際除汞的效率；其三，進入脫硫廢水或脫硫渣中的汞仍存在二次汙染的可能。因此，提高石灰石-石膏溼法脫硫系統的脫汞能力，同時減少二價離子汞的還原，並對捕集下來的汞進行合理處理，使之形成穩定、低毒的物質，是需要解決的核心問題。
公開號為CN1923337A的中國發明專利申請公開說明書介紹了一種利用臭氧O3作為氧化劑同時氧化二氧化硫SO2、一氧化氮NO和單質汞Hg0、然後利用鹼液洗滌塔同時脫硫、脫硝和脫汞的方法，但該方法沒有解決所吸收的二價離子汞Hg2+在洗滌塔內的還原問題，其實際脫汞效率不高，同時利用臭氧O3將二氧化硫SO2氧化成三氧化硫SO3反而不利於脫硫，這是因為三氧化硫SO3在洗滌塔內容易形成細小的氣溶膠顆粒，阻止吸收漿液與三氧化硫SO3的進一步反應。
隨著社會的發展，人們的環保意識越來越強，以及國家對環境保護力度的加大，國家對於工業廢氣排放標準也就越高；所以現有廢氣排放處理要求也就越高，特別是對於陶瓷製造企業來說，廢氣排放產生的廢氣汙染物較多，在噴霧造粒塔和窯爐中產生大量的粉塵以及含硫成分；所以廢氣在排放之前需要先進行處理。現有的除塵和脫硫的設備是分開的，一般是採用噴霧造粒塔煙氣布袋除塵和脫硫塔兩個設備，採用先除塵後脫硫的方式進行廢氣處理；而且是一個窯爐或噴霧塔對應一個除塵布袋，且現有的脫硫方法是溼法脫硫，採用碳酸氫鈣作為脫硫反應物。
技術實現要素：
本發明提出一種陶瓷工業窯爐脫硫處理方法，該脫硫處理方法能夠有效去除煙氣中的滷化氫，提高脫硫塔脫硫效率，延長脫硫塔的使用壽命。
本發明的技術方案是這樣實現的：
一種陶瓷工業窯爐脫硫處理方法，包括以下步驟：
1)從靜電除塵器出來的煙氣經增壓風機升壓後，首先進行冷卻脫滷，即利用鹼液將煙氣中的HF、HCl氣體和大顆粒煙塵基本脫除，同時通過鹼液和工藝水的蒸發將煙溫降到160℃以下，所述鹼液為鍋爐衝灰渣水以及氧化鎂溶於水的溶液；
2)將冷卻脫滷後的煙氣通過煙氣加熱器進入脫硫塔，所述脫硫塔由上至下依次設置有除霧器、紫外發生器、噴淋層、煙氣輸入區以及鹼液池區，煙氣由煙氣輸入區進入脫硫塔，煙氣中的SO2與脫硫塔內的鹼液反應；
3)對經過脫硫反應的煙氣進行除霧處理，脫除煙氣中所攜帶的液滴，同時分離出潔淨煙氣。
進一步，所述步驟1)中的冷卻脫滷過程是在一冷卻脫氟器中進行的。
進一步，所述步驟2)中的紫外發生器是產生臭氧，對未反應完全的SO2進行氧化再與鹼液反應進行脫硫。
進一步，所述步驟2)中鹼液包括由石灰石、熟石灰、鈉基、鎂基和銨基的一種或多種鹼性化合物配置成的水溶液或漿液。
本發明的有益效果：
1、不同於燃煤鍋爐煙氣，依據燒結礦的不同，每立方米燒結煙氣中含有幾十甚至幾百毫克的HF氣體。HF氣體腐蝕性極強，溶於水後生成的氫氟酸會對脫硫塔內構件及防腐材料產生嚴重的腐蝕，對玻璃鋼材料的破壞性尤其大，以鍋爐衝灰渣水以及氧化鎂溶於水的溶液作為脫滷所需鹼液，能夠有效去除HF。由於煙氣中的HCl氣體亦具有極高的溶解度，因此在冷卻脫氟時大部分的HCl得以除去，同時除去大顆粒的煙塵。
2、對脫硫塔進行改進，在除霧器與噴淋區之間設置有紫外發生器，一方面通過紫外線照射(氧化的光觸媒)，經過噴淋處理所排放出的煙氣，使煙氣中大部分的單質汞Hg0與二氧化硫、氧氣發生充分的氧化反應，生成固相汞化合物硫酸亞汞和氧化汞，另一方面產生的臭氧可以將未反應完全的二氧化硫氧化稱三氧化硫，同時又避免了三氧化在洗滌塔內容易形成細小的氣溶膠顆粒(影響鹼液吸收)。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明陶瓷工業窯爐脫硫處理方法的工藝系統簡圖。
附圖標識：1、鍋爐，2、靜電除塵器，3、增壓風機，4、冷卻脫氟器，5、鹼液池，6、煙氣加熱器，7、脫硫塔，8、空氣供給系統，9、石灰石漿液補給系統，10、循環泵，11、引風機，12、煙囪，71、除霧器，72、紫外發生器，73、噴淋區，74、煙氣輸入區，75、鹼液池區。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
參照圖1，一種陶瓷工業窯爐脫硫處理方法，包括以下步驟：
1)從靜電除塵器2出來的煙氣經增壓風機3升壓後，首先進行通過冷卻脫氟器4脫滷，即利用鹼液將煙氣中的HF、HCl氣體和大顆粒煙塵基本脫除，同時通過鹼液和工藝水的蒸發將煙溫降到160℃以下，所述鹼液為鍋爐衝灰渣水以及氧化鎂溶於水的溶液。
本步驟中以鍋爐衝灰渣水以及氧化鎂溶於水的溶液作為脫滷所需鹼液，能夠有效去除HF。由於煙氣中的HCl氣體亦具有極高的溶解度，因此在冷卻脫氟時大部分的HCl得以除去，同時除去大顆粒的煙塵。
2)將冷卻脫滷後的煙氣通過煙氣加熱器6進入脫硫塔7，所述脫硫塔7由上至下依次設置有除霧器71、紫外發生器72、噴淋層73、煙氣輸入區74以及鹼液池區75，煙氣由煙氣輸入區74進入脫硫塔，煙氣中的SO2與脫硫塔7內的鹼液反應；鹼液池區75中鹼液包括由石灰石、熟石灰、鈉基、鎂基和銨基等一種或多種鹼性化合物配置成的水溶液或漿液。
3)對經過脫硫反應的煙氣進行除霧處理，脫除煙氣中所攜帶的液滴，同時分離出潔淨煙氣。
本實施例的工藝系統具體為：
鍋爐1通過靜電除塵器2進行除塵，然後將除塵過的煙氣通過增壓風機3進入冷卻脫氟器4中，冷卻脫氟器4與鹼液池5連接，鹼液池5中內有鍋爐衝灰渣水以及氧化鎂溶於水的溶液，與煙氣中的HF、HCl氣體反應進行脫除。脫滷後的煙氣經過煙氣加入器6進入脫硫塔7的煙氣輸入區74，脫硫塔7的底部還連接有空氣供給系統8與石灰石漿液補給系統9。脫硫塔7內的鹼液池區75通過循環泵10與噴淋區73實現石膏循環。經過除霧器71處理過的煙氣，需要經過煙氣加熱器6加熱到80℃後才能由引風機11排入煙囪12內。經過該系統處理過的煙氣，脫硫率達到98.5％，煙氣中氟化氫以及氯化氫的含量檢測不出來(說明其含量極低)。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，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。