CN104016382A - 一种双碱法对烟气进行脱硫生产亚硫酸钠的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双碱法对烟气进行脱硫生产亚硫酸钠的方法，用氢氧化钠溶液作为脱硫剂与烟气中的二氧化硫反应制备亚硫酸钠，制备过程为：（a）加入氢氧化钠溶液，使脱硫循环液PH值提高至7.5～8.5之间；（b）将部分脱硫循环液引出，进入脱色釜脱色和吸附杂质，同时加入强还原剂，使Na₂SO₄还原；（c）过滤后将清液打入蒸发塔中，循环浓缩；（d）而后降温、结晶、分离、烘干、包装后为成品；（e）母液回到系统中去，继续进行（a）步骤。彻底解决了堵塞和腐蚀设备、管道的问题，使之能够长周期大负荷地运行；解决了硫石膏、石灰渣的堆放难和二次污染问题；可提高脱硫效率，避免了脱硫液对脱硫塔、引风机、烟道、烟筒的腐蚀。

Description

一种双碱法对烟气进行脱硫生产亚硫酸钠的方法

技术领域

    本发明涉及一种利用锅炉烟气生产亚硫酸钠的方法，为环境治理和工业生产领域。

背景技术

目前，我们国家的电厂和一些工业炉窑，普遍采用双碱法脱除烟气中的二氧化硫，较过去的石灰石法、石灰水法有了较大的进步，特别是解决了脱硫效率的问题。双碱法烟气脱硫技术是：用氢氧化钠溶液作为脱硫剂与烟气中二氧化硫反应，生成亚硫酸钠，完成脱硫过程。而再生过程就是置换过程，即用配制好的氢氧化钙溶液在再生池内，置换生成氢氧化钠和亚硫酸钙（硫酸钙），形成沉淀，而氢氧化钠清液再打回脱硫塔内循环使用。双碱法经过长期运行后，慢慢发现存在很多缺点，主要是在完成置换反应后，你无法分开氢氧化钠和氢氧化钙，以及溶解在水里的和没有沉淀的硫酸钙、亚硫酸钙等，所以这些杂质必然回到系统中，当遇到烟气中大量的二氧化碳时，必然产生碳酸钙沉淀，从而堵塞管道。另外，由于亚硫酸钠还可以脱除二氧化硫，所以PH值控制较低，因而造成了腐蚀。

发明内容

    针对上面的问题，本发明提供了一种双碱法对烟气进行脱硫生产亚硫酸钠的方法，既解决了堵塞和腐蚀设备管道问题，又能提高脱硫效率。

    具体解决方案为：一种双碱法对烟气进行脱硫生产亚硫酸钠的方法，用氢氧化钠溶液作为脱硫剂与烟气中的二氧化硫反应制备亚硫酸钠，制备过程为：（a）加入氢氧化钠溶液，使脱硫循环液PH值提高至7.5～8.5之间；（b）将部分脱硫循环液引出，进入脱色釜脱色和吸附杂质，同时加入强还原剂，使Na₂SO₄还原；（c）过滤后将清液打入蒸发塔中，循环浓缩；（d）而后降温、结晶、分离、烘干、包装后为成品；（e）母液回到系统中去，继续进行（a）步骤。

进一步，步骤（b）中，从循环泵出口引出5~8%的循环液，进入脱色釜，温度控制在65℃～68℃左右，并加入3%的活性炭脱色，及进一步吸附粉尘；脱色釜采用负压操作，使溶解在脱硫循环液中的氧逸出，利于Na₂SO₄还原为Na₂SO₃。向脱色釜中加碱，并调PH值至9左右，使NaHSO₃分解，生成Na₂SO₃；向脱色釜中加入重量比为1%硫代硫酸钠，反应时间为1.5～2.0小时，使残存在液体中的氧进一步消耗，使Na₂SO₄进一步降低。

进一步，步骤（c）中，将残存在脱硫液中的不溶物（活性炭、粉尘、过量的硫代硫酸钠）全部过滤后，储存在一个容器内备用；将滤清液先打入一个预蒸发器中浓缩，温度控制在65℃～68℃左右，压力控制在-0.09MPa以下，待蒸发至亚硫酸钠浓度为20％～25％时，进入主蒸发塔；将浓缩液打入主蒸发塔中，温度控制在68℃～70℃左右，压力控制在-0.08MPa以下，待蒸发至亚硫酸钠浓度为45％～50％时移出。

进一步，步骤（d）中，浓缩液在稠厚器中冷却结晶，清液从上部回系统循环使用，重液经离心分离，制得含水5％～8％的亚硫酸钠粗产品，离心后的脱硫循环液回系统重复利用；将130℃的锅炉烟道气引入滚筒式烘干炉，在原锅炉进风机后的风道上，引出部分热风，进入滚筒式烘干炉，烘干炉后加旋风除尘器、沉降室，经引风机排入大气；浓缩液经烘干炉干燥脱水至含水＜0.2％，制得无水亚硫酸钠，包装为成品。

