CN104689706A - 白泥-石膏法烟气湿法脱硫方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种白泥-石膏法烟气湿法脱硫方法，是以造纸废料——白泥为脱硫剂，对火电厂排放的废气进行脱硫的生产方法，属于废气治理技术领域。本方法包括如下步骤：(1)白泥制浆工序；(2)烟气脱硫工序：(3)石膏浆液脱水工序。本发明以造纸废料——白泥为脱硫剂，既实现了以废治废，又带来了显著的经济效益，而且本发明的脱硫效率高，脱硫系统可长期、连续、稳定运行，还可以减少循环泵运行台数，节约脱硫系统用电量。

Description

白泥-石膏法烟气湿法脱硫方法

技术领域

本发明涉及一种白泥-石膏法烟气湿法脱硫方法，具体地说，是以造纸废料——白泥为脱硫剂，对火电厂排放的废气进行脱硫的生产方法，属于废气治理技术领域。

背景技术

目前，我国大多数火电厂仍以煤作为主要燃料进行发电，加大火电厂SO₂的控制力度尤为紧迫和必要。烟气脱硫是当前控制SO₂最行之有效的途径之一。据统计，已有湿式石灰石-石膏脱硫法、循环流化床法、海水脱硫法、脱硫除尘一体化法、半干法、旋转喷雾干燥法、炉内喷钙尾部烟气增湿活化法、活性焦吸附法、电子束法等十多种烟气脱硫工艺技术得到应用。其中，湿式石灰石-石膏脱硫法因其脱硫效率高、运行可靠性好等优势，成为目前世界上应用最为广泛、技术最为成熟的烟气脱硫工艺，但缺点是成本较高、副产物易产生二次污染。

湿式石灰石-石膏法，是以石灰石浆液为脱硫剂，在吸收塔内对烟气进行喷淋洗涤，使烟气中的SO₂反应生成CaSO₃，同时向吸收塔的浆液鼓入气体，使CaSO₃转化为副产物——CaSO₄，即石膏。其中，石灰石的费用是本工艺的一项主要开支，约占整个脱硫工艺总成本费用的17％。作为火电企业，在确保环保指标达标达效的前提下，选择费用更低的脱硫剂对降低脱硫装置的运行成本有重要的意义。

白泥，是造纸厂在生产过程中产生的二次污染固体废弃物，每生产1吨纸或1吨浆，平均会产生0.8～1吨造纸白泥。对于白泥的处理，国外及国内的一些大型造纸厂对白泥的回收处理均是采用石灰窑锻烧法，使白泥通过再生，生产出再生石灰，在苛化中进行循环使用，从而减少运行成本。而国内还有一些中小型制浆造纸企业，由于种种原因，或是白泥回收设备没有配套，或是对白泥污染认识不足，白泥始终得不到妥善处理，要么拉去填坑铺路，要么直接排入江河，既造成了环境污染，同时还得支付巨额的排污费。近年来随着环保工作日益加强，白泥治理就成为许多造纸企业迫切需要解决的一大难题。

据检测，白泥含CaCO₃约为85％，其中，粒径在45μm以下的占90％以上，脱硫活性较好，同时含有脱硫的促进成份Na₂O、MgO等成分，如何较好利用白泥作为脱硫吸收剂，实现以废治废、降本增效的目标，是环保行业急需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术不足，提供一种白泥-石膏法烟气湿法脱硫方法，本发明以造纸废料——白泥为脱硫剂，对火电厂排放的废气进行脱硫处理。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种白泥-石膏法烟气湿法脱硫方法，包括如下步骤：

(1)白泥制浆工序：取白泥，加水搅拌，得到白泥浆液；

(2)烟气脱硫工序：将步骤(1)所得白泥浆液送至吸收塔，将待处理的烟气送入吸收塔进行湿法脱硫，得到处理后的烟气和石膏浆液A，将处理后的烟气排放到大气中；

(3)石膏浆液脱水工序：将步骤(2)所得石膏浆液A先进行一级脱水，得到石膏浆液B和溢流液，将所得石膏浆液B再进行二次脱水，得到成品石膏和滤液，将所得溢流液回送至步骤(1)所述制浆工序或步骤(2)所述吸收塔或送至废水处理系统，将所述滤液回送至步骤(2)所述吸收塔。

本发明的反应机理是：

造纸白泥的生成过程：Na₂CO₃+CaO+H₂0→2NaOH+CaCO₃

造纸白泥的溶解过程：CaCO₃+2H⁺→Ca²⁺+CO₂+H₂O

SO₂的吸收过程：SO₂+H₂O→H₂SO₃

H₂SO₃→H⁺+HSO₃ ^-(低pH值时)(吸收区下部)

H₂SO₃→2H⁺+SO₃ ^2-(高pH值时)(吸收区上部)

Ca²⁺+2HSO₃ ^-→Ca(HSO₃)₂

Ca²⁺+SO₃ ^2-→CaSO₃

氧化反应过程：

结晶生成石膏：

同时烟气中的HCl、HF与CaCO₃的反应，生成CaCl₂或CaF₂。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，步骤(1)所述白泥中CaCO₃的质量百分比为85.7～91.1％，所述白泥浆液的体积浓度为25～30％，所述白泥浆液的pH值为4.8～5.3。

