銨-鈣雙鹼法煙氣脫硫工藝的製作方法

2023-11-07 16:20:37

專利名稱：銨-鈣雙鹼法煙氣脫硫工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及大氣汙染控制與治理技術領域，具體涉及一種銨-鈣雙鹼法煙氣脫硫工藝。
背景技術：
目前，煙氣脫硫是控制大氣中SO2排放最有效和應用最廣的一項脫硫技術，根據脫硫反應物和脫硫產物的 存在狀態，煙氣脫硫工藝主要分為溼法、半乾法、幹法脫硫三種。其中溼法煙氣脫硫技術由於反應速度快、吸收劑利用率高、脫硫效率顯著等優點而佔據主導地位。溼法煙氣脫硫技術主要有石灰石/石灰-石膏法、氨法和雙鹼法等。石灰石/石灰-石膏法因其工藝較成熟、運行安全可靠、吸收劑資源豐富成本低廉、適用範圍廣及脫硫效率高等優點，目前在溼法煙氣脫硫技術中應用最多。但該方法存在鈣硫比高、能耗高、脫硫副產物石膏附加值較低、易產生結垢堵塞等問題，嚴重影響工藝設備運行。氨法由於吸收劑價格高、經濟性差、設備腐蝕大、副產品化肥性能不穩定且附加值低等缺點，也在一定程度上限制了此工藝的應用。傳統的雙鹼法採用純鹼或燒鹼作為吸收劑，石灰作為再生劑，將鈉基與鈣基脫硫技術相融合，可保證較高的脫硫效率，並在一定程度上減緩系統結垢堵塞問題。但是由於鈉基吸收劑價格較高，運行成本相應增加，同時，系統運行過程中控制難度高，局部易出現鈉基化合物飽和結晶現象，垢體堅硬，清除困難，影響系統正常運行。申請號為200520100308. I的專利《銨基雙鹼法煙氣脫硫工藝》利用廢氨水作為脫硫劑，實現了以廢治廢的目的，但該脫硫工藝必須符合氨法脫硫工藝，必須降低煙氣和吸收液的溫度，此外，氨水的運輸和存儲條件較苛刻，增加脫硫成本。申請號為200710135600. 9的專利《稀溶液鎂鈣雙鹼法煙氣脫硫工藝》以MgO為脫硫劑，相比鈉-鈣雙鹼法運行成本有所降低，但由於MgSO4溶解度很小，很大一部分Mg基脫硫劑會隨石膏排出，導致MgO消耗量增加。申請號為200810120376. O的專利《一種電石渣再生的雙鹼法煙氣脫硫工藝》採用電石渣為再生劑，以廢治廢，降低運行成本，但需對電石渣進行格柵、沉砂等預處理，工藝複雜，同時電石渣中有效成分Ca(OH)2含量相對石灰要小，從而導致再生劑用量增大，增加了脫硫副產物處理系統運行負荷。

發明內容
本發明的目的是，解決現有溼法煙氣脫硫技術存在的系統複雜、結垢堵塞、運行成本高等問題，提供了一種脫硫效率高，脫硫效果有保證，運行成本低的銨-鈣雙鹼法煙氣脫硫工藝。本發明提供的一種銨-鈣雙鹼法煙氣脫硫工藝包括將吸收劑與水混合獲得吸收液，然後將吸收液與原煙氣進行脫硫反應，獲得脫硫煙氣和脫硫液；
將所述脫硫液與再生劑的混合液經攪拌獲得再生混合液，再生混合液經澄清後獲得再生吸收液；將所述再生吸收液進行循環使用，再次與原煙氣進行脫硫反應，獲得脫硫煙氣和脫硫液；所述吸收劑為碳銨，所述的再生劑為生石灰。進一步，所述將吸收劑與水混合獲得吸收液，然後將吸收液與原煙氣進行脫硫反應，獲得脫硫煙氣和脫硫液包括將吸收劑與水混合獲得吸收液，循環泵將所述吸收液送入脫硫塔內，與經主風機引入的原煙氣接觸反應，獲得脫硫煙氣和脫硫液，脫硫煙氣除霧後獲得淨化煙氣經煙囪達標排放，脫硫液由塔底進入消化池。