CN111701419B - 一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法 - Google Patents

一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法。所述钠碱干法脱硫灰循环利用方法包括以下步骤：S1、将小苏打钠碱干法脱硫灰送入脱硫灰溶解反应器，与系统内的双效蒸发单元送来的冷凝水或工艺水配置成硫酸钠饱和溶液，再通入压缩空气。本发明提供的钠碱干法脱硫灰循环利用方法，彻底解决SDS钠碱干法脱硫工艺中脱硫灰固废处理问题，实现污染物资源循环利用；降低脱硫装置运行成本；整套工艺无固废、无废水、无废气产生，所有系统物料循环使用；中和反应产生的少量含氨气体送至脱硝装置进口用于当做还原剂或返回复分解反应器回收利用；副产硫酸铵产品可用作农业化肥出售，降低装置运行成本；采用二氧化碳和氨水(氨气)作为原料，有效的减少了二氧化碳排放。

Description

一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法
技术领域
本发明涉及固体废弃物资源化利用领域，尤其涉及一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法。
背景技术
工业烟气脱硫一直是我国大气污染治理工作的重点之一，治理技术经过多年的不断积累和进步，形成了湿法脱硫、干法脱硫和半干法脱硫三大类脱硫技术体系，随着环保要求的逐年提高和执行更严格的排放标准，湿法脱硫工艺存在的设备腐蚀、产生废水和含气溶胶湿气排放问题，半干法脱硫工艺投资高、效率偏低等问题的显现，SDS钠碱干法脱硫技术由于自身脱硫效率高、设备投资省、占地面积小、反应更快更彻底、无废水产生等优势，在烟气脱硫行业得到越来越多的应用。
SDS钠碱干法脱硫是以小苏打（碳酸氢钠）作为脱硫剂，小苏打在被专业设备碾磨成超细粉末后均匀喷入烟气中，与烟气中的SO2直接反应脱除烟气中的SOX，生成脱硫反应产物，虽然SDS干法脱硫技术优势明显，但是存在一些问题：1、SDS干法脱硫中的脱硫剂是小苏打（碳酸氢钠），小苏打的价格较高导致脱硫装置运行成本高；2、SDS干法脱硫的脱硫灰主要成分为硫酸钠，俗称芒硝。在目前，一般情况下脱硫灰属于固废范畴，个别地区将脱硫灰列为危废。随着SDS干法脱硫越来越广泛的应用，大量脱硫灰的产生已造成固废处理问题。
因此，有必要提供一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法，解决了无法对脱硫灰固废进行处理利用，同时无法实现小苏打循环利用的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的钠碱干法脱硫灰循环利用方法，包括以下步骤：
S1、将小苏打钠碱干法脱硫灰送入脱硫灰溶解反应器，与系统内的双效蒸发单元送来的冷凝水或工艺水配置成硫酸钠饱和溶液，再通入压缩空气，将脱硫灰中的亚硫酸钠全部氧化为硫酸钠；
S2、同时按照NaHCO3、Na2CO3的含量通过硫酸溶液泵送入等当量的硫酸溶液，在脱硫灰溶解反应器中，将脱硫灰中的NaHCO3、Na2CO3全部转化为Na2SO4，反应后的溶液通过脱硫灰溶液泵送入硫酸钠粗液槽储存；
