CN102794100A

CN102794100A - 一种再生氨脱硫联产硫酸钙晶须工艺

Info

Publication number: CN102794100A
Application number: CN2012102686613A
Authority: CN
Inventors: 陶俊; 徐继红
Original assignee: Huainan City's Bright Moon Environmental Protection Science And Technology Ltd Co
Current assignee: Anhui Lanxing Environmental Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2012-07-25
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2032-07-25
Also published as: CN102794100B

Abstract

一种再生氨脱硫联产硫酸钙晶须工艺，具体地说，是以电石泥为原料，氯化铵(或硝酸铵)与电石泥反应生成氯化钙(或硝酸钙)的同时再尘氨脱硫，脱硫产物亚硫酸铵经氧化为硫酸铵后，硫酸铵与氯化钙(或硝酸钙)反应制备硫酸钙晶须，硫酸铵与氯化钙(或硝酸钙)反应生成的氯化铵(或硝酸铵)循环使用。本发明能达到的效果：(1)脱硫率＞95％，吸收剂氨通过再生获得；(2)再生反应较完全，电石泥转化率＞95％；(3)氨损减少10％以上；(4)脱硫能耗降低10％以上；(5)脱硫设备投资减少20％以上，晶须生产设备投资减少20％以上；(6)所得硫酸钙晶须具有高长径比达50-200，高白度达90％，高纯度达99％。

Description

一种再生氨脱硫联产硫酸钙晶须工艺

技术领域

本发明属于锅炉尾气处理和新材料领域。本发明涉及一种除去二氧化硫和生产硫酸钙晶须的方法，更具体地说，是一种以电石泥为原料，再生氨脱硫，改变氨法脱硫副产硫酸铵为硫酸钙晶须的方法。

背景技术

我国的能源结构90％以上以燃煤作为动力，燃烧煤炭都会产生SO₂，其中以电厂排放量最大，由SO₂为主所致的酸雨污染危害面积已占国土面积的约40％，全国每年因此而造成的经济损失已达上千亿元。

目前，世界上烟气脱硫的方法已达100多种，工业上应用的方法也约有20种。其中湿法脱硫技术应用约占整个工业化脱硫装置的90％左右，其中氨法脱硫仅次于石灰/石膏法，在当今脱硫技术中居重要地位。

氨法脱硫相关专利及文献如下：

CN1104935C公开了一种从烟气中除去二氧化硫的方法，其中烟气在洗涤器的洗涤区中用吸收流体逆流处理。吸收流体是由氨水、从洗涤区下的洗涤器中抽出并不经中间处理的亚硫酸铵流体和从氧化装置返回的硫酸铵溶液的混合物组成。

CN1401414公开了一种从烟道气中脱除二氧化硫并制得硫酸铵的方法，其特征是：使烟道气通过亚硫酸铵溶液，亚硫酸铵与烟道气中的二氧化硫和水发生反应生成亚硫酸氢铵溶液，再

文献《氨法脱硫副产物亚硫酸铵的塔外氧化》(电力环境保护，2009，25(3))公开了一种氨法脱硫塔外氧化工艺，特点是氨脱硫产生的亚硫酸铵在吸收塔之外设置氧化塔，向溶液中加氨，使亚硫酸氢铵反应生成亚硫酸铵溶液，再在含氧气体氧化下使之生成硫酸铵。

氨法脱硫，利用氨吸收二氧化硫，反应属于气液相反应，与石灰/石膏法相比具有吸收速度快、无结垢的优点；但该法也有设备磨损严重，需消耗价值较高的氨，副产硫酸铵价值低的缺点。

氨法脱硫塔外氧化工艺据说可以减少逸氨和气溶胶的生成；但电厂实际运行情况是副产硫酸铵只有理论值的1/4，表明该法存在氨损大的问题。

硫酸钙晶须相关专利如下：

CN101550602公开了一种以脱硫石膏为原料的CaSO4晶须及其制备方法。其技术方案是：先将脱硫石膏、水和媒晶剂充分混合，形成悬浊液，其中：脱硫石膏质量浓度为1～8％，媒晶剂质量浓度为5～20％；再在常压、100～128℃和搅拌速率为120～210r/min条件下，或将上述悬浊液搅拌1～3小时，加入悬浊液质量0.5～1％的硫酸钙晶须作为晶种，反应1～3小时，加入改性剂，或将上述悬浊液搅拌3～8小时，直接加入改性剂，改性剂的加入量均为悬浊液质量的0.4～1％，搅拌0.5～1小时；然后经抽滤、洗涤和三段干燥，可获得三种不同类型的硫酸钙晶须。

CN101311337公开了一种利用烟气脱硫石膏制备硫酸钙晶须的方法，包括调浆、高温结晶、干燥、涂饰等工艺步骤。该方法利用烟气脱硫石膏为原料，生产成本低，工艺流程短，节省了天然石膏矿，有效缓解烟气脱硫石膏污染环境的问题。产品纯度达98％以上，可用作中等强度填充剂，也可代替石棉作为摩擦材料、建筑材料、保温材料等，还可部分代替玻璃纤维，和树脂、橡胶、塑料等有机高分子化合物具有良好的相容性。

