CN101642674B - 一种电石渣浆液预处理的湿法烟气脱硫工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电石渣浆液预处理的湿法烟气脱硫工艺，以电石渣浆液作为脱硫剂对烟气进行湿法脱硫处理，在电石渣浆液中加入催化剂，并鼓入空气经行氧化反应，氧化反应后的电石渣浆液再作为脱硫剂进行烟气湿法脱硫处理。本发明脱硫工艺对脱硫剂——电石渣浆液进行氧化预处理，节省了因亚硫酸钙的氧化时间过长产生的吸收塔(塔内氧化)或者氧化塔(塔外氧化)体积过大而产生的投资成本。随电石渣浆液进入吸收塔的催化剂能同时催化氧化塔内亚硫酸钙和亚硫酸氢钙的氧化速率，缩短氧化时间，降低浆液中的亚硫酸钙的含量，提高石膏品质。

Description

一种电石渣浆液预处理的湿法烟气脱硫工艺

技术领域

本发明属于大气污染控制技术领域，具体涉及一种电石渣浆液预处理的湿法烟气脱硫工艺。

背景技术

电石渣的主要成分是氢氧化钙，与石灰消化后的主要成分相同，可代替石灰作为脱硫剂。但是电石渣中同样含有硫、磷等还原性物质，在电石渣-石膏法烟气脱硫工艺中还原性物质会对亚硫酸钙氧化成硫酸钙的过程产生抑制作用。还原性物质会将脱硫液的氧化启动时间推迟一段时间，降低氧化速率，影响最终产出的石膏品质。

专利号为200410092434.5的中国发明专利公开了一种利用废弃的电石渣生产高纯度石膏的方法，包括原料预处理过程、烟气脱硫过程、旋流优选过程和脱水过程。该专利中涉及的电石渣原料预处理过程仅包括选取固体物为15-18％的电石渣浆液，通过常规方法将固体物含量浓缩到20-30％，同时使氢氧化钙的含量在80-85％，未有涉及电石渣脱硫过程中还原性物质的去除。易志刚、付永胜在“电石渣上清液中S^2-的去除试验研究”中分析了电石渣浆废水治理方案的现状和问题，对电石渣上清液中的S^2-进行了催化氧化试验并取得了80％的去除效果。与电石渣浆液相比，电石渣上清液中还原性物质的浓度较低，而且，电石渣浆液中被电石渣包裹的还原性物质也无法通过上述方法有效去除。

专利号为200810116928.0的中国发明专利申请公开了一种利用电石渣做吸收剂的湿法烟气脱硫工艺，其中对所用电石渣的处理仅为：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。并未见其对电石渣中还原性物质的影响的考虑。

发明内容

本发明提供了一种湿法烟气脱硫工艺，利用电石渣作为脱硫剂，并对其进行预处理，氧化其中的还原性物质，以缩短氧化时间，降低投资成本。

一种电石渣浆液预处理的湿法烟气脱硫工艺，以电石渣浆液作为脱硫剂对烟气进行湿法脱硫处理，在电石渣浆液中加入催化剂，并鼓入空气经行氧化反应，氧化反应后的电石渣浆液再作为脱硫剂进行烟气湿法脱硫处理。

所述的催化剂为Mn、Cu和Co的一种或几种盐的混合物，如：硫酸锰、硫酸铜、硫酸钴等。

Mn、Cu和Co的盐在脱硫系统和电石渣处理系统中的条件下能较好的催化氧化电石渣中的还原性物质及脱硫浆液中的亚硫酸钙，电石渣浆液具有较高的pH值，在较高pH下(pH值为8～13)Mn、Cu和Co金属离子对S^2-的氧化催化效果较好，而在pH值为5～8的范围内氧化亚硫酸根的催化效果很理想。脱硫系统浆液的pH值范围一般在5～7，能较好的保证催化剂的催化性能，有时工程实际对氧化要求比较高，将Mn、Cu和Co的几种盐混合后作为催化剂加入到电石渣浆液中能更好的发挥催化剂的性能，催化效果更好。

所述的催化剂最优选择硫酸锰，硫酸锰能够在脱硫系统中的预处理池和脱硫塔内都能保持较好的催化性能。

浆液中催化剂的浓度最优为0.1-50mmol/L，对于电石渣浆液中S^2-离子的浓度在几个毫克/升时，催化剂的浓度在0.1mmol/L即可开始催化氧化，如果电石渣浆液中S^2-离子浓度较高则需适当增加催化剂的浓度，为了同时实现催化氧化效果和考虑经济成本，催化剂浓度一般控制在0.1-50mmol/L。

在催化氧化过程中，一般S^2-离子的氧化过程每小时3m³/h的空气量即可满足，工程实际为了满足搅拌需要和S^2-离子浓度较高电石渣中S^2-离子等还原性物质的氧化需求，实际的鼓风量不能小于3m³/m³·h，考虑能耗等实际生产问题，一般控制在3～100m³/m³·h。