S3、将硫酸钠粗液槽中的硫酸钠粗液通过硫酸钠粗液泵送入过滤器，同时将过滤后的硫酸钠清液送入硫酸钠清液槽中储存；
S4、硫酸钠清液通过硫酸钠清液泵再送入复盐溶解槽，在复盐溶解槽内加入冷冻盐配成硫酸钠复盐溶液；
S5、将复盐溶液通过复盐溶液泵送至复分解反应器中，同时按照硫酸钠完全反应所需的当量按当量比1:1.05加入固体碳酸氢铵，与硫酸钠溶液发生复分解反应，生成碳酸氢钠和硫酸铵混合浆液；
S6、将反应器内的浆液再通过浆液泵送至小苏打结晶器中，利用两者的溶解度不同结晶分离；
S7、复分解反应后，小苏打结晶器上部的复盐溶液溢流至复盐母液槽中等待下一步操作，并且底部的晶浆送入到小苏打离心机中，通过小苏打离心机进行离心分离；
S8、小苏打离心机分离出来的碳酸氢钠固体和以硫酸铵为主的复盐母液，复盐母液与小苏打结晶器上部的复盐溶液一起送入复盐母液槽，并且将碳酸氢钠固体送入流化床干燥器，通过热空气对碳酸氢钠烘干，再送入小苏打计量包装机进行计量包装，作为脱硫剂返回SDS干法脱硫系统中使用；
S9、复盐母液槽中的复盐母液通过复盐母液泵送入冷交换器，进行降温，再送入复盐结晶器中，随着温度降低，复盐母液中主要盐类物质的溶解度随之降低，在复盐结晶器底部会有硫酸钠、碳酸氢铵、碳酸氢钠混合晶体析出，这部分晶体送入复盐离心机中进行离心分离，分离出的固体晶体为复盐，送回复盐溶解槽中与硫酸钠清液混合循环使用，以硫酸铵为主的复盐结晶器上部的复盐溶液及复盐离心机分离出来的复盐溶液一起送入母液中和反应器中；
S10、在母液中和反应器中加入硫酸溶液，调节母液的酸碱度至弱酸性，将母液中的碳酸盐全部酸化为硫酸盐，进一步提高硫酸铵纯度，形成硫酸铵溶液；
S11、再将硫酸铵溶液通过硫酸铵溶液泵送入热交换器中，与双效蒸发中换热器排出的热介质进行换热升温，硫酸铵溶液升温后送至双效蒸发中轴流泵出口；
S12、硫酸铵溶液在双效蒸发系统内进行蒸发浓缩，最终从蒸发器底部排出硫酸铵浆液，再通过硫酸铵浆液泵送至结晶器中结晶；
S13、送入硫酸铵结晶器中的硫酸铵浆液结晶后，晶体送入硫酸铵离心机中进行离心分离，分离后的硫酸铵固体送入流化床干燥机，在热空气作用下进行干燥，再送入硫酸铵计量包装机中称重包装；
S1中小苏打钠碱干法脱硫灰为固废；
通过以SDS干法脱硫的脱硫灰为原料，将脱硫灰经过预处理和一系列的化学反应及工艺过程，生产出小苏打及其他副产物解决了由于SDS干法脱硫中的脱硫剂小苏打（碳酸氢钠）价格较高导致脱硫装置运行成本高的问题，以及SDS干法脱硫的脱硫灰（主要成分为硫酸钠，俗称芒硝）固废问题。因为在目前，一般情况下脱硫灰属于固废范畴，个别地区将脱硫灰列为危废。随着SDS干法脱硫越来越广泛的应用，大量脱硫灰的产生已造成固废处理的问题，本发明很好的解决了脱硫灰的固废问题，实现了生产小苏打的循环利用，同时副产物硫酸铵可作为农用化肥外售，极大地降低了SDS干法脱硫装置的运行成本，真正做到了污染物资源化利用且无废水废气及固废排放。
优选的，所述S2中的酸化过程产生的气体通过尾气管道送至原有烟气处理系统。
优选的，所述S3中的过滤器采用多级过滤器，将硫酸钠粗液中夹带的煤粉、矿渣等不溶物质过滤出来。
优选的，所述S4中的冷冻盐为复盐离心机分离得到的含有碳酸氢钠、硫酸钠和碳酸氢铵的冷冻盐，配成硫酸钠复盐溶液呈晶浆状。
优选的，所述S6中复分解反应产生的少量气体通过尾气管道集中送回原有烟气处理系统。
