CN103611401A

CN103611401A - 一种卤水净化废渣脱硫工艺

Info

Publication number: CN103611401A
Application number: CN201310579881.2A
Authority: CN
Inventors: 赵昌武; 周立葆
Original assignee: HUNAN XIANGHENG SALT CHEMICAL Co Ltd
Current assignee: HUNAN XIANGHENG SALT CHEMICAL Co Ltd
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2033-11-19
Also published as: CN103611401B

Abstract

一种卤水净化废渣脱硫工艺，将卤水净化后产生的废渣作为脱硫剂，经反应桶泵入脱硫塔内与烟气接触并脱硫，脱硫后产生的脱硫废渣再回井采卤，循环利用。本发明运行成本低，一次性投资成本和废渣处理成本低，提高了SO₂的吸收效率，达到了以废治废的目的。

Description

一种卤水净化废渣脱硫工艺

技术领域

本发明涉及脱硫领域，特别是涉及一种用于电厂的卤水净化废渣脱硫工艺。

背景技术

随着国家对环境治理力度的加强，国内电厂纷纷上马烟气脱硫工程，并取得一定的效果。对于制盐行业而言，真空制盐配备电站产生的锅炉烟道气中含有大量SO₂有害气体和其他一些物质，SO₂未经处理，直接排入大气中对环境造成严重污染。因此，进行烟气脱硫也是制盐行业今后废气治理的必然发展趋势。

现有电厂的烟气脱硫不能解决以下问题：一是脱硫需脱硫原料，运行成本高；二是脱硫之后的废渣处理成本高，小型电厂几乎不能形成处理规模，大型电厂利用成本高。

现有的脱硫工艺主要是石灰－石膏法脱硫和双碱法脱硫。石灰－石膏法脱硫采用石灰、石灰石作为脱硫剂，而脱硫产物亚硫酸钙或硫酸钙大多抛弃，往往造成二次污染；双碱法脱硫是在溶液中添加碳酸钠、氢氧化钠等碱性物质，沉淀其中的钙、镁离子，减少产物当中的杂质含量，而在处理杂质时一般当做废渣进行填埋处理，对生态环境造成恶劣影响。

CN 102553423 A于2012年07月11日公开了一种用卤水净化渣脱除烟气中的二氧化硫的方法，该方法将卤水净化渣和来自沉淀池中循环清水和工业水在搅拌条件下按比例配制成脱硫剂浆液，并经脱硫循环池泵入脱硫塔内进行烟气脱硫，之后脱硫浆液重新返回脱硫循环池，循环池中多余的脱硫浆液自动溢流进入沉淀池，沉淀脱硫渣后的清水循环用于制浆；然而卤水净化渣经稀释后浓度降低，从而降低了对SO₂的吸收效率和吸收速度，且沉淀的脱硫渣并没有进行合理处理，对于电厂而言该方法操作起来较为繁琐。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的上述不足，提供一种卤水净化废渣脱硫工艺，该工艺运行成本、一次性投资成本和废渣处理成本低，提高了SO₂的吸收效率，达到了以废治废的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种卤水净化废渣脱硫工艺，将卤水净化后产生的废渣作为脱硫剂，经反应桶泵入脱硫塔内与烟气接触并脱硫，脱硫后产生的脱硫废渣再回井采卤，循环利用。

进一步，所述卤水净化采用的方法为石灰－烟气法，进一步，所述卤水净化采用的方法为石灰－烟气法，即向卤水中加入CaO—CO₂。

进一步，所述卤水净化采用的方法为烧碱－纯碱法，即向卤水中加入NaOH—Na₂CO₃。

进一步，所述脱硫剂的成分主要为液相的Ca²⁺、Na⁺、SO₄ ^2-、Cl^-、OH^-离子和固相的CaSO₄、Mg (OH)₂，在脱硫中起主要作用的成分为液相的Na⁺、OH^-离子和固相的Mg (OH)₂，OH^-的浓度为0.3~1.2g/L，Mg (OH)₂的浓度占固相的5~20%。

进一步，所述脱硫剂的成分主要为液相的Na⁺、SO₄ ^2-、CO₃ ^2-、Cl^-、OH^-离子和固相的CaCO₃、Mg (OH)₂，在脱硫中起主要作用的成分为液相的Na⁺、OH^-、CO₃ ^2-离子和固相的CaCO₃、Mg (OH)₂，其中CO₃ ^2-的浓度为0~0.4g/L，OH^-的浓度为0~0.2g/L，CaCO₃的浓度占固相的80~95%，Mg (OH)₂的浓度占固相的5~20%。

进一步，所述脱硫废渣不需经过曝气和脱水。

进一步，所述回井采卤是将脱硫废渣泵入排泥井内回填溶腔，并将岩盐水溶后生成的卤水抽至回卤井作为原料卤水回收利用。

目前电厂烟气中SO₂的含量较高，2000~4000mg/m³不等，而GB13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》中，对SO₂的允许排放浓度要求低于800mg/m³，因此需要采用具有较高脱除率的脱硫工艺。