進一步，所述將所述脫硫液與再生劑的混合液經攪拌獲得再生混合液，再生混合液經澄清後獲得再生吸收液包括 所述脫硫液進入消化池後衝擊池內再生劑，實現再生劑的消化，混合液進入再生池攪拌獲得再生混合液，所述再生混合液進入澄清池澄清後獲得再生吸收液。進一步，所述混合液進入再生池後，氧化風機向再生池內鼓入空氣，促進脫硫副產物亞硫酸鈣向硫酸鈣的轉化，脫硫石膏泥漿經廂式壓濾機脫水後另行處理。進一步，所述將所述再生吸收液進行循環使用，再次與原煙氣進行脫硫反應，獲得脫硫煙氣和脫硫液包括所述再生吸收液進入循環池，並由循環泵打入脫硫塔循環使用，再次與經主風機引入的原煙氣接觸反應，獲得脫硫煙氣和脫硫液。進一步，所述再生吸收液循環使用過程中，定期向再生池內補充吸收劑。進一步，所述的吸收液中[NH4+]控制在O. 7 I. 2mol/L，pH值控制在5. 5 7. 5，噴淋的液氣比為I. 2 2. 5L/m3。進一步，所述吸收劑的消耗量為40 70g/kgS02，所述再生劑的鈣硫比為I. 05 I. 20。本發明提供的一種銨-鈣雙鹼法煙氣脫硫工藝，採用價廉易得、穩定安全的碳銨代替鈉基作為吸收劑，生石灰作為再生劑，可降低系統運行成本，並有效避免鈉基化合物結晶及I丐基化合物結垢問題，並具有聞脫硫效率。


圖I為使用本發明提供的一種銨-鈣雙鹼法煙氣脫硫工藝流程圖。
具體實施例方式如圖I所示，本發明提供的一種銨-鈣雙鹼法煙氣脫硫工藝包括步驟SI :將吸收劑與水混合獲得吸收液，然後將吸收液與原煙氣進行脫硫反應，獲得脫硫煙氣和脫硫液。步驟S2 :將所述脫硫液與再生劑的混合液經攪拌獲得再生混合液，再生混合液經澄清後獲得再生吸收液。步驟S3 :將所述再生吸收液進行循環使用，再次與原煙氣進行脫硫反應，獲得脫硫煙氣和脫硫液。其中，步驟SI中，將吸收劑與水混合獲得吸收液，然後將吸收液與原煙氣進行脫硫反應，獲得脫硫煙氣和脫硫液具體是步驟Sll :將吸收劑與水混合獲得吸收液，原有煙道內的原煙氣經主風機引出，進入脫硫塔，塔體入口處設有一級噴淋裝置，在實現原煙氣降溫的同時，初歩降低ニ氧化硫含量，吸收劑為碳銨，吸收液中[NH4+]控制在O. 7 I. 2mol/L, pH值控制在5. 5 7. 5，噴淋的液氣比為I. 2 2. 5L/m3。。步驟S12 :原煙氣進入脫硫塔後，經均勻布氣，與三級噴淋裝置產生的霧化脫硫吸收液逆流接觸，獲得脫硫煙氣及脫硫液，最終達到脫硫目的。其中，原煙氣與吸收液發生的吸收反應如下 2NH4HC03+S02 — (NH4) 2S03+H20+2C02(I)(NH4) 2S03+S02+H20 — NH4HS03+H20+2C02(2)2NH3 · H2CHSO2 — (NH4) 2S03+H20(3)系統啟動後的初始階段，主要以反應(I)為主，隨後以反應(2)為主，同時發生反應⑶。步驟S13 :脫硫煙氣經三級除霧器除霧，降低煙氣內液滴數量，最終獲得淨化煙氣經煙 達標外排，脫硫液由脫硫塔塔底流入消化池。定期由清水管道泵從脫硫塔塔頂打入清水清洗除霧器。