CN101480576A - 一种利用赤泥作为吸收剂的喷射鼓泡法脱硫方法 - Google Patents

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张明
刘鹏程
吴树志
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Abstract

本发明提供了一种利用赤泥作为吸收剂的喷射鼓泡法脱硫方法,包括下列步骤:1)使所述的污染气体进入装有冷却液的烟冷器进行冷却;2)将烟冷器的液相和气相引入含有赤泥的鼓泡塔内,从而使冷却后的烟气、从烟冷器中排出的液体与赤泥在鼓泡塔中接触并且发生反应;3)由鼓泡塔的排气口排出经过净化的污染气体,由鼓泡塔的排液口排出浆液;4)使该浆液进行沉淀而分离为浓浆液和上清液,让浓浆液进入堆场,让上清液作为冷却液返回烟冷器或作为冲洗液返回鼓泡塔。

Description

一种利用赤泥作为吸收剂的喷射鼓泡法脱疏方法 技术领域
本发明涉及一种利用氧化铝生产工艺过程中排放的废弃物赤泥作 为吸收剂的鼓泡法脱除污染气体中所含的酸性气体(特别是含硫气体)的 方法。
背景技术
氧化铝生产过程产生的工业废渣赤泥是一种严重的碱性污染源,因
生产方法和铝土矿品位不同,每生产1吨氧化铝大约要产生1〜2吨的赤 泥。赤泥湿法排放,每吨赤泥伴有3~41113废液,其质量浓度以Na20计 为2~7g/L。赤泥的存放不仅占用大量土地和农田、耗费较多的堆场建设 和维护费用,而且存在于赤泥中的剩余石咸能向地下渗透,造成地下水污 染。由于赤泥特有的理化性质,其化学组分复杂, 一直是氧化铝工业三 废治理的重点和难点。在土地资源日趋紧张、环境保护日趋重要的当今 社会,如何限制赤泥的环境危害,多渠道的综合治理赤泥已成为氧化铝 企业健康发展的瓶颈。
目前国内普遍应用的湿法烟气脱^5克技术所使用的吸收剂大多为石 灰石,虽然石灰石价格低廉,但是在进入脱硫系统前需要磨制成粉状并 加水制成浆液,这增加了脱硫运行成本。赤泥中含有大量的碱性物质, 赤泥浆液pH值在12.5 ~ 13.0范围内,与二氧化矽b有4艮强的反应活性。 同时由于氧化铝生产的特点,外排赤泥的粒度很小,完全符合脱硫过程 的粒度要求。因而,采用赤泥作为脱硫剂,具有节能、节水、减少石灰 石资源消耗等多方面的现实意义。脱硫后生产的赤泥还可以作为生产水 泥的原料,实现"以废治废、变废为宝"。
中国专利ZL200610200499.6和ZL200610098706.1分别报道了采用 赤泥吸收烟气中S02的工艺方法。这两个专利中采用的吸收塔型均为填 料塔,虽然填料塔的气液接触面积较大,但是由于在运行过程中压降较 大,增加了动力消耗,并且由于赤泥本身的性质,采用填料塔易出现结 垢、堵塞等问题,严重时甚至会使系统停运。
因此对现有的采用赤泥作为吸收剂的烟气脱硫技术进行改进,提高 脱疏系统的运行稳定性和可靠性,对推动节能减排和环境保护具有重要的现实意义。
本发明的目的是提供一种利用氧化铝生产过程中排放的废弃物赤 泥啦文脱石克吸收剂的鼓泡法脱石危工艺。
发明内容
本发明涉及一种利用赤泥作为脱疏剂的脱除污染气体中所含的酸
性气体(特别是含硫气体)的方法,该方法包括下列步骤:
1) 使所述的污染气体进入装有冷却液的烟冷器进行冷却;
2) 将烟冷器的液相和气相引入含有赤泥的鼓泡塔内,从而使冷却 后的烟气、从烟冷器中排出的液体与赤泥在鼓泡塔中接触并且发生反应;
3) 由鼓泡塔的排气口排出经过净化的污染气体,由鼓泡塔的排液 口排出浆液;
4) 使该浆液进行沉淀而分离为浓浆液和上清液,让浓浆液进入堆 场,让上清液作为冷却液返回烟冷器或作为沖洗液返回鼓泡塔。
在本发明一种优选的实施方式中,所述的污染气体是含有S02、 S03、 HF、 HC1或其它酸性气体或其混合物的烟气。
在本发明的另一种优选的实施方式中,所述的赤泥含有碱性物质。 优选地,所述的碱性物质包括碱金属或碱土金属的氧化物或氢氧化物或 弱酸盐。
在本发明的特别优选的实施方式中,所迷的赤泥来自氧化铝厂。
在本发明的另一特别优选的实施方式中,所述的赤泥的pH在 12.5-13.0的范围内。
在本发明的另一种优选的实施方式中,在鼓泡塔内控制浆液的pH 在5.0-7.0的范围内。
在本发明的另一种优选的实施方式中,所述的经过净化的污染气体 不含有或基本上不含有S02和S03。根据本发明的方法,脱硫方法的原 理为:
l)烟气流程:原烟气首先进入烟冷器进行洗涤降温,将烟气温度 从100~ 130。C左右降低到约50〜80。C左右,避免高温原烟气直接进入 鼓泡塔中将吸收塔内构件烧坏。经降温后的烟气接近或达到饱和状态, 进入鼓泡塔内进行洗涤脱硫。烟气经鼓泡管鼓入塔内的浆液中形成气 泡,气泡在上升过程中发生脱硫反应,直到气泡浮出浆液并破裂进入液 面上方,此时被净化后的烟气经汇集后排出鼓泡塔外。
42)浆液流程:氧化铝生产工艺产生的赤泥浆液作为脱疏吸收剂送 入鼓泡塔,在鼓泡塔内与烟气中的二氧化疏发生反应,同时浆液的pH 值降低,浆液中的碱性物质如Na20、 CaO、 A1203、 Fe203等与二氧化石克 反应被消耗掉。为提高吸收剂的利用率,降低浆液输送系统的能耗,控 制鼓泡塔内浆液的pH值为中性或者偏酸性。脱石危过程中,为维持浆液 pH值,新鲜赤泥浆液不断地补充进入鼓泡塔内,脱辟u反应后的浆液也 不断地排出吸收塔进入沉淀浓缩装置。沉淀浓缩装置将脱硫后的赤泥浆 液浓缩,上清液返回脱硫系统继续使用,浓缩液直接排放到赤泥堆场。 沉淀浓缩产生的清液主要用于烟冷器喷淋用水和鼓泡塔内构件的沖洗。 烟冷器喷淋后产生的水直接通入鼓泡塔,进入塔内浆液中。
该工艺采用鼓泡塔。调节进入鼓泡塔的赤泥浆液的固含量为15 ~ 30%,较佳的是20%。将已配好浓度的赤泥浆液泵入鼓泡塔。鼓泡塔内 鼓泡管的浸没深度(烟气喷口到液面的距离)为50~300mm,较佳值为 100~250mm;鼓泡塔内浆液浓度为15~25%,较佳值为20~25%。控 制塔内赤泥浆液pH值为5.0 ~ 7.0,较佳值为6.0-7.0。脱石危效率可达 90 ~ 97%。
附图的简要说明:
图l是示意性地说明根据本发明的脱除污染气体中所含的酸性气体 的方法的工艺流程图。 具体实施方式 实施例1
调节进入鼓泡塔的赤泥浆液固含量为25%,鼓泡管的浸没深度为 200mm,吸收浆液pH值为5.0,吸收塔入口 SC)2含量为4000mg/Nm3, 出口含量为300mg/Nm3,脱硫效率可达92.5%。
实施例2
调节进入鼓泡塔的赤泥浆液固含量为25%,鼓泡管的浸没深度为 200mm,吸收浆液pH值为6.0,吸收塔入口 S02含量为4000mg/Nm3, 出口含量为250mg/Nm3,脱石克效率可达93.8%。
实施例3
调节进入鼓泡塔的赤泥浆液固含量为25%,鼓泡管的浸没深度为 250mm,吸收浆液pH值为7.0,吸收塔入口 S02含量为4000mg/Nm3, 出口含量为200mg/Nm3,脱石克效率可达95%。