优选的，所述S9中通过冷交换器中冷冻水将复盐母液温度降至10℃以下，再送入复盐结晶器中。
优选的，所述S9中通过复盐结晶器和复盐离心机的结晶和分离，进一步降低复盐溶液中的钠盐含量。
优选的，所述S11中硫酸铵溶液换热后，热交换器排出的冷凝水集中送回脱硫灰溶解反应器用于溶解原料。
优选的，所述S12中在真空泵抽负压的作用下，蒸发器中蒸发出来的水蒸气，分别经过换热器和冷却器降温冷凝后进入分离器，在分离器中，底部的冷凝液经冷凝液泵与热交换器排出的冷凝水一起送回脱硫灰溶解反应器用于溶解原料。
优选的，所述S13中硫酸铵离心机中分离出的母液及硫酸铵结晶器中溢流出的母液送入硫酸铵母液槽，再由硫酸铵母液泵送回双效蒸发轴流泵的入口循环蒸发浓缩。
与相关技术相比较，本发明提供的钠碱干法脱硫灰循环利用方法具有如下有益效果：
本发明提供一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法，通过以SDS干法脱硫的脱硫灰为原料，将脱硫灰经过预处理和一系列的化学反应及工艺处理过程，生产出小苏打及其他副产物，彻底解决SDS钠碱干法脱硫工艺中脱硫灰固废处理问题，实现污染物资源循环利用；产出固体小苏打成品，作为SDS钠碱干法脱硫中的脱硫剂循环使用，降低脱硫装置运行成本；整套工艺无固废、无废水、无废气产生，所有系统物料循环使用；中和反应产生的少量含氨气体送至脱硝装置进口用于当做还原剂或返回复分解反应器回收利用；副产硫酸铵产品可用作农业化肥出售，降低装置运行成本；采用二氧化碳和氨水（氨气）作为原料，有效的减少了二氧化碳排放。
具体实施方式
下面结合实施方式对本发明作进一步说明。
一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法包括以下步骤：
S1、将小苏打钠碱干法脱硫灰送入脱硫灰溶解反应器，与系统内的双效蒸发单元送来的冷凝水或工艺水配置成硫酸钠饱和溶液，再通入压缩空气，将脱硫灰中的亚硫酸钠全部氧化为硫酸钠；
S2、同时按照NaHCO3、Na2CO3的含量通过硫酸溶液泵送入等当量的硫酸溶液，在脱硫灰溶解反应器中，将脱硫灰中的NaHCO3、Na2CO3全部转化为Na2SO4，反应后的溶液通过脱硫灰溶液泵送入硫酸钠粗液槽储存；
S3、将硫酸钠粗液槽中的硫酸钠粗液通过硫酸钠粗液泵送入过滤器，同时将过滤后的硫酸钠清液送入硫酸钠清液槽中储存；
S4、硫酸钠清液通过硫酸钠清液泵再送入复盐溶解槽，在复盐溶解槽内加入冷冻盐配成硫酸钠复盐溶液；
S5、将复盐溶液通过复盐溶液泵送至复分解反应器中，同时按照硫酸钠完全反应所需的当量按当量比1:1.05加入固体碳酸氢铵，与硫酸钠溶液发生复分解反应，生成碳酸氢钠和硫酸铵混合浆液；
S6、将反应器内的浆液再通过浆液泵送至小苏打结晶器中，利用两者的溶解度不同结晶分离；
S7、复分解反应后，小苏打结晶器上部的复盐溶液溢流至复盐母液槽中等待下一步操作，并且底部的晶浆送入到小苏打离心机中，通过小苏打离心机进行离心分离；
S8、小苏打离心机分离出来的碳酸氢钠固体和以硫酸铵为主的复盐母液，复盐母液与小苏打结晶器上部的复盐溶液一起送入复盐母液槽，并且将碳酸氢钠固体送入流化床干燥器，通过热空气对碳酸氢钠烘干，再送入小苏打计量包装机进行计量包装，作为脱硫剂返回SDS干法脱硫系统中使用；