本发明采用卤水净化废渣脱硫，运行成本低，脱硫效率高，有效利用了盐区废渣，解决了环境污染问题；脱硫之后的脱硫废渣进行回井采卤，处理成本低，便于小型电厂形成废渣处理规模，对于大型电厂而言，利用成本低，并且节约了制卤原料，多生产了卤水；脱硫废渣不需经过曝气和脱水，减少了烟气脱硫投资。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1

一种卤水净化废渣脱硫工艺，采用石灰－烟气法进行卤水净化，即向卤水中加入CaO—CO₂，利用生石灰与水反应生成Ca(OH)₂中的“OH^-”除Mg²⁺，用CO₂与生成的OH^-反应生成“CO₃ ^2-”除Ca²⁺，其主要反应式为：

一级净化反应：CaO+H₂O= Ca(OH)₂

Ca(OH)₂+MgSO₄= Mg (OH)₂↓+ CaSO₄↓

Ca(OH)₂+Na₂SO₄=2NaOH+ CaSO₄↓

二级净化反应：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O

Na₂CO₃+ CaSO₄=CaCO₃↓+ Na₂SO₄

用来脱硫的废渣主要为一级净化反应的废渣，其主要成分为液相的Ca²⁺、Na⁺、SO₄ ^2-、Cl^-、OH^-离子和固相的CaSO₄ 、Mg (OH)₂，在脱硫中起主要作用的成分为液相的Na⁺、OH^-离子和固相的Mg (OH)₂，其中OH^-的浓度为0.3g/L，Mg (OH)₂的浓度占固相的5%。

将卤水一级净化后产生的废渣作为脱硫剂，经反应桶泵入脱硫塔内与烟气

接触并脱硫，其主要反应式为：

SO₂+H₂O → H₂SO₃吸收

NaOH+H₂SO₃ → NaHSO₃+H₂O 中和

NaOH+NaHSO₃ →Na₂SO₃ +H₂O 继续中和

Na₂SO₃+1/2O₂ +10H₂O→ Na₂SO₄·10H₂O 部分氧化结晶

Mg(OH)₂+H₂SO₃ → MgSO₃+2H₂O 中和

MgSO₃+1/2H₂O → MgSO₃·1/2H₂O 结晶

MgSO₃+1/2O₂+2H₂O→ MgSO₄·2H₂O部分氧化结晶

利用石灰－烟气法的卤水一级净化产生的废渣脱硫，其脱硫效率可达到92％以上。

脱硫后产生的脱硫废渣不需经过曝气和脱水即可输送至反应桶，再经反应桶泵入排泥井内回填溶腔，并将岩盐水溶后生成的卤水抽至回卤井作为原料卤水回收利用。与石灰—石膏法和两碱法相比，没有脱硫原料的投入，因此没有废渣的处理费用。利用卤水一次净化的废渣作为原料，产生的脱硫废渣注入矿井采卤，而这废渣本来也要注入矿井采卤，相当于废物利用。本实施例便于小型电厂形成废渣处理规模，对于大型电厂而言，利用成本低；脱硫废渣不需经过曝气和脱水，减少了烟气脱硫投资。

实施例2

一种卤水净化废渣脱硫工艺，与实施例1的区别在于，一级净化反应的废渣的主要成分为液相的Ca²⁺、Na⁺、SO₄ ^2-、Cl^-、OH^-离子和固相的CaSO₄ 、Mg (OH)₂，在脱硫中起主要作用的成分为液相的Na⁺、OH^-离子和固相的Mg (OH)₂，其中OH^-的浓度为0.7g/L，Mg (OH)₂的浓度占固相的15%。

利用石灰－烟气法的卤水一级净化产生的废渣脱硫，其脱硫效率可达到93％以上。

实施例3

一种卤水净化废渣脱硫工艺，与实施例1的区别在于，一级净化反应的废渣的主要成分为液相的Ca²⁺、Na⁺、SO₄ ^2-、Cl^-、OH^-离子和固相的CaSO₄ 、Mg (OH)₂，在脱硫中起主要作用的成分为液相的Na⁺、OH^-离子和固相的Mg (OH)₂，其中OH^-的浓度为1.2g/L，Mg (OH)₂的浓度占固相的20%。

利用石灰－烟气法的卤水一级净化产生的废渣脱硫，其脱硫效率可达到95％以上。

实施例4

一种卤水净化废渣脱硫工艺，采用烧碱－纯碱法进行卤水一次净化，即向

卤水中加入NaOH—Na₂CO₃，利用NaOH中的“OH^-”除Mg²⁺，用Na₂CO₃中的“CO₃ ^2-”除Ca²⁺，其主要反应式为：

2NaOH+MgSO₄= Mg (OH)₂↓+ Na₂SO₄

Na₂CO₃+ CaSO₄=CaCO₃↓+ Na₂SO₄

卤水净化后产生废渣的主要成分为液相的Na⁺、SO₄ ^2-、CO₃ ^2-、Cl^-、OH^-离子和固相的CaCO₃、Mg (OH)₂，在脱硫中起主要作用的成分为液相的Na⁺、OH^-、CO₃ ^2-离子和固相的CaCO₃、Mg (OH)₂，其中CaCO₃的浓度占固相的80%，Mg (OH)₂的浓度占固相的5%。

