CN102357337A - 一种钠钙双碱法脱硫工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钠钙双碱法脱硫工艺。它包括以下步骤：(1)、来自锅炉含硫烟气经除尘处理后，在脱硫主塔中与碱液进行逆流接触脱除SO₂；(2)、脱除SO₂的烟气进入副塔，经副塔上部的离心除雾器除去水雾后通过引风机经烟囱排放；(3)、吸收过烟气的脱硫液流入渣浆沉淀池，与石灰乳充分反应后，上清液流入钠碱再生池，溶液得到进一步沉淀，钠碱再生池的上清液流入循环池，由循环泵打入脱硫塔进行烟气脱硫；(4)、渣浆沉淀池的渣浆由渣浆泵打入钙硫渣处理系统，经过浓缩分离，浓稠的浆液经过压滤机的压滤，使水分得到进一步除去，脱水后的副产物回收，过滤下来的水集中后通过输送泵重新打到脱硫循环池循环利用。本发明解决了石灰石法烟气脱硫容易造成管道和设备结垢堵塞的问题，它具有反应活性高、吸收速度快、液气比小、运行成本低的优点。

Description

一种钠钙双碱法脱硫工艺

技术领域

本发明涉及一种脱硫方法，具体地说是一种钠钙双碱法脱硫工艺。

背景技术

环境保护是我国的基本国策之一，三废治理是全面建设小康社会、改善环境、保护生态的重要内容，作为大气污染物排放的大户，锅炉烟气自然成为环保部门的治理对象，而且对锅炉烟气除尘脱硫的要求也一年比一年提高。目前，烟气脱硫所采用的工艺多种多样，达数百种之多。在这些脱硫工艺中，有的技术较为成熟，有的尚处于试验研究阶段。目前主要的脱硫工艺是：

(1)石灰石湿法烟气脱硫工艺

该法是用石灰浆吸收烟气中的SO₂，反应原理如下：

脱硫过程：

Ca(OH)₂+SO₂→CaSO₃·1/2H₂O+1/2H₂O

CaSO₃·1/2H₂O+1/2H₂O+SO₂→Ca(HSO₃)₂

氧化过程：

2CaSO₃·1/2H₂O+2O₂+3H₂O→2CaSO₄·2H₂O

Ca(HSO₃)₂+1/2O₂+H₂O→CaSO₄·2H₂O+SO₂↑

石灰湿法烟气脱硫工艺较为成熟，脱硫效率较高，但在此过程中生成的CaSO₄·2H₂O即石膏比较容易在喷嘴、管道上结垢，堵塞喷嘴和管道，而且CaSO₄·2H₂O是难溶物质，一旦结垢，只能拆检进行人工清垢，导致装置维修费用偏高。

(2)石灰干法烟气脱硫工艺

石灰干法烟气脱硫工艺的反应原理和湿法相同，不同的是湿法采用石灰浆吸收烟气中的SO₂，而干法使用的石灰粉吸收烟气中的SO₂。该法脱硫效率较低，最高只能达到90％，而且占地面积比较大，投资和运行费用也很高。

(3)氨法脱硫工艺

氨法脱硫工艺是以液氨吸收烟气中的SO₂，生成亚硫酸氢铵，亚硫酸氢铵再氧化成硫酸铵，反应原理如下：

吸收：SO₂+H₂O+xNH₃＝(NH₄)_xH_2-xSO₃                  (亚硫酸铵)

氧化：(NH₄)_XH_2-XSO₃+1/2O₂+(2-x)NH₃＝(NH₄)₂SO₄      (硫铵)

氨法脱硫的特点是变废为宝，不产生二次污染，但氨法脱硫目前技术不够成熟，而且运行成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有脱硫技术的缺陷，提供一种钠钙双碱法脱硫工艺，它解决了石灰石法烟气脱硫容易造成管道和设备结垢堵塞的问题，它具有反应活性高、吸收速度快、液气比小、运行成本低的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：它包括以下步骤：

(1)、来自锅炉含硫、含尘烟气经水膜除尘、静电除尘处理后，在烟气吸收系统的脱硫主塔中与脱硫循环池输送来的碱液进行充分的逆流接触脱除SO₂；所述的碱液为氢氧化钠和氢氧化钙的混合水溶液。

(2)、脱除SO₂的烟气进入副塔，经副塔上部的离心除雾器除去水雾后通过引风机经烟囱排放；

(3)、吸收过烟气的脱硫液流入渣浆沉淀池，与石灰乳充分反应后，上清液流入钠碱再生池，溶液得到进一步沉淀，钠碱再生池的上清液流入循环池，由循环泵打入脱硫塔进行烟气脱硫；

