CN100402129C - 一种利用赤泥处理燃煤烟气中so2的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用赤泥处理燃煤烟气中SO2的方法，涉及一种冶炼过程废弃物利用及燃煤烟气的净化方法，特别是利用生产氧化铝废弃物赤泥脱除燃煤烟气中SO2的方法。其特征在于将赤泥作为吸收剂来脱除烟气中的SO2有害气体成分，将赤泥用水调配成液固比L/S(重量比)为10～15∶1的赤泥稀释浆，在填料吸收塔中与燃煤烟气逆流接触，吸附、吸收燃煤中的SO2气体成分，在经过循环吸收至赤泥浆的pH值为中性时，外排沉降分离，分离后的脱硫赤泥作为建材生产原料而循环利用。本发明的方法，有效地中和掉赤泥中的碱、碱土金属离子，从而为赤泥的进一步综合利用提供更好的条件。成为建材生产的原料资源，进而实现清洁文明生产的目标。
Description
技术领域
一种利用赤泥处理燃煤烟气中SO2的方法，涉及一种冶炼过程废弃物利用及燃煤烟气的净化方法，特别是利用生产氧化铝废弃物赤泥脱除燃煤烟气中SO2的方法。
背景技术
赤泥是氧化铝工业生产的废弃产物，化学成份极其复杂，碱性很高，其附液的PH值大于12.5，污水综合排放划分为超标废水。赤泥的排出量很大，每生产一吨氧化铝即排出一吨左右的赤泥。2000年国内氧化铝产量700万吨，排出赤泥约700万吨；2005年国内氧化铝产量850万吨，排出赤泥约850万吨；2006年国内氧化铝预计产量1130万吨，排出赤泥约1130万吨；赤泥(含附液)属于有害的强碱性废渣。目前世界各国大多氧化铝厂采用堆存的方式处理，不仅占用大量土地和农田，耗费较多的堆场建筑和维护费用，赤泥中残留的强碱成分，对地下水系和环境形成了较大的压力和潜在危害。由于赤泥特有的理化性质，化学和物相组成复杂，且还有强碱性组分，一直是氧化铝工业三废治理的难点和重点。如何最大程度的限制赤泥的环境危害，多渠道的综合利用赤泥，成为氧化铝企业健康发展的瓶颈问题。
煤炭作为我国的主要能源，年耗量巨大，燃煤所排放的SO2气体对大气环境构成沉重的压力和危害。我国当前的大气污染物中SO2的87％，粉尘的71％来自煤炭燃烧。据《中国环境状况公报》，2004年全国SO2排放量为2254.9万吨，居世界之首。随着SO2排放量的逐年上升，酸雨区呈逐年扩大之势，已成为制约经济和社会发展的重要环境因素。而燃煤烟气脱硫还近乎空白。因此抓住燃煤烟气SO2排放这一主要危害大气环境的源头并加大烟气脱硫治理力度，是控制SO2污染的重要环保技术措施。
在《赤泥在环境保护中的应用》(何伯泉、周国华等，《轻金属》2001年第2期)中，介绍了完善赤泥的堆存技术和综合利用技术。在综合利用方面主要有：红色颜料、酸性土壤调节剂、有价值元素回收、铸铁生产、建筑材料(水泥、砖)应用、橡胶和塑料工业填料、废水废气的处理等，其中应用赤泥治理废水废气，“以废治废”的研究引起国内外的重视。国外在利用赤泥治理废水废气方面的应用技术专利数量较多。在废气治理方面多采用预处理过的赤泥作吸附剂或吸收剂，脱除废气中的SO2、H2S、NOx等酸性污染气体。国内在赤泥综合利用方面的技术水平较低，仅有个别氧化铝厂用赤泥来生产水泥，其余多以堆存方式处理，尤其在利用赤泥治理废水、废气方面的研究尚属空白。
在《适合我国国情的烟气脱硫技术研讨》(关多娇、徐有宁《环境保护》2005年第8期)中，分析评述了从国外引进的烟气脱硫技术的特点及相关工艺指标。在引进、消化、吸收国外先进烟气脱硫技术的基础上，加强技术创新，开发适合我国国情的烟气脱硫技术工艺。采用炉内喷钙脱硫与烟气脱硫相结合以简化工艺，提高烟气脱硫效率。
在《燃煤锅炉烟气脱硫技术研究》(杨亭阁《化学工程师》2002年第1期)中，介绍了以炉内和炉后两次固硫的喷钙脱硫技术的机理性研究，从脱硫技术原理入手，探讨了影响脱硫剂对SO2吸附能力的因素。提出加入碱金属化合物及Cr2O3，改善石灰石的高温脱硫效率。并提出了应用水膜离子反应模型解释低温下Ca(OH)2与SO2反应机理的新观点，分析计算了炉内喷钙脱硫运行热效率的影响程度。
