CN108310954A - 一种半干法脱硫除尘工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半干法脱硫除尘工艺，通过采用碳酸氢钠颗粒作为脱硫剂与烟气反应，收集脱硫粉尘，将收集的粉尘一部分通过气力输送设备再次送入半干法脱硫塔中进行脱硫反应，另一部分排出除尘器加水搅拌成浆液，并持续搅拌一定时间后沉淀处理，使其固液分离，分离出的固体成分直接作为陶瓷原料二次利用，液体成分添加氧化钙，持续搅拌，调节PH至5～7，曝气处理，沉淀，固液分离，分离出的固体制成石膏出售，液体成分蒸发结晶，蒸发出的蒸汽作为热源利用，结晶后的固体进一步提纯，制成高纯度的氢氧化钠；所述工艺不仅解决了陶瓷除尘工艺中粉尘的回收利用问题，并且产生的副产物具有极高的经济效益，大大降低了脱硫除尘的运行成本。

Description

一种半干法脱硫除尘工艺
技术领域
本发明涉及脱硫除尘技术领域，特别涉及一种半干法脱硫除尘工艺。
背景技术
陶瓷行业传统的半干法脱硫除尘工艺中，喷入半干法脱硫塔的脱硫剂为氢氧化钙粉末，经半干法脱硫塔反应并吸收SO2后，被布袋除尘器收集下来，布袋除尘器收集的脱硫副产物以亚硫酸钙为主，并混合在大量的陶瓷原料当中，收集的粉尘中80%为陶瓷原料，20%为脱硫副产物，由于亚硫酸盐应用到陶瓷生产中会令瓷砖产生质量问题，因此导致收集的粉尘都不能被正常使用，造成生产原料的大量浪费，提高了陶瓷的生产成本，对环境造成一定的污染。
可见，现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种半干法脱硫除尘工艺，旨在解决现有技术中氢氧化钙作为脱硫剂应用于陶瓷行业半干法脱硫除尘中时，除尘器收集的粉尘不能作为陶瓷原料二次利用的问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种半干法脱硫除尘工艺，包括以下步骤：
S01.采用碳酸氢钠颗粒作为脱硫剂喷入半干法脱硫塔中与烟气反应；
S02.用除尘器收集步骤S01脱硫后的粉尘；
S03.将步骤S02收集的粉尘一部分通过气力输送设备再次送入半干法脱硫塔中进行脱硫反应，另一部分排出除尘器进行回收处理；
S04.将步骤S03中排出除尘器进行回收处理的粉尘加水搅拌成浆液，并持续搅拌一定时间；
S05.搅拌后的浆液进行沉淀处理，使其固液分离，分离出的固体成分直接作为陶瓷原料二次利用，液体成分作进一步处理；
S06.往步骤S05中分离出来的液体中添加氧化钙，持续搅拌，调节浆料的PH；
S07.将步骤S06处理后的浆液进行曝气处理；
S08.沉淀曝气处理后的浆液，使其固液分离，分离出的固体成分以硫酸钙为主，制成石膏直接出售，液体成分进一步处理；
S09.蒸发结晶步骤S08中分离出来的液体，蒸发出的蒸汽作为热源利用，结晶后的固体进一步提纯，制成高纯度的氢氧化钠。
所述半干法脱硫除尘工艺中，所述步骤S04中持续搅拌的时间为0.5～2h。
所述半干法脱硫除尘工艺中，所述步骤S05中分离出的固体成分经过脱水处理后直接作为陶瓷原料二次利用，脱水处理后的液体成分回收再利用。
所述半干法脱硫除尘工艺中，所述步骤S06中浆料的PH调节至5～7。
所述半干法脱硫除尘工艺中，所述步骤S06中通过往浆料中直接添加PH调节剂调节浆料的PH。
所述半干法脱硫除尘工艺中，所述步骤S06中的PH调节剂包括浓硫酸。
所述半干法脱硫除尘工艺中，所述步骤S06通过往浆料中通入窑炉烟气进行曝气来调节浆料的PH。
