CN103657394B - 利用电石渣脱除锅炉烟气中二氧化硫的系统与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用电石渣脱除锅炉烟气中二氧化硫的系统与方法。烟气从锅炉出来后,首先进入一级除尘器进行预除尘,除尘后的烟气进入流化床脱硫塔进行脱硫,脱硫采用电石渣作为脱硫剂,脱硫后的烟气进入分离器分离出绝大部分固体颗粒后再进入二级除尘器进行除尘,除尘后的烟气通过引风机进入烟囱并最终排放;在脱硫剂混合箱中将再循环脱硫剂与新鲜的电石渣浆混合后进入流化床脱硫塔内再次作为脱硫剂使用。本发明系统简单、运行费用低、脱硫剂利用率高、脱硫效率高,具有广泛的应用前景。

Description

利用电石渣脱除锅炉烟气中二氧化硫的系统与方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种利用电石渣脱除锅炉烟气中二氧化硫的系统与方法。
背景技术
[0002]我国以煤为主的能源结构在相当长时间内不会改变,因此,控制SO2排放是我国治理大气污染的一项重要工作。
[0003]目前进入工业应用的烟气脱硫技术可分为湿法、干法和半干法,其中干法烟气脱硫因脱硫效率较低或能耗较高等原因,应用相对较少,而湿法烟气脱硫因具有技术成熟、运行稳定、脱硫效率和脱硫剂利用率高等优点,是目前世界上应用最广泛的烟气脱硫技术。另一方面,与湿法相比,半干法具有系统简单、占地小、投资少、无腐蚀、无废水排放等优点,特别适用于建设场地有限的中小型工业锅炉和窑炉及发电锅炉采用,故正受到比较普遍的关注。然而其也存在要用消石灰作吸收剂或用生石灰现场消化、脱硫产物综合利用受到一定限制等缺点。
[0004]乙炔(C2H2)是基本有机合成工业的重要原料之一,以电石(CaC2)为原料,加水(湿法)生产乙炔的工艺简单成熟,其化学反应式如下:
[0005] CaC2+H20—Ca(0H)2+C2H2。
[0006]该工艺至今已有60余年工业史,目前在我国仍占较大比重。It电石加水可生成300多kg乙炔气,同时生成10 t含固量约12%的工业废液,俗称电石渣浆,其处置问题一直困扰着生产厂家。
[0007]通过分析、试验,电石渣的主要成分为Ca(OH)2,能够满足半干法烟气脱硫工艺对吸收剂的品质要求,且具有较高的脱硫效率。将电石渣应用于半干法脱硫,能够实现以废治废、节能降耗的效果,对降低烟气脱硫运行成本、保护环境具有重要意义。
[0008]与本发明相关的专利,如CN 101318100A——《一种利用电石渣做吸收剂的湿法烟气脱硫工艺》,是将电石渣应用于常规湿法烟气脱硫工艺,并在此基础上,根据电石渣的物性,对吸收塔系统操作参数进行了优化,从而提高电石渣的利用率和产品石膏的纯度,减少脱硫系统的结垢、腐蚀,为脱硫装置的可用性提供保障。但湿法脱硫工艺对吸收剂的品质要求较高,相应需对电石渣进行一定的前处理以分离其中的杂质,这也阻碍了电石渣作为湿法脱硫吸收剂的应用。
[0009] 再如CN 101474534A一一《一种循环半干法脱硫装置》,是对现有半干法烟气脱硫工艺的改进,通过提出的一种循环半干法脱硫装置,能够解决现有技术中存在的反应塔塔壁结垢、喷嘴堵塞的问题,同时能够延长反应时间,提高脱硫效率。但由于其脱硫吸收剂仍为常规的消石灰,故仍无法避免吸收剂消耗成本较高的问题。
发明内容
[0010]本发明的目的是针对当前半干法烟气脱硫技术以及电石渣综合处理方面存在的问题,通过将两者有机结合,提出一种利用电石渣脱除锅炉烟气中二氧化硫的系统,系统简单、运行费用低、脱硫剂利用率高、脱硫效率高。
[0011]本发明解决上述问题所采用的技术方案是:
[0012] 一种利用电石渣脱除锅炉烟气中二氧化硫的系统,其特征在于:包括一级除尘器、流化床脱硫塔、旋风分离器、脱硫剂混合箱、二级除尘器、引风机、烟囱;一级除尘器的烟气进口用于与锅炉接通,一级除尘器的烟气出口与流化床脱硫塔的烟气进口接通;流化床脱硫塔的烟气出口与旋风分离器的烟气进口接通,旋风分离器的烟气出口与二级除尘器的烟气进口接通;二级除尘器的烟气出口与引风机的烟气进口接通,引风机的烟气出口与烟囱接通;脱硫剂混合箱分别与流化床脱硫塔的脱硫剂入口和旋风分离器的颗粒出口接通。