Claims (8)

1. 一种利用赤泥作为吸收剂的脱除污染气体中所含的酸性气体的方法,该方法包括下列步骤:1)使所述的污染气体进入装有冷却液的烟冷器进行冷却;2)将烟冷器的液相和气相引入含有赤泥的鼓泡塔内,从而使冷却后的烟气、从烟冷器中排出的液体与赤泥在鼓泡塔中接触并且发生反应;3)由鼓泡塔的排气口排出经过净化的污染气体,由鼓泡塔的排液口排出浆液;4)使该浆液进行沉淀而分离为浓浆液和上清液,让浓浆液进入堆场,让上清液作为冷却液返回烟冷器或作为冲洗液返回鼓泡塔。
2. 根据权利要求1所述的方法,其中所述的污染气体是含有S02、 S03、 HF、 HC1或其它酸性气体或其混合物的烟气;
3. 根据权利要求1或2所述的方法,其中所述的赤泥含有碱性物质。
4. 根据权利要求3所迷的方法,其中所述的碱性物质包括碱金属或 碱土金属的氧化物或氢氧化物或弱酸盐。
5. 根据权利要求1或2所述的方法,其中所述的赤泥来自氧化铝厂。
6. 根据权利要求1或2所述的方法,其中所述的赤泥的pH在 12.5-13.0的范围内。
7. 根据权利要求1或2所述的方法,其中在鼓泡塔内控制浆液的pH 在5.0-7.0的范围内。
8. 根据权利要求1或2所述的方法,其中所述的经过净化的污染气 体不含有或基本上不含有S02和so3。
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