CN101347706A - 一种电石渣再生的双碱法烟气脱硫工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电石渣再生的双碱法烟气脱硫工艺，利用纯碱、烧碱或废碱作为吸收剂，电石渣为再生剂进行烟气脱硫，由泵将吸收液送入吸收器内，与除尘后的烟气接触反应，脱硫后的烟气经除雾后排至烟囱；反应后的吸收液由塔底流入再生池，与加入的电石渣浆液反应再生，再生后的吸收液流入沉淀池沉淀后进入泵前池，由泵再送入吸收器循环使用。本发明脱硫效率达90％以上，利用电石渣作为再生剂，不仅降低运行费用，而且体现了以废治废、节能减排的发展方式，具有明显的环境效益、经济效益和社会效益。

Description

一种电石渣再生的双碱法烟气脱硫工艺

技术领域

本发明涉及大气污染控制技术领域，具体是涉及一种烟气净化中用钠碱溶液作为吸收剂、电石渣浆液作为再生剂的双碱法烟气脱硫工艺。

背景技术

烟气脱硫(FGD)是世界上唯一大规模商业化的脱硫技术。FGD技术只要是利用吸收剂或吸附剂去除烟气中的SO₂，并使其转化为较为稳定的硫的化合物。FGD技术种类繁多，但是真正工业化的只有十几种。FGD技术按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。其中湿法烟气脱硫技术占整个工业化脱硫装置的85％左右，而湿式石灰石/石灰法又占湿法的近80％，在现有烟气脱硫技术中占主导地位。

湿式石灰石/石灰法烟气脱硫技术是利用成本低廉的石灰石或石灰作为吸收剂吸收烟气中的SO₂，生成半水亚硫酸钙或石膏。这种技术曾在70年代因其投资大、运行费用高和腐蚀、结垢、堵塞等问题而影响了其在火电厂中的应用。经过多年的实践和改进，石灰石/石灰法的工作性能和可靠性大为提高，投资与运行费用显著减少。双碱法正是为了克服石灰石/石灰法容易结垢和堵塞的缺点而发展起来的。双碱法先用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收SO₂，然后再用石灰乳或石灰吸收液进行再生。双碱法的明显优点是，由于主塔内采用液相吸收，吸收剂在塔外的再生池中进行再生，从而不存在塔内结垢和浆料堵塞问题，而且可以使用高效的板式塔或填料塔代替目前广泛使用的喷淋塔浆液法，减少吸收塔的尺寸及操作液气比，降低成本。此外，双碱法可得到较高的脱硫率，可达90％以上，应用范围较广。

福建鑫泽环保设备有限公司发明了一种铵基双碱法脱硫工艺，利用废氨水作为脱硫剂，以电石渣作为再生剂进行烟气脱硫。但此法要求较高，首先该脱硫工艺必须符合氨法脱硫工艺，必须降低烟气温度和吸收液的温度；其次，氨水的运输和存储条件较苛刻，增加脱硫成本；最后，氨法脱硫容易造成氨泄露、气溶胶等二次污染。

国内许多大、中型采用电石法生产聚氯乙烯的化工企业都有大量的电石渣产生。电石渣的主要成分是Ca(OH)₂，易溶于水，长期露天堆放会污染土壤和浅层地下水，使土壤盐渍化和盐碱化，大量电石渣的堆放还挤占宝贵的土地资源。因此如何回收利用电石渣，是很多企业关注的重点。由于电石渣与脱硫剂石灰的成分非常类似，所以电石渣也被用来作为烟气脱硫的吸收剂，从而走出了一条以废治废、资源综合利用的路子。

发明内容

本发明提供了一种电石渣再生的双碱法烟气脱硫工艺，以废弃物电石渣作为脱硫再生剂，达到以废治废的目的，减少电石渣污染排放，同时也降低了烟气脱硫运行成本。

一种电石渣再生的双碱法烟气脱硫工艺，除尘后的烟气与脱硫吸收液接触反应，除去二氧化硫后，经除雾排放；脱硫后的吸收液与电石渣浆液再生反应后沉淀，沉淀后的上清液循环利用，与烟气接触脱硫。。

所述的脱硫吸收液为钠碱，比如纯碱、烧碱或含纯碱和/或烧碱的废碱等；吸收液中钠离子浓度为0.05-0.5mol/L。

所述的电石渣浆液的质量百分浓度为5～35％，电石渣浆液根据电石渣的组分不同而不同。

所述的再生反应的pH值为12-14，可满足较高的电石渣利用率。

本发明的反应过程为(以纯碱为吸收剂)：

1、启动过程：系统的启动阶段，纯碱配制成一定浓度的吸收液，在吸收塔内与烟气中的SO₂发生如下反应：

Na₂CO₃+SO₂→Na₂SO₃+CO₂   (1)

Na₂SO₃+SO₂+H₂O→2NaHSO₃  (2)

系统在启动后的一段时间内，主要以反应(1)为主，随后以反应(2)为主，pH值缓慢下降至7以后开始再生。

2、再生过程：再生通过吸收塔外再生池内加入电石渣浆液进行，电石渣的主要成份为Ca(OH)₂：

3、吸收过程：系统运行一段时间后，进入吸收塔的再生吸收液进行如下反应：

2NaOH+SO₂→Na₂SO₃+H₂O    (5)