(4)、渣浆沉淀池的渣浆由渣浆泵打入钙硫渣处理系统，经过浓缩分离，浓稠的浆液经过压滤机的压滤，使水分得到进一步除去，脱水后的副产物回收，过滤下来的水集中后通过输送泵重新打到脱硫循环池循环利用。

由于在脱硫装置运行过程中有一部分钠碱的消耗，因此要根据循环池溶液的pH值补充钠碱，同时因脱硫塔内烟气及钙硫渣中带出一部分水，因此还要往系统中及时补充一次水。

钠钙双碱法脱硫反应原理：

Na₂CO₃+SO₂→Na₂8O₃+CO₂↑            (1)

2NaOH+SO₂→Na₂SO₃+H₂O               (2)

Na₂SO₃+SO₂+H₂O→2NaHSO₃             (3)

以上三式视吸收液酸碱度不同而异：(1)式为吸收启动反应式；碱性较高时(PH＞9)，(2)式为主要反应；碱性降低到中性甚至酸性时(5＜PH＜9)时，则按(3)式发生反应。

再生过程：

2NaHSO₃+Ca(OH)₂→Na₂SO₃+CaSO₃↓+2H₂O    (4)

Na₂SO₃+Ca(OH)₂→2NaOH+CaSO₃↓           (5)

在Ca(OH)₂浆液(Ca(OH)₂达到过饱和状况)中，中性(两性)的NaHSO₃很快跟Ca(OH)₂反应从而释放出[Na⁺]，随后生成的[SO₃ ^2-]继续跟Ca(OH)₂反应，反应生成的亚硫酸钙以半水化合物形式慢慢沉淀下来，从而使[Na⁺]得到再生，吸收液恢复对SO₂的吸收能力，循环使用。

本发明较之石灰石法等其它脱硫工艺，它有以下优点：

(1)用钠碱脱硫，循环水基本上是钠碱的水溶液，在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀和堵塞现象，便于设备运行与保养；

(2)吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在脱硫塔以外，避免了塔的堵塞和磨损，提高了运行可靠性，降低了操作费用，同时可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔，使系统更紧凑，且可提高脱硫效率；

(3)钠碱吸收液在脱硫塔内吸收SO₂反应速率快，故可用较小的液气比，达到较高的脱硫率，从而既可降低运行费用，又可减少水池、水泵和管道的投资。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图

具体实施方式

以下结合工艺流程图对本发明做进一步描述：

如图1所示，本发明包括以下步骤：

(1)、来自锅炉含硫、含尘烟气经水膜除尘、静电除尘处理后，在烟气吸收系统的脱硫主塔中与脱硫循环池输送来的碱液进行充分的逆流接触脱除SO₂；所述的碱液为氢氧化钠和氢氧化钙的混合水溶液。

(2)、脱除SO₂的烟气进入副塔，经副塔上部的离心除雾器除去水雾后通过引风机经烟囱排放；

(3)、吸收过烟气的脱硫液流入渣浆沉淀池，与石灰乳充分反应后，上清液流入钠碱再生池，溶液得到进一步沉淀，钠碱再生池的上清液流入循环池，由循环泵打入脱硫塔进行烟气脱硫；

(4)、渣浆沉淀池的渣浆由渣浆泵打入钙硫渣处理系统，经过浓缩分离，浓稠的浆液经过压滤机的压滤，使水分得到进一步除去，脱水后的副产物回收，过滤下来的水集中后通过输送泵重新打到脱硫循环池循环利用。

由于在脱硫装置运行过程中有一部分钠碱的消耗，因此要根据循环池溶液的pH值补充钠碱，同时因脱硫塔内烟气及钙硫渣中带出一部分水，因此还要往系统中及时补充一次水。

Claims (1)

1.一种钠钙双碱法脱硫工艺，它包括以下步骤：

(1)、来自锅炉含硫、含尘烟气经水膜除尘、静电除尘处理后，在烟气吸收系统的脱硫主塔中与脱硫循环池输送来的碱液进行逆流接触脱除SO₂；所述的碱液为氢氧化钠和氢氧化钙的混合水溶液；

(2)、脱除SO₂的烟气进入副塔，经副塔上部的离心除雾器除去水雾后通过引风机经烟囱排放；

(3)、吸收过烟气的脱硫液流入渣浆沉淀池，与石灰乳充分反应后，上清液流入钠碱再生池，溶液得到进一步沉淀，钠碱再生池的上清液流入循环池，由循环泵打入脱硫塔进行烟气脱硫；

(4)、渣浆沉淀池的渣浆由渣浆泵打入钙硫渣处理系统，经过浓缩分离，浓稠的浆液经过压滤机的压滤，使水分得到进一步除去，脱水后的副产物回收，过滤下来的水集中后通过输送泵重新打到脱硫循环池循环利用。

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