有益效果：

1.彻底解决了堵塞设备管道的问题，使之能够长周期大负荷地运行；

2.经济效益和社会效益均好，使废弃物（SO₂、Na2S2O₃）得到充分利用，变废为宝，而且效益非常良好；

3.解决了硫石膏、石灰渣的堆放难，二次污染问题，本技术无污染，无三废排放；

4.可提高脱硫效率5%以上（90%提高到95%）；

5. PH值的提高，避免了脱硫液对脱硫塔、引风机、烟道、烟筒的腐蚀；

6.安全、可控、连续、自动化程度高，结构简单可靠，易于维修安装，占地面积小；

8.易于大型化：既可单台使用，又可多台并联套用；

9.彻底改变了因运行费用高，为应付检查，使脱硫装置开开停停的状况。

附图说明

    图1为烟气脱硫液生产亚硫酸钠工艺流程简图。

具体实施方式

     实施例1

用氢氧化钠溶液作为脱硫剂与烟气中的二氧化硫反应制备亚硫酸钠，制备过程为：

（a）加入氢氧化钠溶液，使脱硫循环液PH值由原来的5～6提高至8。一可使脱硫效率由90%提高至97%左右；二是抑制向生成NaHSO₃的副反应方向进行，使之尽可能地生成Na₂SO₃；三是避免酸性水腐蚀。

（b）将部分脱硫循环液引出，进入脱色釜脱色和吸附杂质，同时加入强还原剂，使Na₂SO₄还原；

从循环泵出口引出5～8%的循环液，进入脱色釜，温度控制在67℃，并加入3%的活性炭脱色，及进一步吸附粉尘；脱色釜采用负压操作，使溶解在脱硫循环液中的氧逸出，利于Na₂SO₄还原为Na₂SO₃。向脱色釜中加碱，并调PH值至9左右，使NaHSO₃分解，生成Na₂SO₃；向脱色釜中加入重量比为1%硫代硫酸钠，反应时间为1.5小时，使残存在液体中的氧进一步消耗，使Na₂SO₄进一步降低。

（c）过滤后将清液打入蒸发塔中，循环浓缩；

将残存在脱硫液中的不溶物（活性炭、粉尘、过量的硫代硫酸钠）全部过滤后，储存在一个容器内备用；将滤清液先打入一个预蒸发器中浓缩，温度控制在67℃，压力控制在-0.09MPa以下，待蒸发至亚硫酸钠浓度为20％～25％时，进入主蒸发塔；将浓缩液打入主蒸发塔中，温度控制在69℃，压力控制在-0.08MPa以下，待蒸发至亚硫酸钠浓度为47％时移出。

预蒸发器、蒸发塔上部流出的蒸发液，冷却后变为冷凝水，较为纯净，回到水处理中心，脱氧后回到系统中作为循环水的补充水，也可用作其它用途。

（d）而后降温、结晶、分离、烘干、包装后为成品；

浓缩液在稠厚器中冷却结晶，清液从上部回系统循环使用，重液经离心分离，制得含水6％的亚硫酸钠粗产品，离心后的脱硫循环液（母液）回系统重复利用；将130℃的锅炉烟道气引入滚筒式烘干炉，在原锅炉引风机后的风道上，引出部分热风，进入滚筒式烘干炉，烘干炉后加旋风除尘器、沉降室，经引风机排入大气；含结晶水的亚硫酸钠经烘干炉干燥脱水至含水＜0.2％，制得无水亚硫酸钠，包装为成品。

（e）脱硫循环液回到系统中去，继续进行（a）步骤。

生产过程中，可在亚硫酸钠浓度为32%左右时取出，直接销售液态产品，以降低成本，减少消耗。

Claims (4)

1.一种双碱法对烟气进行脱硫生产亚硫酸钠的方法，其特征在于，用氢氧化钠溶液作为脱硫剂与烟气中的二氧化硫反应制备亚硫酸钠，制备过程为：

（a）加入氢氧化钠溶液，使脱硫循环液PH值提高至7.5～8.5之间；

（b）将部分脱硫循环液引出，进入脱色釜脱色和吸附杂质，同时加入强还原剂，使Na₂SO₄还原；

（c）过滤后将清液打入蒸发塔中，循环浓缩；

（d）而后降温、结晶、分离、烘干、包装后为成品；

（e）母液回到系统中去，继续进行（a）步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（b）中，

从循环泵出口引出5~8%的循环液，进入脱色釜，温度控制在65℃～68℃左右，并加入3%的活性炭脱色，及进一步吸附粉尘；脱色釜采用负压操作，使溶解在脱硫循环液中的氧逸出，利于Na₂SO₄还原为Na₂SO₃；向脱色釜中加碱，并调PH值至9左右，使NaHSO₃分解，生成Na₂SO₃；向脱色釜中加入重量比为1%硫代硫酸钠，反应时间为1.5～2.0小时，使残存在液体中的氧进一步消耗，使Na₂SO₄进一步降低。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（c）中， 

将残存在脱硫液中的不溶物（活性炭、粉尘、过量的硫代硫酸钠）全部过滤后，储存在一个容器内备用；将滤清液先打入一个预蒸发器中浓缩，温度控制在65℃～68℃左右，压力控制在-0.09MPa以下，待蒸发至亚硫酸钠浓度为20％～25％时，进入主蒸发塔；

将浓缩液打入主蒸发塔中，温度控制在68℃～70℃左右，压力控制在-0.08MPa以下，待蒸发至亚硫酸钠浓度为45％～50％时移出。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（d）中，

浓缩液在稠厚器中冷却结晶，清液从上部回系统循环使用，重液经离心分离，制得含水5％～8％的亚硫酸钠粗产品，离心后的脱硫循环液（母液）回系统重复利用；

将130℃的锅炉烟道气引入滚筒式烘干炉，在原锅炉进风机后的风道上，引出部分热风，进入滚筒式烘干炉，烘干炉后加旋风除尘器、沉降室，经引风机排入大气；

浓缩液经烘干炉干燥脱水至含水＜0.2％，制得无水亚硫酸钠，包装为成品。