进一步，步骤(2)所述湿法脱硫时，液气比为14～16L/Nm³，烟气上升流速为3.2～4m/s。

进一步，步骤(3)所述成品石膏的含水率≤10％，所述成品石膏送至水泥厂做原材料。

本发明的有益效果是：

(1)本发明以造纸废料——白泥为脱硫剂，较之以石灰为脱硫剂，投资少、生产成本更低，既能实现二氧化硫的达标排放，又实现了以废治废，带来了显著的经济效益。

(2)本发明的脱硫效率高，无二次污染，脱硫系统可长期、连续、稳定运行，还可以减少循环泵运行台数，节约脱硫系统用电量。

(3)本发明产生的副产物——石膏，其含水率≤10％，可进一步利用，经济效益显著。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

(1)白泥制浆工序：取白泥，白泥中CaCO₃的质量百分比为85.7％，加水搅拌，得到体积浓度为25％的白泥浆液，白泥浆液的pH值为4.8；

(2)烟气脱硫工序：将步骤(1)所得白泥浆液送至吸收塔，将待处理的烟气送入吸收塔进行湿法脱硫，所述待处理的烟气的浓度为3145.19mg/m³，控制液气比为14～16L/Nm³，烟气上升流速为3.2～4m/s，得到处理后的烟气和石膏浆液A，所述处理后的烟气浓度为103.28mg/m³，脱硫的效率为96.72％，将处理后的烟气排放到大气中；

(3)石膏浆液脱水工序：将步骤(2)所得石膏浆液A先进行一级脱水，得到石膏浆液B和溢流液，将所得石膏浆液B再进行二次脱水，得到成品石膏和滤液，所述成品石膏的含水率为8.86％，将所述成品石膏送至水泥厂做原材料，将所得溢流液回送至步骤(1)所述制浆工序，将所述滤液回送至步骤(2)所述吸收塔。

实施例2

(1)白泥制浆工序：取白泥，白泥中CaCO₃的质量百分比为88.5％，加水搅拌，得到体积浓度为27％的白泥浆液，白泥浆液的pH值为4.8；

(2)烟气脱硫工序：将步骤(1)所得白泥浆液送至吸收塔，将待处理的烟气送入吸收塔进行湿法脱硫，所述待处理的烟气的浓度为3074.53mg/m³，控制液气比为14～16L/Nm³，烟气上升流速为3.2～4m/s，得到处理后的烟气和石膏浆液A，所述处理后的烟气的浓度为96.19mg/m³，脱硫的效率为96.87％，将处理后的烟气排放到大气中；

(3)石膏浆液脱水工序：将步骤(2)所得石膏浆液A先进行一级脱水，得到石膏浆液B和溢流液，将所得石膏浆液B再进行二次脱水，得到成品石膏和滤液，所述成品石膏的含水率为7.63％，将所述成品石膏送至水泥厂做原材料，将所得溢流液和所述滤液均回送至步骤(2)所述吸收塔。

实施例3

(1)白泥制浆工序：取白泥，白泥中CaCO₃的质量百分比为91.1％，加水搅拌，得到体积浓度为30％的白泥浆液，白泥浆液的pH值为5.3；

(2)烟气脱硫工序：将步骤(1)所得白泥浆液送至吸收塔，将待处理的烟气送入吸收塔进行湿法脱硫，所述待处理的烟气的浓度为3009.82mg/m³，控制液气比为14～16L/Nm³，烟气上升流速为3.2～4m/s，得到处理后的烟气和石膏浆液A，所述处理后的烟气的浓度为86.97mg/m³，脱硫的效率为97.11％，将处理后的烟气排放到大气中；

(3)石膏浆液脱水工序：将步骤(2)所得石膏浆液A先进行一级脱水，得到石膏浆液B和溢流液，将所得石膏浆液B再进行二次脱水，得到成品石膏和滤液，所述成品石膏的含水率为7.63％，将所述成品石膏送至水泥厂做原材料，将所得溢流液送至废水处理系统，将所述滤液回送至步骤(2)所述吸收塔。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种白泥-石膏法烟气湿法脱硫方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)白泥制浆工序：取白泥，加水搅拌，得到白泥浆液；

(2)烟气脱硫工序：将步骤(1)所得白泥浆液送至吸收塔，将待处理的烟气送入吸收塔进行湿法脱硫，得到处理后的烟气和石膏浆液A，将处理后的烟气排放到大气中；

(3)石膏浆液脱水工序：将步骤(2)所得石膏浆液A先进行一级脱水，得到石膏浆液B和溢流液，将所得石膏浆液B再进行二次脱水，得到成品石膏和滤液，将所得溢流液回送至步骤(1)所述制浆工序或步骤(2)所述吸收塔或送至废水处理系统，将所述滤液回送至步骤(2)所述吸收塔。

2.根据权利要求1所述的一种白泥-石膏法烟气湿法脱硫方法，其特征在于，步骤(1)所述白泥中CaCO₃的质量百分比为85.7～91.1％，所述白泥浆液的体积浓度为25～30％，所述白泥浆液的pH值为4.8～5.3。

3.根据权利要求1所述的一种白泥-石膏法烟气湿法脱硫方法，其特征在于，步骤(2)所述湿法脱硫时，液气比为14～16L/Nm³，烟气上升流速为3.2～4m/s。

4.根据权利要求1所述的一种白泥-石膏法烟气湿法脱硫方法，其特征在于，步骤(3)所述成品石膏的含水率≤10％，所述成品石膏送至水泥厂做原材料。