Na₂SO₃+SO₂+H₂O→2NaHSO₃  (6)

由于有少量钠离子会随脱硫渣或废水排出脱硫系统，因此在再生吸收液循环利用前可根据实际情况向再生吸收液内补充适当的碱液。

本发明设置电石渣化浆系统，为保持脱硫系统的稳定运行，需对电石渣进行格栅、沉砂等预处理，去除悬浮物和大颗粒物，保证电石渣的成份及理化性质符合脱硫要求，电石渣颗粒90％以上通过200目。

在双碱法体系中，Na₂SO₃是主要的吸收剂，氧的存在会大大降低亚硫酸钠的浓度，当SO₃ ^2-被氧化成SO₄ ^2-后，吸收液的脱硫性能下降。电石渣中含有Ca(OH)₂、CaCO₃、H₂O、CaO及少量SiO₂、PbO、P、S、C、As等杂质及CaC₂。与石灰相比，电石渣含有较多的还原性物质，如CaC₂、S^2-等，因此利用电石渣作为再生剂，其中的还原性物质可以有效的抑制亚硫酸钠的氧化，从而保证双碱法体系中活性钠离子浓度。

与传统双碱法相比，本发明具有以下优势：一是以电石渣代替石灰，实现了以废治废的目的；二是为有关化工企业的废弃物电石渣寻找到一条合适的再利用途径，实现了循环经济的目的；三是电石渣含有还原性物质，能有效抑制氧化作用，提高吸收剂的利用率；四是该法脱硫效率可达90％以上，并大大降低了脱硫的运行费用。

附图说明

图1为本发明工艺的流程图。

具体实施方式

如图1所示，锅炉烟气7通过引风机3先进入除尘器6，除尘后烟气进入吸收器1后自下而上，与循环泵5输送的吸收液自上而下接触反应，脱硫后从上部引出，净烟气4经烟囱排放，吸收器1可为旋流板塔、筛板塔、泡罩塔等板式塔、以及填料塔、文丘里、喷淋塔等，吸收器1上部带有除雾器17和清洗水8；电石渣14与工艺水15进入化灰器9，在化灰器搅拌器21的搅拌下混合均匀，电石渣浆液20由电石渣浆泵10输送至再生池11，与从塔釜溢流而来的脱硫后吸收液18在再生池搅拌器19的搅拌作用下混合均匀反应完全，控制反应时的pH值为12-14。再生反应后的吸收液进入沉淀池12，经沉淀、澄清后，上清液进入泵前池13，根据钠碱流失情况往泵前池内补充钠碱16，再生后的吸收液22由循环泵送回吸收器1内。

沉淀池内的亚硫酸钙和硫酸钙沉淀物由渣浆泵或抓斗输送到渣处理系统中，经过滤后，被送往氧化池氧化成硫酸钙，制备石膏，或是直接外送填埋。滤液仍送回吸收液循环系统循环回用。泵前池13中吸收液通过pH控制系统控制pH值，一般为12-14。化灰器9中电石渣浆浓度维持在5-35％左右。

应用例1

某热电厂，2台35t/h链条锅炉采用本工艺脱硫，钠离子浓度0.5mol/L，再生池pH值控制在12.0，塔釜pH值6.5，电石渣浆液浓度15％，液气比选用3L/m³，进口二氧化硫浓度2200mg/m³，出口二氧化硫浓度为169mg/m³，脱硫效率92.4％。

应用例2

某热电厂，2台240t/h煤粉炉锅炉采用本工艺脱硫，钠离子浓度0.5mol/L，再生池pH值控制在13.0，塔釜pH值6.4，电石渣浆液浓度18％，液气比选用6L/m³，进口二氧化硫浓度3800mg/m³，出口二氧化硫浓度为192mg/m³，脱硫效率95％。

Claims (6)

1、一种电石渣再生的双碱法烟气脱硫工艺，其特征在于：除尘后的烟气与脱硫吸收液接触反应，除去二氧化硫后，除雾，排放；脱硫后的吸收液与电石渣浆液进行再生反应后沉淀，沉淀后的上清液循环利用，与烟气接触脱硫。

2、根据权利要求1所述的电石渣再生的双碱法脱硫工艺，其特征在于：所述的吸收液为纯碱溶液、烧碱溶液或含有纯碱和/或烧碱的废碱液。

3、根据权利要求2所述的电石渣再生的双碱法脱硫工艺，其特征在于：所述的脱硫吸收液中钠离子浓度为0.05-0.5mol/L。

4、根据权利要求1所述的电石渣再生的双碱法脱硫工艺，其特征在于：所述的电石渣浆液的质量百分浓度为5～35％。

5、根据权利要求1所述的电石渣再生的双碱法脱硫工艺，其特征在于：所述的再生反应pH值为12-14。

6、根据权利要求1所述的白泥再生的双碱法脱硫工艺，其特征在于：所述的电石渣浆液中电石渣颗粒90％以上通过200目。

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