CN1598083本发明为一种硫酸钙晶须的制备方法，整个生产以生石膏(CaSO4·2H2O)和水为原料，经过原料准备、合成反应、脱水干燥和精制除杂等项工序，其特征在于所选原料生石膏的有效含量达到95以上、白度在90％以上，和自来水混合制得生石膏料浆，经充分乳化后，加入反应器中使其发生化学反应，然后再进入到以后的工序。利用本方法生产的硫酸钙晶须产品性能优良，成本低廉，可在各行业中广泛应用，具有广阔的市场前景。

这些硫酸钙晶须的制备方法以天然或副产二水硫酸钙为原料，存在精制除杂等项工序和产品白度不高、长径比不均等问题，生产成本高等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从烟气中除去二氧化硫的方法，并把脱硫过程变成高附加值产品的生产过程——副产硫酸钙晶须。

本发明的方法是以电石泥为原料，氯化铵(或硝酸铵)与电石泥反应生成氯化钙(或硝酸钙)的同时再生氨脱硫，脱硫产物亚硫酸铵经氧化为硫酸铵后，硫酸铵与氯化钙(或硝酸钙)反应制备硫酸钙晶须，硫酸铵与氯化钙(或硝酸钙)反应生成的氯化铵(或硝酸铵)循环使用。以下仅以氯化铵为介质进行说明。

本发明体现在以下几点：(1)以氯化铵为介质，循环液中氯化铵浓度达15～35％，以电石泥(氢氧化钙)与氯化铵再生氨为脱硫吸收剂吸收二氧化硫，吸收剂氨通过再生获得。(2)以电石泥(氢氧化钙)与氯化铵再生反应中氯化铵过量，电石泥反应完全，电石泥中钙得到充分利用。(3)吸收塔底可通氧化风，也可是塔外氧化，强制使亚硫酸铵氧化为硫酸铵；由于以氯化铵为介质，设计整体亚硫酸氨的浓度较低，二氧化硫的吸收与氧化更易进行，同时氨损减少。(4)以氯化铵为介质，硫酸铵以溶液状态离开脱硫系统加以利用，减少脱硫获取固态副产硫酸铵的能耗，同时也降低脱硫设备的磨损。(5)二水硫酸钙的生成反应与半水硫酸钙晶须须制备一体化，仅设一反应釜，当然可分设搅拌反应釜与晶须生长釜。(6)分离工序设网带真空过滤机，过滤液与洗涤液分开，洗涤过程成为晶须表面处理过程；分离工序的真空抽滤是氨再生的氨的释放的主要所在，也是水平衡的关键所在。(7)该法脱硫率＞95％，所得硫酸钙晶须具有高长径比达50-200，高白度达90％，高纯度达99％，副产硫酸钙晶须具有较高的产品价值。

本发明的具体实现过程：烟气进入脱硫吸收塔中部，与从上部喷淋下的循环浆液逆流接触，塔内浆液中氯化铵铵的浓度为15～35％，将空气用氧化风机鼓入脱硫塔下部槽体或通入塔外氧化塔。通过喷淋洗涤，烟气中的二氧化硫、粉尘被除去，再经塔顶工艺水洗涤，净化烟气离开吸收系统送烟囱，脱硫塔下部槽体部分浆液由浆液泵排出或氧化塔底液过滤后送硫酸铵液槽储存备用。电石泥由电石泥浆液泵打入氨再生槽，在氨再生槽中与泵入的氯化铵液发生氨再生反应，生成的氯化钙液经过滤后入氯化钙液槽备用。在反应釜中依次泵入氯化铵液(调整浓度用)、硫酸铵液和氯化钙液，经搅拌混合反应、加热升温、保温静置和卸料四个过程生产得到硫酸钙晶须产品，再经过滤、表面处理、烘干和包装得到硫酸钙晶须成品。

附图说明

附图1是发明实施例1的工艺流程示意图

附图2副产石膏晶须效果图

具体实施方式

实施例1

图1中氧化风机1，脱硫吸收塔2，浆液循环泵3，过滤机4，硫酸铵液槽5，硫酸铵液泵6，晶须反应器7，网带过滤机8，氯化铵液槽9，真空泵10，氯化铵液泵11，氨再生槽12，离心过滤机13，引风机14，氯化钙液槽15，氯化钙液泵16，叶滤真空泵17，洗涤液槽18，洗涤液泵19；电石泥A，脱硫渣B，氧化空气C，烟气D，净化烟气E，蒸汽F，冷凝水G，石膏晶须H，泥渣I。