所述半干法脱硫除尘工艺中，所述步骤S07通过加压设备往浆液中鼓入新鲜空气并持续搅拌，将浆液中的亚硫酸盐氧化成硫酸盐。
有益效果：
本发明提供了一种半干法脱硫除尘工艺，通过采用碳酸氢钠颗粒代替氢氧化钠作为脱硫剂使用，使脱硫除尘后的粉尘能够作为陶瓷原料二次利用，避免了处理脱硫粉尘造成了成本支出以及对环境造成的污染；并且脱硫副产物硫酸钙和氢氧化钠分离后能够再利用，具有极高的经济效益，可大大降低企业在脱硫除尘系统中的运行成本。
附图说明
图1为本发明提供的半干法脱硫除尘工艺的工艺流程图。
具体实施方式
本发明提供一种半干法脱硫除尘工艺，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明提供一种半干法脱硫除尘工艺，包括以下步骤：
S01.采用碳酸氢钠颗粒作为脱硫剂喷入半干法脱硫塔中与烟气中的二氧化硫进行中和反应，生成亚硫酸钠固体，2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2↑+H2O ；
S02.步骤S01中生成的亚硫酸钠固体随脱硫烟气一齐进入布袋除尘器中，与烟气一起被布袋除尘器收集下来；
S03.将步骤S02收集的粉尘一部分通过气力输送设备再次送入半干法脱硫塔中进行脱硫反应以提高脱硫剂的利用率，另一部分排出除尘器进行回收处理；
S04.将步骤S03中排出除尘器进行回收处理的粉尘加水搅拌成浆液，并持续搅拌一定时间；
S05.搅拌后的浆液进行沉淀处理，使其固液分离，分离出的固体成分直接作为陶瓷原料二次利用，液体成分中含有大量的亚硫酸钠，作进一步处理；
S06.往步骤S05中分离出来的液体中添加氧化钙，持续搅拌，调节浆料的PH，浆料与氧化钙发生的化学反应方程式为：
CaO+Na2SO3+H2O=CaSO3↓+2NaOH
S07.将步骤S06处理后的浆液进行曝气处理；
S08.沉淀曝气处理后的浆液，使其固液分离，分离出的固体成分以硫酸钙为主，制成石膏直接出售，液体成分进一步处理；
S09.蒸发结晶步骤S08中分离出来的液体，蒸发出的蒸汽作为热源利用，如余热发电、供暖等，结晶后的固体进一步提纯，制成高纯度的氢氧化钠。
经过上述工艺处理后的粉尘中的固体成分可以直接作为陶瓷原料再次应用到陶瓷的生产中，大大地提高了陶瓷原料的利用率，并且减少了处理粉尘带来的经济损失和对环境造成的压力；分离出的副产物硫酸钙还可以进一步地制成石膏出售，废液结晶后的产物以氢氧化钠为主，经过提纯操作可得到高纯度的片碱，具有较高的经济效益，能够大大降低陶瓷企业在脱硫除尘系统中的运行成本。
具体地，所述步骤S04中持续搅拌的时间为0.5～2h，保证粉尘均匀地分散到水中，并且使粉尘中含有的可水溶性成分2NaHCO3、Na2SO3等，能够充分地溶解到水中，最大限度地提高其回收率，并且避免NaHCO3影响回收后的粉尘的质量；
具体地，所述步骤S05中分离出的固体成分经过脱水处理后直接作为陶瓷原料二次利用，脱水处理后的液体成分回收再利用；浆液搅拌完全后进入沉淀池中沉淀，沉淀后的固体成分再通过真空皮带脱水机等固液分离设备后，固体成分直接作为陶瓷原料二次利用，液体成本可循环至搅拌装置中用于溶解收集的粉尘，节省工艺的水的应用，减少排放，实现效益最大化。
进一步地，所述步骤S06中浆料的PH调节至5～7；将浆料调节至中性或者弱酸性有利于后续往浆料中通入新鲜空气将浆料中的亚硫酸盐氧化为硫酸盐，在该PH条件下，亚硫酸盐的转化率最高。