电石渣浆液具有较高的pH值，利用电石渣浆液中的还原性物质在较高pH值条件下容易氧化的特性，通过向电石渣浆液储罐中加入催化剂和鼓入空气来氧化电石渣中的还原性物质。同时，可以利用鼓入的空气在浆液中的上浮脉冲混合作用代替浆液罐中的电机搅拌浆液，保持浆液罐的浆液处于均匀状态。

本发明脱硫工艺对脱硫剂——电石渣浆液进行氧化预处理，节省了因亚硫酸钙的氧化时间过长产生的吸收塔(塔内氧化)或者氧化塔(塔外氧化)体积过大而产生的投资成本。随电石渣浆液进入吸收塔的催化剂能同时催化氧化塔内亚硫酸钙和亚硫酸氢钙的氧化速率，缩短氧化时间，降低浆液中的亚硫酸钙的含量，提高石膏品质。

附图说明

图1为本发明工艺电石渣预处理部分的的流程图。

具体实施方式

如图1所示，在浆液储罐3中加入催化剂，化浆完成后的电石渣浆液经化浆泵1排入浆液储罐3，由于电石渣浆液中的大量还原性物质在高pH值下鼓风氧化3到5小时后能去除80％左右，所以设计电石渣浆液在储罐的停留时间在5小时左右比较经济。在浆液储罐3底部均匀分布氧化风管，氧化风(空气)经氧化风机2送入浆液储罐3底部后，由于浮力作用会在浆液储罐3中的上浮过程中不断混合浆液避免沉淀同时氧化浆液中的还原性物质，氧化风量以能保证浆液处于均匀状态，单位体积单位时间的风量不小于3m³/m³·h。由于能保证浆液储罐的停留时间，经过氧化预处理后的浆液经浆液泵4进入吸收塔，缩短吸收塔或氧化塔中脱硫后亚硫酸钙的启动氧化时间，减少浆液在系统中的停留时间。从而能减少塔釜的体积。减小投资成本和原浆液储罐中电机搅拌的运行成本。

实施例1

某热电厂220t/h燃煤炉采用电石渣/石膏湿法脱硫工艺脱硫，烟气量210000m³/h，吸收塔进口二氧化硫浓度2200mg/Nm³，采用塔内氧化，采用硫酸锰作为催化剂，浆液储罐内催化剂浓度为0.5mmol/L，浆液储罐的鼓风量为3m³/m³·h。pH值为5.7，设计液气比为8L/m³，吸收塔内氧化速率为47.3mmol/L·h，脱硫效率为95.7％。石膏含水率低于8％，纯度高于96.5％。

实施例2

某化工厂2×75t/h燃煤炉采用电石渣/石膏湿法脱硫工艺，烟气量310000m³/h，吸收塔进口烟气二氧化硫浓度3100mg/Nm³，采用硫酸铜和硫酸锰为1∶2(质量比)的复合盐作为催化剂，浆液储罐内催化剂浓度为2mmol/L，浆液储罐的鼓风量为7m³/m³·h。pH值控制在5.8，设计液气比7L/m³，脱硫效率为96.3％。采用塔外氧化，氧化速率为51.2mmol/L·h。石膏含水率低于10％，纯度高于97.2％。

实施例3

某热电厂2×135MW/h机组燃煤炉采用电石渣/石膏湿法脱硫工艺，烟气量1200000m³/h，吸收塔进口烟气二氧化硫浓度为1700mg/Nm³，设计液气比为6L/m³，采用硫酸锰作为催化剂，浆液储罐内催化剂浓度为10mmol/L，浆液储罐的鼓风量为8m³/m³·h，pH值控制在5.5，脱硫效率为98.7％.，采用塔内氧化，吸收塔内氧化速率为48.8mmol/L·h。石膏含水率低于9％，纯度大于96.9％。

实施例4

某热电厂410t/h燃煤锅炉采用电石渣/石膏湿法烟气脱硫工艺，烟气量580000m³/h，吸收塔进口烟气二氧化硫浓度为3300mg/Nm³，液气比设计为8L/m³，采用硫酸锰和硫酸钴为2∶3(质量比)的复合盐作为催化剂，浆液储罐内催化剂浓度为35mmol/L，浆液储罐的鼓风量为30m³/m³·h，pH值控制在5.7，脱硫效率为95.6％。采用塔外氧化，氧化塔氧化速率为49.1mmol/L·h。石膏含水率低于8％，纯度大于98.0％。

Claims (2)

1.一种电石渣浆液预处理的湿法烟气脱硫工艺，以电石渣浆液作为脱硫剂对烟气进行湿法脱硫处理，其特征在于：在电石渣浆液中加入催化剂，并鼓入空气经行氧化反应，氧化反应后的电石渣浆液再作为脱硫剂进行烟气湿法脱硫处理；所述的催化剂为Mn、Co、Cu的一种或几种盐的混合物；浆液中催化剂的浓度为0.1-50mmol/L；所述的鼓入空气的量单位体积单位时间的风量为3～100m³/m³·h。

2.如权利要求1所述的湿法烟气脱硫工艺，其特征在于：所述的催化剂为硫酸锰。

Images