[0013] 本发明所述的一级除尘器为电除尘器。
[0014] 本发明所述的二级除尘器为电除尘器或袋式除尘器。
[0015] —种利用电石渣脱除锅炉烟气中二氧化硫的方法,其特征在于:采用上述系统,该方法包括如下步骤:包括如下步骤:
[0016] a、锅炉产生烟气后首先通过一级除尘器的烟气进口进入一级除尘器进行预除尘;
[0017] b、经预除尘后的烟气通过一级除尘器的烟气出口与流化床脱硫塔的烟气进口后进入流化床脱硫塔内进行脱硫,脱硫采用电石渣作为脱硫剂;
[0018] C、流化床脱硫塔脱硫后的烟气经过流化床脱硫塔的烟气出口与旋风分离器的烟气进口后进入旋风分离器分离出绝大部分脱硫剂固体颗粒,分离下来的脱硫剂固体颗粒一部分作为再循环脱硫剂经旋风分离器的颗粒出口进入脱硫剂混合箱与新鲜的电石渣浆混合制备脱硫剂,剩余部分通过气力输送至灰库;在脱硫剂混合箱中将再循环脱硫剂与新鲜的电石渣浆混合后通过流化床脱硫塔的脱硫剂入口进入流化床脱硫塔内再次作为脱硫剂使用;
[0019] d、从旋风分离器出来后的烟气进过旋风分离器的烟气出口与二级除尘的烟气进口进入二级除尘器进行再次除尘;
[0020] e、经二次除尘后的烟气通过引风机进入烟囱并最终排放。
[0021 ]本发明通过调整新鲜电石渣浆的浓度以及混合比例来调整脱硫剂水分,以保证流化床脱硫塔出口烟温在烟气绝热饱和温度以上15〜20°C。
[0022]本发明所述的再循环脱硫剂与新鲜电石渣浆的质量比为1:1〜5:1。
[0023]本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:可实现利用电石渣脱除锅炉烟气中的二氧化硫,对废弃电石渣进行综合利用,有效降低锅炉烟气脱硫物耗,既解决了工业废弃物电石渣的综合利用问题,同时也可以有效降低现有半干法脱硫工艺的脱硫剂消耗成本,系统简单可靠,脱硫效率可达90%以上,因此具有良好的经济效益、环保效益与广泛的应用前景。
附图说明
[0024]图1为本发明利用电石渣脱除锅炉烟气中二氧化硫的系统的结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
[0026]如图1所示,本发明实施例利用电石渣脱除锅炉烟气中二氧化硫的系统包括一级除尘器2、流化床脱硫塔3、旋风分离器4、脱硫剂混合箱5、二级除尘器6、引风机7、烟囱8。
[0027] 根据烟气流程,一级除尘器2、流化床脱硫塔3、旋风分离器4、二级除尘器6、引风机
7、烟囱8依次连接。一级除尘器2的烟气进口与锅炉I接通,一级除尘器2的烟气出口与流化床脱硫塔3的烟气进口接通;流化床脱硫塔3的烟气出口与旋风分离器4的烟气进口接通,旋风分离器4的烟气出口与二级除尘器6的烟气进口接通;二级除尘器6的烟气出口与引风机7的烟气进口接通,引风机7的烟气出口与烟囱8接通。脱硫剂混合箱5分别与流化床脱硫塔3的脱硫剂入口和旋风分离器4的颗粒出口接通。
[0028]本发明利用电石渣脱除锅炉烟气中二氧化硫的方法包括如下步骤:
[0029] a、锅炉I产生烟气后首先通过一级除尘器2的烟气进口进入一级除尘器2进行预除尘,一级除尘器2可采用一电场电除尘器,可脱除烟气中约80%的烟尘,这些烟尘被脱除后通过气力输送至灰库。
[0030] b、经预除尘后的烟气通过一级除尘器2的烟气出口与流化床脱硫塔3的烟气进口后进入流化床脱硫塔3内进行脱硫,脱硫采用电石渣作为脱硫剂;脱硫剂经双流体喷嘴雾化后喷入脱硫塔内,雾化介质为压缩空气,脱硫剂在塔内呈悬浮流化状态并与烟气进行充分的混合,在水分蒸发的同时,脱硫剂中的Ca(OH)2与烟气中的SO2反应生成亚硫酸钙:2Ca(0H)2+2S02—2CaS03.I/2H2O+H2O。
[0031]此外烟气中的其它酸性成分也会产生下面的反应而消耗一部分Ca(OH)2:
[0032] 2Ca(0H)2+2S03—2CaS04.I/2H2O+H2O,
[0033] Ca(0H)2+2HCl—CaCl2+2H20,