进一步地，所述步骤S06中通过往浆料中直接添加PH调节剂调节浆料的PH；直接加入强酸性的PH调节剂，可快速地将碱性的浆液中和。
优选地，所述步骤S06中的PH调节剂包括浓硫酸，浓硫酸不会溶解浆料中的沉淀物亚硫酸钙，从而影响钙盐与钠盐的分离，只会进一步地将浆料中的钙离子转化为硫酸钙沉淀，从而使钙离子和钠离子分离得更加的彻底，简化了后续分离提纯的操作。
优选地，所述步骤S06通过往浆料中通入窑炉烟气进行曝气来调节浆料的PH；本实施方式中，将没有进入半干法脱硫系统的原烟气引出，再利用增压风机对烟气进行加压并鼓入浆液中进行曝气，直到浆液的PH值达到合适的值为止；曝气后的烟气通过管道再引回到半干法脱硫除尘系统中进一步的脱硫除尘处理。
具体地，所述步骤S07通过加压设备往浆液中鼓入新鲜空气并持续搅拌，将浆液中的亚硫酸盐氧化成硫酸盐；本实施方式中，通过鼓风机、罗茨风机、空压机等加压设备将新鲜空气鼓入浆液当中，并持续搅拌，使浆液更好地与空气接触，利用空气中的氧气将浆液中的亚硫酸盐氧化成硫酸盐，氧化得更加彻底，变成稳定的沉淀析出后分离，更具经济价值。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种半干法脱硫除尘工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S01.采用碳酸氢钠颗粒作为脱硫剂喷入半干法脱硫塔中与烟气反应；
S02.用除尘器收集步骤S01脱硫后的粉尘；
S03.将步骤S02收集的粉尘一部分通过气力输送设备再次送入半干法脱硫塔中进行脱硫反应，另一部分排出除尘器进行回收处理；
S04.将步骤S03中排出除尘器进行回收处理的粉尘加水搅拌成浆液，并持续搅拌一定时间；
S05.搅拌后的浆液进行沉淀处理，使其固液分离，分离出的固体成分直接作为陶瓷原料二次利用，液体成分作进一步处理；
S06.往步骤S05中分离出来的液体中添加氧化钙，持续搅拌，调节浆料的PH；
S07.将步骤S06处理后的浆液进行曝气处理；
S08.沉淀曝气处理后的浆液，使其固液分离，分离出的固体成分以硫酸钙为主，制成石膏直接出售，液体成分进一步处理；
S09.蒸发结晶步骤S08中分离出来的液体，蒸发出的蒸汽作为热源利用，结晶后的固体进一步提纯，制成高纯度的氢氧化钠。
2.根据权利要求1所述的半干法脱硫除尘工艺，其特征在于，所述步骤S04中持续搅拌的时间为0.5～2h。
3.根据权利要求1所述的半干法脱硫除尘工艺，其特征在于，所述步骤S05中分离出的固体成分经过脱水处理后直接作为陶瓷原料二次利用，脱水处理后的液体成分回收再利用。
4.根据权利要求1所述的半干法脱硫除尘工艺，其特征在于，所述步骤S06中浆料的PH调节至5～7。
5.根据权利要求1所述的半干法脱硫除尘工艺，其特征在于，所述步骤S06中通过往浆料中直接添加PH调节剂调节浆料的PH。
6.根据权利要求5所述的半干法脱硫除尘工艺，其特征在于，所述步骤S06中的PH调节剂包括浓硫酸。
7.根据权利要求1所述的半干法脱硫除尘工艺，其特征在于，所述步骤S06通过往浆料中通入窑炉烟气进行曝气来调节浆料的PH。
8.根据权利要求1所述的半干法脱硫除尘工艺，其特征在于，所述步骤S07通过加压设备往浆液中鼓入新鲜空气并持续搅拌，将浆液中的亚硫酸盐氧化成硫酸盐。
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