步驟S2中，將所述脫硫液與再生劑的混合液經攪拌獲得再生混合液，再生混合液經澄清後獲得再生吸收液具體是步驟S21 :脫硫液自脫硫塔塔底流入消化池後，衝擊池內再生劑生石灰，實現生石灰的消化溶解，再生劑生石灰的鈣硫比為I. 05 I. 20。步驟S22 :消化池內混合液溢流入配有攪拌器的再生池內，發生吸收液再生反應(4)、(5)、(6)獲得再生混合液，再生混合液進入澄清池，實現泥水的澄清分離，獲得含(NH4)2SO3, NH3 · H2O和NH4HSO3的再生吸收液進行循環脫硫。CaCHH2O — Ca (OH) 2(4)2NH4HS03+Ca (OH) 2 — (NH4) 2S03+CaS03 · l/2H20+3/2H20(5)(NH4) 2S03+Ca (OH) 2+2H20 — 2NH3 · H2CHCaSO3 · l/2H20+3/2H20(6)步驟S23 :發生吸收液再生反應的同時，利用氧化風機鼓入空氣，發生氧化反應
(7)，促進亞硫酸鈣向硫酸鈣的轉化，發生反應(8)和(9)兩個副反應。吸收劑的消耗量為40 70g/kgS02，需要定期向再生池投放吸收劑碳銨，補充消耗量。CaSO3 · 1/2Η20+1/202+1/2Η30 — CaSO4 · H2O(7)2NH4HS03+02 — 2NH4HS04(8)(NH4) 2S03+02 — (NH4) 2S04(9)步驟S3中，將所述再生混合液進行循環使用，再次與原煙氣進行脫硫反應，獲得浄化煙氣和脫硫液具體是步驟S31 :再生吸收液流入循環池，經循環泵送入脫硫塔內，經三級噴淋裝置霧化，與原煙氣逆流接觸，實現循環脫硫反應，獲得脫硫煙氣及脫硫液，實現原煙氣SO2的脫除。
步驟S32 :同時，泥漿泵將泥漿壓入廂式壓濾機脫水，清液自流返回石灰消化池，脫水石膏落入壓濾機平臺底部，外運處理。本發明提供的一種銨-鈣 雙鹼法煙氣脫硫エ藝以碳銨為吸收劑、以生石灰為再生齊U，原煙氣由主風機引入脫硫塔，脫硫塔採用煙塔合一結構形式，設有吸收液噴淋與除霧裝置，煙氣與吸收液在塔內逆流接觸反應，經除霧後達標排放。循環吸收液由脫硫塔底部流出，流入消化池，衝擊消化池內的再生劑生石灰，並與其在消化池內混合消化。混合液進入再生池攪拌，完成循環吸收液的再生反應，同時向再生池鼓入空氣，促進脫硫副產物亞硫酸鈣向硫酸鈣的轉化。定期向再生池內補充吸收劑碳銨。再生混合液進入澄清池進行泥水澄清分離獲得再生吸收液，再生吸收液進入循環池並由循環泵打入脫硫塔循環使用，沉澱的石膏泥漿由泥漿泵打入廂式壓濾機脫水後外運處理。採用價廉易得，穩定安全的碳銨代替鈉基作為吸收劑，生石灰作為再生劑，可降低系統運行成本，並有效避免鈉基化合物結晶及 丐基化合物結垢問題，並具有聞脫硫效率。下面結合具體實施例對本發明做進ー步說明。實施例一某焦化廠，焦爐煤氣燃燒後產生的煙氣，煙溫高達300°C，SO2含量高達6000mg/Nm3。運行過程中，循環池內的吸收液[NH4+]約O. 9mol/L、pH值約6. 5，脫硫塔噴淋液氣比約I. 8，系統脫硫效率高達95%。上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.ー種銨-鈣雙鹼法煙氣脫硫エ藝，其特徵在於，包括 將吸收劑與水混合獲得吸收液，然後將吸收液與原煙氣進行脫硫反應，獲得脫硫煙氣和脫硫液； 將所述脫硫液與再生劑的混合液經攪拌獲得再生混合液，再生混合液經澄清後獲得再生吸收液； 將所述再生吸收液進行循環使用，再次與原煙氣進行脫硫反應，獲得脫硫煙氣和脫硫液； 所述吸收劑為碳銨，所述的再生劑為生石灰。