S9、复盐母液槽中的复盐母液通过复盐母液泵送入冷交换器，进行降温，再送入复盐结晶器中，随着温度降低，复盐母液中主要盐类物质的溶解度随之降低，在复盐结晶器底部会有硫酸钠、碳酸氢铵、碳酸氢钠混合晶体析出，这部分晶体送入复盐离心机中进行离心分离，分离出的固体晶体为复盐，送回复盐溶解槽中与硫酸钠清液混合循环使用，以硫酸铵为主的复盐结晶器上部的复盐溶液及复盐离心机分离出来的复盐溶液一起送入母液中和反应器中；
S10、在母液中和反应器中加入硫酸溶液，调节母液的酸碱度至弱酸性，将母液中的碳酸盐全部酸化为硫酸盐，进一步提高硫酸铵纯度，形成硫酸铵溶液；
S11、再将硫酸铵溶液通过硫酸铵溶液泵送入热交换器中，与双效蒸发中换热器排出的热介质进行换热升温，硫酸铵溶液升温后送至双效蒸发中轴流泵出口；
S12、硫酸铵溶液在双效蒸发系统内进行蒸发浓缩，最终从蒸发器底部排出硫酸铵浆液，再通过硫酸铵浆液泵送至结晶器中结晶；
S13、送入硫酸铵结晶器中的硫酸铵浆液结晶后，晶体送入硫酸铵离心机中进行离心分离，分离后的硫酸铵固体送入流化床干燥机，在热空气作用下进行干燥，再送入硫酸铵计量包装机中称重包装；
S1中小苏打钠碱干法脱硫灰为固废；
通过以SDS干法脱硫的脱硫灰为原料，将脱硫灰经过预处理和一系列的化学反应及工艺过程，生产出小苏打及其他副产物，解决了由于SDS干法脱硫中的脱硫剂小苏打（碳酸氢钠）价格较高导致脱硫装置运行成本高的问题，以及SDS干法脱硫的脱硫灰（主要成分为硫酸钠，俗称芒硝）固废问题。因为在目前，一般情况下脱硫灰属于固废范畴，个别地区将脱硫灰列为危废。随着SDS干法脱硫越来越广泛的应用，大量脱硫灰的产生已造成固废处理的问题，本发明很好的解决了脱硫灰的固废问题，实现了生产小苏打的循环利用，同时副产物硫酸铵可作为农用化肥外售，极大地降低了SDS干法脱硫装置的运行成本，真正做到了污染物资源化利用且无废水废气及固废排放。
所述S2中的酸化过程产生的气体通过尾气管道送至原有烟气处理系统。
所述S3中的过滤器采用多级过滤器，将硫酸钠粗液中夹带的煤粉、矿渣等不溶物质过滤出来。
所述S4中的冷冻盐为复盐离心机分离得到的含有碳酸氢钠、硫酸钠和碳酸氢铵的冷冻盐，配成硫酸钠复盐溶液呈晶浆状。
所述S5中的按照硫酸钠完全反应所需的当量按当量比1:1.05加入固体碳酸氢铵，与硫酸钠溶液发生复分解反应，生成碳酸氢钠和硫酸铵混合浆液。
所述S6中复分解反应产生的少量气体通过尾气管道集中送回原有烟气处理系统。
所述S9中通过冷交换器中冷冻水将复盐母液温度降至10℃以下，再送入复盐结晶器中。
所述S9中通过复盐结晶器和复盐离心机的结晶和分离，进一步降低复盐溶液中的钠盐含量。
所述S11中硫酸铵溶液换热后，热交换器排出的冷凝水集中送回脱硫灰溶解反应器用于溶解原料。
所述S12中在真空泵抽负压的作用下，蒸发器中蒸发出来的水蒸气，分别经过换热器和冷却器降温冷凝后进入分离器，在分离器中，底部的冷凝液经冷凝液泵与热交换器排出的冷凝水一起送回脱硫灰溶解反应器用于溶解原料。
优选的，所述S13中硫酸铵离心机中分离出的母液及硫酸铵结晶器中溢流出的母液送入硫酸铵母液槽，再由硫酸铵母液泵送回双效蒸发轴流泵的入口循环蒸发浓缩。
本发明提供的钠碱干法脱硫灰循环利用方法的工作原理如下：
