CN107051173A - 一种利用电石渣脱除锅炉烟气中so3的结构与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用电石渣脱除锅炉烟气中SO3的结构与方法，很好地解决了当前燃煤烟气SO3控制以及电石渣综合处理方面存在的问题。电石渣浆液喷射装置安装在出口烟道中，并位于SCR脱硝反应器和空预器之间；电石渣浆液储存装置与电石渣浆液喷射装置连接。烟气进入省煤器进行换热，然后经过入口烟道后进入SCR脱硝反应器，脱硝后的烟气进入出口烟道，电石渣浆液通过电石渣浆液喷射装置雾化喷入出口烟道内，烟气中的SO3与喷入的电石渣浆液发生反应，烟气随后经过进入空预器进行换热后再排出流向尾部烟气净化装置，最终达标排放；电石渣浆液质量浓度在10～20%范围内，喷入量按照摩尔比为Ca(OH)2:SO3为（2～5）:1。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用电石渣脱除锅炉烟气中SO3的结构与方法。
背景技术
我国以煤为主的能源结构在相当长时间内不会改变，因此，控制燃煤烟气SO3排放是我国治理大气污染的一项重要工作。目前进入工业应用的烟气SO3脱除技术包括碱性吸收剂喷射、低低温电除尘器、湿式电除尘器等，其中碱性吸收剂喷射技术由于初投资低、脱除效率高、应用范围广等优点，被广泛认为是烟气SO3脱除技术的重要发展方向。但需要说明的是，由于在达到较高脱除效率时需要喷入过量的吸收剂，此项技术的吸收剂成本相当可观，在一定层度上也制约了此项技术的广泛应用。因此如何降低吸收剂成本成为当前燃煤烟气SO3脱除技术领域的重要研究方向。
与以上问题相关的专利，如CN 104857841A——《一种脱除烟气中三氧化硫的装置和方法》，是通过在SCR脱硝反应器前的烟道内喷入强碱性吸收剂，实现脱除烟气中SO3的目的。但此方法存在高SO3脱除效率要求下吸收剂耗量较大，相应运行成本较高，过量吸收剂容易造成SCR催化剂碱中毒、影响粉尘比电阻等问题。
再如CN 103055684B——《利用天然碱有效脱除烟气三氧化硫的装置及工艺》，是在SCR 反应器尾部与空预器之间的烟道处设置喷嘴系统，向烟道内喷入天然碱浆液，利用天然碱的强碱特性对SO3进行吸收脱除，但仍然存在吸收剂成本难以控制的问题。
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：
CaC2+H2O→Ca(OH)2+C2H2
该工艺至今已有60余年工业史，目前在我国仍占较大比重。1t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。
通过分析、试验，电石渣的主要成分为Ca(OH)2，能够满足燃煤烟气SO3脱除工艺对吸收剂的品质要求，且能够达到较高的脱除效率。将电石渣应用于燃煤烟气SO3脱除，能够实现以废治废、节约成本的效果，对于保护环境具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的利用电石渣脱除锅炉烟气中SO3的结构与方法，很好地解决了当前燃煤烟气SO3控制以及电石渣综合处理方面存在的问题。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种利用电石渣脱除锅炉烟气中SO3的结构，包括锅炉、省煤器、SCR脱硝反应器、空预器、入口烟道和出口烟道；锅炉的烟气出口与省煤器的烟气入口连通；省煤器的烟气出口与入口烟道的烟气入口连通；入口烟道的烟气出口与SCR脱硝反应器的烟气入口连通；SCR脱硝反应器的烟气出口与出口烟道的烟气入口连通；出口烟道的烟气出口与空预器的烟气入口连通；其特征在于：还包括电石渣浆液储存装置和电石渣浆液喷射装置；电石渣浆液喷射装置安装在出口烟道中，并位于SCR脱硝反应器和空预器之间；电石渣浆液储存装置与电石渣浆液喷射装置连接。
本发明所述的电石渣浆液喷射装置的喷射方向为与喷射点所在的出口烟道的垂直方向。
一种利用电石渣脱除锅炉烟气中SO3的发明，其特征在于：采用权利上述结构；烟气从锅炉出来后，首先进入省煤器进行换热，然后经过入口烟道后进入SCR脱硝反应器进行SCR脱硝反应，脱硝后的烟气进入出口烟道，电石渣浆液储存装置中的电石渣浆液通过电石渣浆液喷射装置雾化喷入出口烟道内，烟气中的SO3与喷入的电石渣浆液发生如下反应：Ca(OH)2+SO3→CaSO4+H2O，从而脱除SO3，烟气随后经过进入空预器进行换热后再排出流向尾部烟气净化装置，最终达标排放；电石渣浆液质量浓度在10～20%范围内，喷入量按照摩尔比控制在Ca(OH)2:SO3为（2～5）:1。