将卤水净化后产生的废渣作为脱硫剂，经反应桶泵入脱硫塔内与烟气接触并脱硫，其主要反应式为：

SO₂+H₂O → H₂SO₃吸收

NaOH+H₂SO₃ → NaHSO₃+H₂O 中和

CaCO₃+H₂SO₃ → CaSO₃+CO₂+H₂O 中和

CaSO₃+1/2H₂O → CaSO₃·1/2H₂O 结晶

CaSO₃+1/2O₂+2H₂O → CaSO₄.2H₂O 部分氧化结晶

MgCO₃+H₂SO₃ → MgSO₃+CO₂+H₂O 中和

MgSO₃+1/2H₂O → MgSO₃·1/2H₂O 结晶

MgSO₃+1/2O₂+2H₂O → MgSO₄.2H₂O 部分氧化结晶

利用烧碱－纯碱法的卤水净化废渣脱硫，其脱硫效率可达到91％以上。

实施例5

一种卤水净化废渣脱硫工艺，与实施例4的区别在于，卤水净化后产生废渣的主要成分为液相的Na⁺、SO₄ ^2-、CO₃ ^2-、Cl^-、OH^-离子和固相的CaCO₃、Mg (OH)₂，在脱硫中起主要作用的成分为液相的Na⁺、OH^-、CO₃ ^2-离子和固相的CaCO₃、Mg (OH)₂，其中CO₃ ^2-的浓度为0.2g/L，OH^-的浓度为0.1g/L，CaCO₃的浓度占固相的85%，Mg (OH)₂的浓度占固相的15%。

实施例6

一种卤水净化废渣脱硫工艺，与实施例4的区别在于，卤水净化后产生废渣的主要成分为液相的Na⁺、SO₄ ^2-、CO₃ ^2-、Cl^-、OH^-离子和固相的CaCO₃、Mg (OH)₂，在脱硫中起主要作用的成分为液相的Na⁺、OH^-、CO₃ ^2-离子和固相的CaCO₃、Mg (OH)₂，其中CO₃ ^2-的浓度为0.4g/L，OH^-的浓度为0.2g/L，CaCO₃的浓度占固相的95%，Mg (OH)₂的浓度占固相的20%。

利用烧碱－纯碱法的卤水净化废渣脱硫，其脱硫效率可达到93％以上。

Claims

1. 一种卤水净化废渣脱硫工艺，其特征在于，将卤水净化后产生的废渣作为脱硫剂，经反应桶泵入脱硫塔内与烟气接触并脱硫，脱硫后产生的脱硫废渣再回井采卤，循环利用。

2. 如权利要求1所述的卤水净化废渣脱硫工艺，其特征在于，所述卤水净化采用的方法为石灰－烟气法，即向卤水中加入CaO—CO₂。

3. 如权利要求1所述的卤水净化废渣脱硫工艺，其特征在于，所述卤水净化采用的方法为烧碱－纯碱法，即向卤水中加入NaOH—Na₂CO₃。

4. 如权利要求2所述的卤水净化废渣脱硫工艺，其特征在于，所述脱硫剂的成分主要为液相的Ca²⁺、Na⁺、SO₄ ^2-、Cl^-、OH^-离子和固相的CaSO₄、Mg (OH)₂，在脱硫中起主要作用的成分为液相的Na⁺、OH^-离子和固相的Mg (OH)₂，OH^-的浓度为0.3~1.2g/L，Mg (OH)₂的浓度占固相的5~20%。

5. 如权利要求3所述的卤水净化废渣脱硫工艺，其特征在于，所述脱硫剂的成分主要为液相的Na⁺、SO₄ ^2-、CO₃ ^2-、Cl^-、OH^-离子和固相的CaCO₃、Mg (OH)₂，在脱硫中起主要作用的成分为液相的Na⁺、OH^-、CO₃ ^2-离子和固相的CaCO₃、Mg (OH)₂，其中CO₃ ^2-的浓度为0~0.4g/L，OH^-的浓度为0~0.2g/L，CaCO₃的浓度占固相的80~95%，Mg (OH)₂的浓度占固相的5~20%。

6. 如权利要求4或5所述的卤水净化废渣脱硫工艺，其特征在于，所述脱硫废渣不需经过曝气和脱水。

7. 如权利要求4或5所述的卤水净化废渣脱硫工艺，其特征在于，所述回井采卤是将脱硫废渣泵入排泥井内回填溶腔，并将岩盐水溶后生成的卤水抽至回卤井作为原料卤水回收利用。

8. 如权利要求6所述的卤水净化废渣脱硫工艺，其特征在于，所述回井采卤是将脱硫废渣泵入排泥井内回填溶腔，并将岩盐水溶后生成的卤水抽至回卤井作为原料卤水回收利用。