[0034] Ca (OH) 2+2HF^CaF2+2H20,
[0035] Ca (OH) 2+C02^CaC03+H20 0
[0036]本实施例中,该步骤流化床脱硫塔3的出口烟温维持在烟气绝热饱和温度以上约15。。。
[0037] C、流化床脱硫塔3脱硫后的烟气携带大量的固体颗粒经过流化床脱硫塔3的烟气出口与旋风分离器4的烟气进口后进入旋风分离器4,其中95%以上的脱硫剂固体颗粒被分离,分离下来的脱硫剂固体颗粒一部分作为再循环脱硫剂经旋风分离器4的颗粒出口进入脱硫剂混合箱5与新鲜的电石渣浆混合制备脱硫剂,剩余部分通过气力输送至灰库。本实施例中,99%的固体颗粒被分离,分离下来的90%的脱硫剂固体颗粒经旋风分离器4的颗粒出口进入脱硫剂混合箱5与新鲜的电石渣浆混合制备脱硫剂。在脱硫剂混合箱5中将再循环脱硫剂与新鲜的电石渣浆混合后通过流化床脱硫塔3的脱硫剂入口喷入流化床脱硫塔3内再次作为脱硫剂使用。烟气在旋风分离器4的分离率与旋风分离器4的效率有关,现有的旋风分离器4能分离出绝大部分脱硫剂固体颗粒。
[0038] 运行过程中通过调整新鲜的电石渣浆的浓度以及混合比例来调整脱硫剂水分,以保证流化床脱硫塔3出口烟温维持在烟气绝热饱和温度以上15〜20°C ;混合比例还可结合燃煤硫份、烟气负荷、进出口二氧化硫浓度来确定。再循环脱硫剂与新鲜电石渣浆的质量比为1:1〜5:1,混合后脱硫效果好;比值与新鲜电石渣浆的电石渣含量有关。
[0039] d、从旋风分离器4出来后的烟气进过旋风分离器4的烟气出口与二级除尘器6的烟气进口进入二级除尘器6进行再次除尘,二级除尘器6可采用电除尘器或袋式除尘器,工程应用中可根据烟尘特性与达标排放要求来确定,脱除下来的烟尘输送至灰库。
[0040] e、经二次除尘后的烟气经引风机7引风,经过二级除尘器6的烟气出口、引风机7的烟气进口、引风机7的烟气出口进烟囱7排放。
[0041]此外,需要说明的是,本说明书中所描述的具体实施例,其零、部件的形状、所取名称等可以不同,本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。

Claims (1)

1.一种利用电石渣脱除锅炉烟气中二氧化硫的方法,其特征在于:采用一系统,该系统包括一级除尘器、流化床脱硫塔、旋风分离器、脱硫剂混合箱、二级除尘器、引风机、烟囱;一级除尘器的烟气进口用于与锅炉接通,一级除尘器的烟气出口与流化床脱硫塔的烟气进口接通;流化床脱硫塔的烟气出口与旋风分离器的烟气进口接通,旋风分离器的烟气出口与二级除尘器的烟气进口接通;二级除尘器的烟气出口与引风机的烟气进口接通,引风机的烟气出口与烟囱接通;脱硫剂混合箱分别与流化床脱硫塔的脱硫剂入口和旋风分离器的颗粒出口接通;所述的一级除尘器为电除尘器;所述的二级除尘器为电除尘器或袋式除尘器; 该方法包括如下步骤: a、锅炉产生烟气后首先通过一级除尘器的烟气进口进入一级除尘器进行预除尘; b、经预除尘后的烟气通过一级除尘器的烟气出口与流化床脱硫塔的烟气进口后进入流化床脱硫塔内进行脱硫,脱硫采用电石渣作为脱硫剂;通过调整新鲜电石渣浆的浓度以及混合比例来调整脱硫剂水分,以保证流化床脱硫塔出口烟温在烟气绝热饱和温度以上15〜20。。; C、流化床脱硫塔脱硫后的烟气经过流化床脱硫塔的烟气出口与旋风分离器的烟气进口后进入旋风分离器分离出绝大部分脱硫剂固体颗粒,分离下来的脱硫剂固体颗粒一部分作为再循环脱硫剂经旋风分离器的颗粒出口进入脱硫剂混合箱与新鲜的电石渣浆混合制备脱硫剂,剩余部分通过气力输送至灰库;在脱硫剂混合箱中将再循环脱硫剂与新鲜的电石渣浆混合后通过流化床脱硫塔的脱硫剂入口进入流化床脱硫塔内再次作为脱硫剂使用;所述的再循环脱硫剂与新鲜电石渣浆的质量比为1:1〜5:1; d、从旋风分离器出来后的烟气经过旋风分离器的烟气出口与二级除尘的烟气进口进入二级除尘器进行再次除尘; e、经二次除尘后的烟气通过引风机进入烟囱并最终排放。
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