CN101318100A - 一种利用电石渣做吸收剂的湿法烟气脱硫工艺 - Google Patents

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刘鹏程
吴树志
顾利锋
张明
李永旺
马志刚
崔一尘
汪洋
张婧
何晓红
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Abstract

本发明涉及一种利用电石渣做吸收剂的湿法烟气脱硫工艺，其包括以下步骤：(1)将固相中Ca(OH)2含量为85～95％的电石渣经加水磨制成固含量为15～30％的浆液，并分离其中的杂质，使固体颗粒细度为90％通过100～350目；(2)将已配好浓度的电石渣浆液泵入湿法烟气脱硫系统，进行烟气脱硫吸收操作，并排出石膏浆液；(3)将排出的石膏浆液通过水力旋流器，控制底流浓度为40～60％，再将底流浆液送至真空皮带机脱水至含水量为8～15％。

Description

一种利用电石渣做吸收剂的湿法烟气脱硫工艺
技术领域
本发明涉及一种利用化工厂排放的电石废渣做吸收剂的湿法烟气脱硫工艺，尤其是一种利用压滤后的固体电石废渣做吸收剂的湿法烟气脱硫工艺。
背景技术
电石渣是电石法生产聚氯乙烯树脂(PVC)废弃物。目前采用电石法生产的PVC在我国仍占较大比重，截至2007年底年产量已超过1000万吨，约占我国PVC总产量的80％。每生产1t PVC产品会产生约2t电石渣(干基)，若含水为90％，则会排出约20t电石渣浆。电石渣的处置一直困扰着生产厂家。传统的电石渣处理办法是作为废弃物征地堆放，在运输途中易渗漏污染路面，长期堆积不但占用大量土地，而且对土地有严重的侵蚀作用，造成环境和水污染。
目前国内普遍应用的湿法烟气脱硫装置(FGD)所使用的吸收剂大多为石灰石，虽然石灰石本身价格低廉，但是在进入FGD系统前需要磨细制成粉状并加水制成浆液，这增加了动力消耗并提高了脱硫成本。而电石渣的主要成分为氢氧化钙，呈强碱性(pH大于12)，与SO2反应迅速，具有较高的脱硫效率。并且电石渣作为生产PVC的废弃物，利用它来做为燃煤电厂的脱硫剂，具有节能、节水、减少石灰石资源消耗等多方面的现实意义。脱硫后生产的石膏产品还可以制建筑石膏、水泥缓凝剂等，实现“以废治废、变废为宝”。
一般氯碱厂的电石渣浆液一般浓度在10％左右，在经过浓缩压滤后形成含水量约为40％的电石渣滤饼送至厂外排放。电石渣浆液或者滤饼都可用脱硫剂。目前已有电石渣在烟气脱硫上应用的相关报道，但是电石干渣或滤饼未有在大型火电厂的湿法脱硫装置上实施的先例。
中国专利ZL200410092434.5报道了一种将电石渣浆液通过烟气脱硫生产高纯度石膏的方法，包括原料的预处理过程、烟气脱硫过程、旋流优选过程和脱水过程，产品石膏的纯度超过90％。
应用化工2007，36(5)，P507-509探讨了水循环法、上清液法和悬浮法电石渣用于烟气脱硫的可行方法。各项指标的比较表明，悬浮法较优于上清液法和水循环法。
能源工程2003，05，P42-45介绍了一种将电石渣干燥制粉后用于火电厂干法、半干法烟气脱硫工艺。
如果使用电石渣浆液做脱硫剂，因为其有效的固相浓度一般只有10％，采用罐车运输成本很高，只能使用管道输送，受输送能力限制一般只有几公里。电石渣滤饼的输送成本较低，但是如果用于干法或半干法脱硫的话需要对其进行干燥，这又会使成本提高。并且以上报道都只是简单的将电石渣作为石灰石或者消石灰的简单代替，侧重于对其浓缩、筛分或干燥的前处理，没有充分考虑电石渣的本身性质，未对脱硫系统本身的操作参数进行优化，使电石渣的利用率不高，或者容易造成脱硫系统的结垢、腐蚀，导致脱硫效率的下降。如果将压滤后的电石渣用作湿法烟气脱硫以代替石灰石，这就可以扩大电石渣的运输利用范围，同时再根据电石渣的物性对脱硫系统进行优化，可有效降低脱硫的成本。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种利用化工厂排放的电石废渣做吸收剂的湿法烟气脱硫新工艺，尤其是一种利用压滤后的固体电石废渣做吸收剂的湿法烟气脱硫新工艺。
该工艺方法主要流程为：
(1)吸收剂制备
将固相中Ca(OH)2含量为85～95％的电石渣经加水磨制成固含量为15～30％的浆液，并分离其中的杂质，使固体颗粒细度为90％通过100～350目，较佳的粒度为90％通过200-250目。
(2)烟气脱硫
将已配好浓度的电石渣浆液泵入烟气脱硫系统，吸收塔型可以为喷淋塔，也可以为鼓泡塔。对于喷淋塔系统，其浆液pH值控制为4.5～9.0，较佳值为5.0～8.0；液气比控制为5～15，较佳值为7～12；浆液浓度为15～35％，较佳值为25～30％；浆液停留时间控制为8～20小时，较佳值为10～18小时。对于鼓泡塔系统，其浆液pH值控制为4.0～9.0，较佳值为4.5～8.0；浸液深度控制为100～400mm，较佳值为150～250mm；浆液浓度为10～30％，较佳值为15～25％；浆液停留时间控制为10～20小时，较佳值为12～18小时。
(3)浆液脱水
将排出的石膏浆液通过水力旋流器，控制底流浓度为40～60％，较佳值为45～55％。再将底流浆液送至真空皮带机脱水至含水量为8～15％。固相中CaSO4·2H2O含量为85～95％。
本发明采用化工厂排放的固体电石废渣做吸收剂，以废制废，实现了资源的重复利用，并且其来源较电石渣浆相比更为广泛易得。本发明根据电石渣的物性，对吸收塔系统操作参数进行优化，不仅可提高电石渣的利用率和产品石膏的纯度，而且减少了脱硫系统的结垢、腐蚀，为脱硫装置可用性提供了保障。
具体实施方式
实施例1
(1)吸收剂制备
将固相中Ca(OH)2含量为88％的电石渣经加水磨制成固含量为30％的浆液，并分离其中的杂质，使固体颗粒细度为90％通过250目。
(2)烟气脱硫
将已配好浓度的电石渣浆液泵入烟气脱硫系统，吸收塔型为喷淋塔，控制其浆液pH值为5.5，液气比为13，浆液浓度为25％，浆液停留时间为10小时。
(3)浆液脱水
将排出的石膏浆液通过水力旋流器，控制底流浓度为45％，再将底流浆液送至真空皮带机脱水，最终石膏产品的含水量为9％，固相中CaSO4·2H2O含量为92％。
实施例2
(1)吸收剂制备
将固相中Ca(OH)2含量为90％的电石渣经加水磨制成固含量为23％的浆液，并分离其中的杂质，使固体颗粒细度为90％通过300目。
(2)烟气脱硫
将已配好浓度的电石渣浆液泵入烟气脱硫系统，吸收塔型为喷淋塔，控制其浆液pH值为7.5，液气比为7，浆液浓度为30％；浆液停留时间为15小时。
(3)浆液脱水
将排出的石膏浆液通过水力旋流器，控制底流浓度为50％，再将底流浆液送至真空皮带机脱水，最终石膏产品的含水量为11％，固相中CaSO4·2H2O含量为90％。
实施例3
(1)吸收剂制备
将固相中Ca(OH)2含量为92％的电石渣经加水磨制成固含量为25％的浆液，并分离其中的杂质，使固体颗粒细度为90％通过250目。
(2)烟气脱硫
将已配好浓度的电石渣浆液泵入烟气脱硫系统，吸收塔型为鼓泡塔。控制其浆液pH值为5.0，浸液深度为250mm，浆液浓度为22％，浆液停留时间为13小时。
(3)浆液脱水
将排出的石膏浆液通过水力旋流器，控制底流浓度为50％，再将底流浆液送至真空皮带机脱水，最终石膏产品的含水量为8％，固相中CaSO4·2H2O含量为94％。
实施例4
(1)吸收剂制备
将固相中Ca(OH)2含量为95％的电石渣经加水磨制成固含量为25％的浆液，并分离其中的杂质，使固体颗粒细度为90％通过200目。
(2)烟气脱硫
将已配好浓度的电石渣浆液泵入烟气脱硫系统，吸收塔型为鼓泡塔。控制其浆液pH值为7.5，浸液深度为100mm，浆液浓度为27％，浆液停留时间为16小时。
(3)浆液脱水
将排出的石膏浆液通过水力旋流器，控制底流浓度为55％，再将底流浆液送至真空皮带机脱水，最终石膏产品的含水量为7％，固相中CaSO4·2H2O含量为95％。