本发明电石渣浆液喷入量按照摩尔比控制在Ca(OH)2:SO3为2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1或5:1。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：相比于现有技术，通过上述结构与方法，可实现利用电石渣脱除锅炉烟气中的SO3，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燃煤烟气SO3脱除工艺的吸收剂消耗成本，系统简单可靠，SO3脱除效率可达90%以上，因此具有良好的经济效益与广泛的应用前景。
附图说明
图1是本发明利用电石渣脱除锅炉烟气中SO3的结构的结构示意图。
具体实施方式
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。
参见图1，本发明利用电石渣脱除锅炉烟气中SO3的结构包括锅炉1、省煤器2、SCR脱硝反应器3、电石渣浆液储存装置4、电石渣浆液喷射装置5、空预器6、入口烟道7和出口烟道8。
锅炉1的烟气出口与省煤器2的烟气入口连通。省煤器2的烟气出口与入口烟道7的烟气入口连通。入口烟道7的烟气出口与SCR脱硝反应器3的烟气入口连通。SCR脱硝反应器3的烟气出口与出口烟道8的烟气入口连通。出口烟道8的烟气出口与空预器6的烟气入口连通。
电石渣浆液喷射装置5安装在出口烟道8中，并位于SCR脱硝反应器3和空预器6之间。电石渣浆液储存装置4与电石渣浆液喷射装置5连接，电石渣浆液储存装置4中存储有电石渣浆液。
电石渣浆液喷射装置5的喷射方向为与喷射点所在的出口烟道8的垂直方向，这样烟气在进入空预器6前的烟道内与喷入的电石渣浆液发生反应从而被脱除SO3，效果更好。
一种利用电石渣脱除锅炉烟气中SO3的方法：
烟气从锅炉1出来后，首先进入省煤器2进行换热，然后经过入口烟道7后进入SCR脱硝反应器3进行SCR脱硝反应，脱硝后的烟气进入出口烟道8，电石渣浆液储存装置4中的电石渣浆液通过电石渣浆液喷射装置5雾化喷入出口烟道8内，烟气经过此段烟道时，与喷入的电石渣浆液发生如下反应：Ca(OH)2+SO3→CaSO4+H2O，从而脱除SO3，随后经过进入空预器6进行换热后再排出流向尾部烟气净化装置，最终达标排放。
电石渣浆液质量浓度在10～20%范围内，喷入量按照摩尔比控制在Ca(OH)2:SO3为（2～5）:1，具体数值应根据具体项目边界参数，经理论分析与试验验证确定，如电石渣浆液喷入量按照摩尔比控制在Ca(OH)2:SO3为2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1或5:1。
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；而且，本发明各部分所取的名称也可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。
Claims (4)
1.一种利用电石渣脱除锅炉 烟气中SO3的结构，包括锅炉、省煤器、SCR脱硝反应器、空预器、入口烟道和出口烟道；锅炉的烟气出口与省煤器的烟气入口连通；省煤器的烟气出口与入口烟道的烟气入口连通；入口烟道的烟气出口与SCR脱硝反应器的烟气入口连通；SCR脱硝反应器的烟气出口与出口烟道的烟气入口连通；出口烟道的烟气出口与空预器的烟气入口连通；其特征在于：还包括电石渣浆液储存装置和电石渣浆液喷射装置；电石渣浆液喷射装置安装在出口烟道中，并位于SCR脱硝反应器和空预器之间；电石渣浆液储存装置与电石渣浆液喷射装置连接。
2.根据权利要求1所述的利用电石渣脱除锅炉烟气中SO3的结构，其特征在于：所述的电石渣浆液喷射装置的喷射方向为与喷射点所在的出口烟道的垂直方向。
3.一种利用电石渣脱除锅炉烟气中SO3的方法，其特征在于：采用权利要求1或2所述的结构；烟气从锅炉出来后，首先进入省煤器进行换热，然后经过入口烟道后进入SCR脱硝反应器进行SCR脱硝反应，脱硝后的烟气进入出口烟道，电石渣浆液储存装置中的电石渣浆液通过电石渣浆液喷射装置雾化喷入出口烟道内，烟气中的SO3与喷入的电石渣浆液发生如下反应：Ca(OH)2+SO3→CaSO4+H2O，从而脱除SO3，烟气随后经过进入空预器进行换热后再排出流向尾部烟气净化装置，最终达标排放；电石渣浆液质量浓度在10～20%范围内，喷入量按照摩尔比控制在Ca(OH)2:SO3为（2～5）:1。
4.根据权利要求3所述的利用电石渣脱除锅炉烟气中SO3的方法，其特征在于：电石渣浆液喷入量按照摩尔比控制在Ca(OH)2:SO3为2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1或5:1。
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