2.如權利要求I所述的銨-鈣雙鹼法煙氣脫硫エ藝，其特徵在於，所述將吸收劑與水混合獲得吸收液，然後將吸收液與原煙氣進行脫硫反應，獲得脫硫煙氣和脫硫液包括 將吸收劑與水混合獲得吸收液，循環泵將所述吸收液送入脫硫塔內，與經主風機引入的原煙氣接觸反應，獲得脫硫煙氣和脫硫液，脫硫煙氣除霧後獲得浄化煙氣經畑 達標排放，脫硫液由塔底進入消化池。
3.如權利要求2所述的銨-鈣雙鹼法煙氣脫硫エ藝，其特徵在於，所述將所述脫硫液與再生劑的混合液經攪拌獲得再生混合液，再生混合液經澄清後獲得再生吸收液包括 所述脫硫液進入消化池後衝擊池內再生劑，實現再生劑的消化，混合液進入再生池攪拌獲得再生混合液，所述再生混合液進入澄清池澄清後獲得再生吸收液。
4.如權利要求3所述的銨-鈣雙鹼法煙氣脫硫エ藝，其特徵在於 所述混合液進入再生池後，氧化風機向再生池內鼓入空氣，促進脫硫副產物亞硫酸鈣向硫酸鈣的轉化，脫硫石膏泥漿經廂式壓濾機脫水後另行處理。
5.如權利要求4所述的銨-鈣雙鹼法煙氣脫硫エ藝，其特徵在於，所述將所述再生吸收液進行循環使用，再次與原煙氣進行脫硫反應，獲得脫硫煙氣和脫硫液包括 所述再生吸收液進入循環池，並由循環泵打入脫硫塔循環使用，再次與經主風機引入的原煙氣接觸反應，獲得脫硫煙氣和脫硫液。
6.如權利要求5所述的銨-鈣雙鹼法煙氣脫硫エ藝，其特徵在於 所述再生吸收液循環使用過程中，定期向再生池內補充吸收劑。
7.如權利要求1-6任ー項所述的銨-鈣雙鹼法煙氣脫硫エ藝，其特徵在於 所述的吸收液中[NH4+]控制在0. 7 I. 2mol/L, pH值控制在5. 5 7. 5，噴淋的液氣比為 1. 2 2. 5L/m3。
8.如權利要求1-6任ー項所述的銨-鈣雙鹼法煙氣脫硫エ藝，其特徵在於 所述吸收劑的消耗量為40 70g/kg SO2，所述再生劑的鈣硫比為I. 05 I. 20。
全文摘要
公開了一種銨-鈣雙鹼法煙氣脫硫工藝，包括將吸收劑與水混合獲得吸收液，然後將吸收液與原煙氣進行脫硫反應，獲得脫硫煙氣和脫硫液；將所述脫硫液與再生劑的混合液經攪拌獲得再生混合液，再生混合液經澄清後獲得再生吸收液；將所述再生吸收液進行循環使用，再次與原煙氣進行脫硫反應，獲得脫硫煙氣和脫硫液；所述吸收劑為碳銨，所述的再生劑為生石灰。本發明提供的一種銨-鈣雙鹼法煙氣脫硫工藝，採用價廉易得、穩定安全的碳銨代替鈉基作為吸收劑，生石灰作為再生劑，可降低系統運行成本，並有效避免鈉基化合物結晶及鈣基化合物結垢問題，並具有高脫硫效率。
文檔編號B01D53/78GK102658020SQ201210164429
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月24日 優先權日2012年5月24日
發明者周宇, 廖洪強, 楊婷婷, 梁勇 申請人:首鋼總公司