相关资料显示：对于燃煤烟气脱硫的基础性研究，国外学者进行了大量的研究。在固硫特性和固硫机理上的研究相当深入，在工业应用上已相当成熟。在固硫剂石灰石吸收SO2的热力学和动力学过程理论研究方面相当广泛和深入，并提出相应的数学模型，它们以不同角度描述了CaO的固硫特性。国内在这方面工作相当滞后，基础理论研究及相关数据较为匮乏。针对我国的实际情况，加强在燃煤烟气脱硫方面基础理论及应用技术研究，积累经验及数据，为工业设计及工业化应用提供技术支持具有重要意义。
解决氧化铝厂赤泥堆积产生的问题，燃煤烟气中SO2的产生的问题仍是目前工业上的难题。
发明内容
本发明的目的是针对以上已有技术存在的不足，提供一种既能有效利用赤泥减少堆积产生的问题，又能有效处理燃煤烟气中SO2的利用赤泥处理燃煤烟气中SO2的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种利用赤泥处理燃煤烟气中SO2的方法，其特征在于是采用赤泥作为吸收剂来脱除烟气中的SO2有害气体成分。
一种利用赤泥处理燃煤烟气中SO2的方法，其特征在于处理过程为将赤泥用水调配成液固比重量比L/S为10～15∶1的赤泥稀释浆，在填料吸收塔中与燃煤烟气逆流接触，吸附、吸收燃煤中的SO2气体成分，在经过循环吸收至赤泥浆的PH值为中性时，外排沉降分离，分离后的脱硫赤泥作为建材生产原料而循环利用。
本发明的方法，将赤泥稀释液作为吸收剂来脱除烟气中的SO2有害气体成分，在经过多次的循环后，赤泥浆的PH值接近或达到中性时，可外排沉降分离。分离后的脱硫赤泥亦可作为建材生产原料而循环利用。
燃煤烟气脱硫技术原理：
CaCO3→CaO+CO2
CaO+SO2+1/2O2→CaSO4
本发明的方法，利用赤泥中包含的有害环境的碱金属离子及碱土金属离子，对燃煤烟气中有害的SO2、NOx等酸性气体成分进行吸附、吸收。在达到削减燃煤烟气中有害环境的SO2排放量的同时，也能有效地中和掉赤泥中的碱、碱土金属离子，从而为赤泥的进一步综合利用提供更好的条件。成为建材生产(如水泥、砖)的原料资源，进而实现“以废治废，循环利用”的清洁文明生产的目标。
附图说明
附图为本发明方法的工艺流程图。
具体实施方式
一种利用赤泥处理燃煤烟气中SO2的方法，将赤泥作为吸收剂来脱除烟气中的SO2有害气体成分，将赤泥用水调配成液固比重量比L/S为10～15∶1的赤泥稀释浆，在填料吸收塔中与燃煤烟气逆流接触，吸附、吸收燃煤中的SO2气体成分，在经过循环吸收至赤泥浆的PH值为中性时，外排沉降分离，分离后的脱硫赤泥亦可作为建材生产原料而循环利用。
实施例1
将赤泥用水调配成液固比L/S(重量比)为10∶1的赤泥稀释浆，在填料吸收塔中以喷淋形式与燃煤烟气逆流接触，吸附、吸收燃煤烟气中的SO2。吸收前燃煤烟气中SO2浓度为980mg/m3，吸收后燃煤烟气中SO2浓度为190mg/m3，脱硫率为80.6％。经过循环吸收赤泥浆的PH值近中性时，赤泥浆外排沉降分离，分离后的脱硫赤泥符合作为建材生产原料标准。
实施例2
将赤泥用水调配成液固比重量比L/S为12∶1的赤泥稀释浆，在填料吸收塔中以喷淋形式与燃煤烟气逆流接触，吸附、吸收燃煤烟气中的SO2。吸收前燃煤烟气中SO2浓度为920mg/m3，吸收后燃煤烟气中SO2浓度为180mg/m3，脱硫率为80.4％。经过循环吸收赤泥浆的PH值为中性时，赤泥浆外排沉降分离，分离后的脱硫赤泥符合作为建材生产原料标准。
实施例3
将赤泥用水调配成液固比重量比L/S为15∶1的赤泥稀释浆，在填料吸收塔中以喷淋形式与燃煤烟气逆流接触，吸附、吸收燃煤烟气中的SO2。吸收前燃煤烟气中SO2浓度为950mg/m3，吸收后燃煤烟气中SO2浓度为160mg/m3，脱硫率为84.2％。经过循环吸收赤泥浆的PH值为中性时，赤泥浆外排沉降分离，分离后的脱硫赤泥符合作为建材生产原料标准。
Claims (2)
1.一种利用赤泥处理燃煤烟气中SO2的方法，其特征在于是采用赤泥作为吸收剂来脱除烟气中的SO2有害气体成分。
2.根据权利要求1所述的一种利用赤泥处理燃煤烟气中SO2的方法，其特征在于处理过程为将赤泥用水调配成液固比重量比L/S为10～15∶1的赤泥稀释浆，在填料吸收塔中与燃煤烟气逆流接触，吸附、吸收燃煤中的SO2气体成分，在经过循环吸收至赤泥浆的PH值为中性时，外排沉降分离，分离后的脱硫赤泥作为建材生产原料而循环利用。
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