通过小苏打钠碱干法脱硫灰（固废）送入脱硫灰溶解反应器，与系统内的双效蒸发单元送来的冷凝水或工艺水配置成硫酸钠饱和溶液，再通入压缩空气，将脱硫灰中的亚硫酸钠全部氧化为硫酸钠，同时按照NaHCO3、Na2CO3的含量通过硫酸溶液泵送入等当量的硫酸溶液，在脱硫灰溶解反应器中，将脱硫灰中的NaHCO3、Na2CO3全部转化为Na2SO4，反应后的溶液经脱硫灰溶液泵送入硫酸钠粗液槽储存，酸化过程产生的气体通过尾气管道送至原有烟气处理系统；
硫酸钠粗液槽中的硫酸钠粗液经硫酸钠粗液泵送入过滤器（多级过滤）中，将硫酸钠粗液中夹带的煤粉、矿渣等不溶物质过滤出来，同时将过滤后的硫酸钠清液送入硫酸钠清液槽中储存，硫酸钠清液经硫酸钠清液泵再送入复盐溶解槽，在复盐溶解槽内加入复盐离心机分离得到的含有碳酸氢钠、硫酸钠和碳酸氢铵的冷冻盐配成硫酸钠复盐溶液（晶浆）；
复盐溶液由复盐溶液泵送至复分解反应器，同时按照完全反应所需的当量按当量比1:1.05加入固体碳酸氢铵，与硫酸钠溶液发生复分解反应，生成碳酸氢钠和硫酸铵混合浆液，反应器内的浆液再由浆液泵送至小苏打结晶器中利用两者的溶解度不同结晶分离，复分解反应产生的少量气体通过尾气管道集中送回原有烟气处理系统；
复分解反应后，小苏打结晶器上部的复盐溶液溢流至复盐母液槽中等待下一步操作，而底部的晶浆送入小苏打离心机进行离心分离，小苏打离心机分离出来的碳酸氢钠固体和以硫酸铵为主的复盐母液，复盐母液与小苏打结晶器上部的复盐溶液一起送入复盐母液槽，而碳酸氢钠固体送入流化床干燥器，通过热空气将碳酸氢钠烘干，然后再送入小苏打计量包装机进行计量包装，作为脱硫剂返回SDS干法脱硫系统中使用；
复盐母液槽中的复盐母液经复盐母液泵送入冷交换器，通过冷冻水将复盐母液温度降至10℃以下，再送入复盐结晶器中，随着温度降低，复盐母液中主要盐类物质的溶解度随之降低，在复盐结晶器底部会有硫酸钠、碳酸氢铵、碳酸氢钠混合晶体析出，这部分晶体送入复盐离心机中进行离心分离，分离出的固体晶体为复盐，送回复盐溶解槽中与硫酸钠清液混合循环使用，通过复盐结晶器和复盐离心机的结晶、分离，进一步降低复盐溶液中的钠盐含量，以硫酸铵为主的复盐结晶器上部的复盐溶液及复盐离心机分离出来的复盐溶液一起送入母液中和反应器中；
在母液中和反应器中加入硫酸溶液，调节母液的酸碱度至弱酸性，将母液中的碳酸盐全部酸化为硫酸盐，进一步提高硫酸铵纯度，形成硫酸铵溶液；
硫酸铵溶液经硫酸铵溶液泵送入热交换器中，与双效蒸发中换热器排出的热介质进行换热升温，换热后，热交换器排出的冷凝水集中送回脱硫灰溶解反应器用于溶解原料，而硫酸铵溶液升温后送至双效蒸发中轴流泵出口；
硫酸铵溶液在双效蒸发系统内进行蒸发浓缩，最终从蒸发器底部排出硫酸铵浆液，再通过硫酸铵浆液泵送至结晶器中结晶，在真空泵抽负压的作用下，蒸发器中蒸发出来的水蒸气，分别经过换热器及冷却器降温冷凝后进入分离器，在分离器中，底部的冷凝液经冷凝液泵与热交换器排出的冷凝水一起送回脱硫灰溶解反应器用于溶解原料；
送入硫酸铵结晶器中的硫酸铵浆液结晶后，晶体送入硫酸铵离心机中离心分离，分离后的硫酸铵固体送入流化床干燥机，在热空气作用下干燥，再送入硫酸铵计量包装机中称重包装，硫酸铵离心机中分离出的母液及硫酸铵结晶器中溢流出的母液送入硫酸铵母液槽，再由硫酸铵母液泵送回双效蒸发轴流泵的入口循环蒸发浓缩。
与相关技术相比较，本发明提供的钠碱干法脱硫灰循环利用方法具有如下有益效果：