Claims (9)

1.一种湿法烟气脱硫工艺，其使用电石渣作为吸收剂，其包括以下步骤：
(1)将固相中Ca(OH)2含量为85～95％的电石渣经加水磨制成固含量为15～30％的浆液，并分离其中的杂质，使固体颗粒细度为90％通过100～350目；
(2)将已配好浓度的电石渣浆液泵入湿法烟气脱硫系统，进行烟气脱硫吸收操作，并排出石膏浆液；
(3)将排出的石膏浆液通过水力旋流器，控制底流浓度为40～60％，再将底流浆液送至真空皮带机脱水至含水量为8～15％。
2.权利要求1的工艺，其中所述电石渣是压滤后的固体电石废渣。
3.权利要求1的工艺，其中所述湿法烟气脱硫系统为喷淋塔系统，其浆液pH值控制为4.5～9.0；液气比控制为5～15；浆液浓度为15～35％；浆液停留时间控制为8～20小时。
4.权利要求3的工艺，其中浆液pH值控制为5.0～8.0；液气比控制为7～12；浆液浓度为25～30％；浆液停留时间控制为10～18小时。
5.权利要求1的工艺，其中所述湿法烟气脱硫系统为鼓泡塔系统，其浆液pH值控制为4.0～9.0；浸液深度控制为100～400mm；浆液浓度为10～30％；浆液停留时间控制为10～20小时。
6.权利要求5的工艺，其中浆液pH值控制为4.5～8.0；浸液深度控制为150～250mm；浆液浓度为15～25％；浆液停留时间控制为12～18小时。
7.权利要求1的工艺，其中所述电石渣浆液的固体颗粒细度为90％通过200-250目。
8.权利要求1的工艺，其中所述排出的石膏浆液通过水力旋流器时控制底流浓度为45～55％。
9.权利要求1的工艺，其中所述石膏浆液经真空皮带机脱水后其固相中CaSO4·2H2O含量为85～95％。
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