流量为600000Nm³/h，温度为150℃的烟气D进入脱硫吸收塔1中部，与从上部喷淋下的循环浆液逆流接触，塔内浆液由浆液循环泵3实现循环，浆液中氯化铵浓度为18％，硫酸铵的浓度为10％，循环浆液量为1200m³/h；将氧化空气C用氧化风机1鼓入脱硫吸收塔2下部槽体，空气总流量为10000Nm³/h。通过喷淋洗涤，烟气中的二氧化硫、粉尘被除去，再经塔顶50℃工艺水洗涤，净化烟气E离开吸收系统送烟囱；部分浆液经浆液循环泵3送过滤机4过滤，流量为20m³/h，滤液送硫酸铵液槽5备用，过滤脱硫渣B排放；来自界外的电石泥A流量为3087Kg/h进入氨再生槽12与氯化铵液泵11泵入的浓度为20％，流量为27560Kg/h的氯化铵液反应，氨得到再生，氨部分释出，通过引风机14送与烟气混合，未反应固相经离心过滤机13过滤，泥渣I排放，再生反应生成的氯化钙液经真空泵17提供动力的叶滤片过滤后送氯化钙液槽备用；晶须反应器7中氯化铵液由氯化铵液槽9经氯化铵液泵11泵入，硫酸铵液由硫酸铵液槽5经硫酸铵液泵6泵入，氯化钙液由氯化钙液槽15经氯化钙液泵16泵入，经过加料反应、加热升温、保温静置和卸料四个过程完成晶须制备过程，加热热源为低压蒸汽F，冷凝水G排放；晶须浆液卸料送网带过滤机8过滤、洗涤后得到半水硫酸钙晶须H送干燥，网带过滤机8配真空泵10，滤液收集于氯化铵液槽9，洗涤液收集于洗涤液槽18，洗涤液由洗涤液泵19实现洗涤循环，真空泵10抽吸气体与叶滤真空泵17抽吸气体及引风机14抽吸气体汇合全部送与烟气D混合进脱硫吸收塔1。

本例1能达到的效果：(1)脱硫率＞95％，吸收剂氨通过再生获得；(2)再生反应较完全，电石泥转化率＞95％；(3)氨损减少10％以上；(4)脱硫能耗降低10％以上；(5)脱硫设备投资减少20％以上，晶须生产设备投资减少20％以上；(6)所得硫酸钙晶须具有高长径比达50-200，高白度达90％，高纯度达99％。

Claims

1.一种再生氨脱硫联产硫酸钙晶须工艺，其特征是：是以电石泥为原料，氯化铵(或硝酸铵)与电石泥反应生成氯化钙(或硝酸钙)的同时再生氨脱硫，脱硫产物亚硫酸铵经氧化为硫酸铵后，硫酸铵与氯化钙(或硝酸钙)反应制备硫酸钙晶须，硫酸铵与氯化钙(或硝酸钙)反应生成的氯化铵(或硝酸铵)循环使用。

2.根据权利1所述的再生氨脱硫联产硫酸钙晶须工艺，其特征在于：以氯化铵为介质，循环液中氯化铵浓度达15～35％，以电石泥(氢氧化钙)与氯化铵再生氨为脱硫吸收剂吸收二氧化硫，吸收剂氨通过再生获得。

3.根据权利1所述的再生氨脱硫联产硫酸钙晶须工艺，其特征在于：以电石泥(氢氧化钙)与氯化铵再生反应中氯化铵过量，电石泥反应完全，电石泥中钙得到充分利用。

4.根据权利1所述的再生氨脱硫联产硫酸钙晶须工艺，其特征在于：吸收塔底可通氧化风，也可是塔外氧化，强制使亚硫酸铵氧化为硫酸铵；由于以氯化铵为介质，设计整体亚硫酸氨的浓度较低，二氧化硫的吸收与氧化更易进行，同时氨损减少。

5.根据权利1所述的再生氨脱硫联产硫酸钙晶须工艺，其特征在于：以氯化铵为介质，硫酸铵以溶液状态离开脱硫系统加以利用，减少脱硫获取固态副产硫酸铵的能耗，同时也降低脱硫设备的磨损。

6.根据权利1所述的再生氨脱硫联产硫酸钙晶须工艺，其特征在于：二水硫酸钙的生成反应与半水硫酸钙晶须须制备一体化，仅设一反应釜，当然可分设搅拌反应釜与晶须生长釜。

7.根据权利1所述的再生氨脱硫联产硫酸钙晶须工艺，其特征在于：分离工序设网带真空过滤机，过滤液与洗涤液分开，洗涤过程成为晶须表面处理过程；分离工序的真空抽滤是氨再生的氨的释放的主要所在，也是水平衡的关键所在。

8.根据权利1所述的再生氨脱硫联产硫酸钙晶须工艺，其特征在于：该法脱硫率＞95％，所得硫酸钙晶须具有高长径比达50-200，高白度达90％，高纯度达99％，副产硫酸钙晶须具有较高的产品价值。