通过以SDS干法脱硫的脱硫灰为原料，将脱硫灰经过预处理和一系列的化学反应及工艺处理过程，生产出小苏打及其他副产物，彻底解决SDS钠碱干法脱硫工艺中脱硫灰固废处理问题，实现污染物资源循环利用；产出固体小苏打成品，作为SDS钠碱干法脱硫中的脱硫剂循环使用，降低脱硫装置运行成本；整套工艺无固废、无废水、无废气产生，所有系统物料循环使用；中和反应产生的少量含氨气体送至脱硝装置进口用于当做还原剂或返回复分解反应器回收利用；副产硫酸铵产品可用作农业化肥出售，降低装置运行成本；采用二氧化碳和氨水（氨气）作为原料，有效的减少了二氧化碳排放。
第一实施例
通过将小苏打钠碱干法脱硫灰（固废，主要包括Na2SO4、粉煤灰、矿渣及未反应的NaHCO3、Na2CO3等）送入脱硫灰溶解反应器，与系统内的双效蒸发单元送来的冷凝水或工艺水配置成硫酸钠饱和溶液，再通入压缩空气，将脱硫灰中的亚硫酸钠全部氧化为硫酸钠，同时按照NaHCO3、Na2CO3的含量通过硫酸溶液泵送入等当量的，在脱硫灰溶解反应器中，发生如下反应：
2NaHCO3+H2SO4→Na2SO4+2CO2+2H20
Na2CO3+H2SO4→Na2SO4+CO2+H20
将脱硫灰中的NaHCO3、Na2CO3全部转化为Na2SO4，反应后的溶液经脱硫灰溶液泵送入硫酸钠粗液槽储存；酸化过程产生的气体通过尾气管道送至原有烟气处理系统；
硫酸钠粗液槽中的硫酸钠粗液经硫酸钠粗液泵送入过滤器（多级过滤）中，将硫酸钠粗液中夹带的煤粉、矿渣等不溶物质过滤出来，同时将过滤后的硫酸钠清液送入硫酸钠清液槽中储存；硫酸钠清液经硫酸钠清液泵再送入复盐溶解槽，在复盐溶解槽内加入复盐离心机分离得到的含有碳酸氢钠、硫酸钠和碳酸氢铵的冷冻盐配成硫酸钠复盐溶液（晶浆）；
复盐溶液由复盐溶液泵送至复分解反应器，同时按照完全反应所需的当量按当量比1:1.05加入固体碳酸氢铵，与硫酸钠溶液发生复分解反应：
Na2SO4+2NH4HCO3→(NH4)2SO4+2NaHCO3
生成碳酸氢钠和硫酸铵混合浆液，反应器内的浆液再由浆液泵送至小苏打结晶器中利用两者的溶解度不同结晶分离；复分解反应产生的少量气体通过尾气管道集中送回原有烟气处理系统；
复分解反应后，小苏打结晶器上部的复盐溶液溢流至复盐母液槽中等待下一步操作，而底部的晶浆送入小苏打离心机进行离心分离；小苏打离心机分离出来的碳酸氢钠固体和以硫酸铵为主的复盐母液，复盐母液与小苏打结晶器上部的复盐溶液一起送入复盐母液槽；而碳酸氢钠固体送入流化床干燥器，通过热空气将碳酸氢钠烘干，然后再送入小苏打计量包装机进行计量包装，作为脱硫剂返回SDS干法脱硫系统中使用；
复盐母液槽中的复盐母液经复盐母液泵送入冷交换器，通过冷冻水将复盐母液温度降至10℃以下，再送入复盐结晶器中；随着温度降低，复盐母液中主要盐类物质的溶解度随之降低，在复盐结晶器底部会有硫酸钠、碳酸氢铵、碳酸氢钠混合晶体析出，这部分晶体送入复盐离心机中进行离心分离，分离出的固体晶体为复盐，送回复盐溶解槽中与硫酸钠清液混合循环使用；通过复盐结晶器和复盐离心机的结晶、分离，进一步降低复盐溶液中的钠盐含量，以硫酸铵为主的复盐结晶器上部的复盐溶液及复盐离心机分离出来的复盐溶液一起送入母液中和反应器中；
在母液中和反应器中加入硫酸溶液，调节母液的酸碱度至弱酸性，将母液中的碳酸盐全部酸化为硫酸盐，进一步提高硫酸铵纯度，形成硫酸铵溶液；
硫酸铵溶液经硫酸铵溶液泵送入热交换器中，与双效蒸发中换热器排出的热介质进行换热升温；换热后，热交换器排出的冷凝水集中送回脱硫灰溶解反应器用于溶解原料；而硫酸铵溶液升温后送至双效蒸发中轴流泵出口；
硫酸铵溶液在双效蒸发系统内进行蒸发浓缩，最终从蒸发器底部排出硫酸铵浆液，再通过硫酸铵浆液泵送至结晶器中结晶；在真空泵抽负压的作用下，蒸发器中蒸发出来的水蒸气，分别经过换热器及冷却器降温冷凝后进入分离器，在分离器中，底部的冷凝液经冷凝液泵与热交换器排出的冷凝水一起送回脱硫灰溶解反应器用于溶解原料；
送入硫酸铵结晶器中的硫酸铵浆液结晶后，晶体送入硫酸铵离心机中离心分离，分离后的硫酸铵固体送入流化床干燥机，在热空气作用下干燥，再送入硫酸铵计量包装机中称重包装；硫酸铵离心机中分离出的母液及硫酸铵结晶器中溢流出的母液送入硫酸铵母液槽，再由硫酸铵母液泵送回双效蒸发轴流泵的入口循环蒸发浓缩。
第二实施例
与第一实施例不同之处在于，第一实施例复分解反应直接采用固体碳酸氢铵作为原料，而第二实施例采用氨水或气氨与烟气中的CO2作原料，通过碳化工艺制备碳酸氢铵浆液，再进行复分解反应；与第一实施例的技术相比，第二实施例发明的有益效果是可以减少烟气中的CO2排放，实现CO2资源回收利用。
第二实施例步骤路线为：
锅炉出口的烟气通过冷却器进行降温处理，然后由罗茨风机鼓入冷却器中，将烟气温度降至30℃左右，再送入碳化塔内。
进入碳化塔内的烟气与氨水泵送来的氨水或外界送来的氨气和工艺水，在塔内发生碳化反应，生成复分解反应的原料碳酸氢铵。成品碳酸氢铵浆液汇集到碳酸氢钠底部，由碳酸氢钠浆液泵送至复分解反应器内。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将小苏打钠碱干法脱硫灰送入脱硫灰溶解反应器，与系统内的双效蒸发单元送来的冷凝水或工艺水配置成硫酸钠饱和溶液，再通入压缩空气，将脱硫灰中的亚硫酸钠全部氧化为硫酸钠；
S2、同时按照NaHCO3、Na2CO3的含量通过硫酸溶液泵送入等当量的硫酸溶液，在脱硫灰溶解反应器中，将脱硫灰中的NaHCO3、Na2CO3全部转化为Na2SO4，反应后的溶液通过脱硫灰溶液泵送入硫酸钠粗液槽储存；
S3、将硫酸钠粗液槽中的硫酸钠粗液通过硫酸钠粗液泵送入过滤器，同时将过滤后的硫酸钠清液送入硫酸钠清液槽中储存；
S4、硫酸钠清液通过硫酸钠清液泵再送入复盐溶解槽，在复盐溶解槽内加入冷冻盐配成硫酸钠复盐溶液，其中冷冻盐为复盐离心机分离得到的含有碳酸氢钠、硫酸钠和碳酸氢铵的冷冻盐，配成硫酸钠复盐溶液呈晶浆状；
S5、将复盐溶液通过复盐溶液泵送至复分解反应器中，同时按照硫酸钠完全反应所需的当量按当量比1:1.05加入固体碳酸氢铵，与硫酸钠溶液发生复分解反应，生成碳酸氢钠和硫酸铵混合浆液；
S6、将反应器内的浆液再通过浆液泵送至小苏打结晶器中，利用两者的溶解度不同结晶分离；
S7、复分解反应后，小苏打结晶器上部的复盐溶液溢流至复盐母液槽中等待下一步操作，并且底部的晶浆送入到小苏打离心机中，通过小苏打离心机进行离心分离；
S8、小苏打离心机分离出来的碳酸氢钠固体和以硫酸铵为主的复盐母液，复盐母液与小苏打结晶器上部的复盐溶液一起送入复盐母液槽，并且将碳酸氢钠固体送入流化床干燥器，通过热空气对碳酸氢钠烘干，再送入小苏打计量包装机进行计量包装，作为脱硫剂返回SDS干法脱硫系统中使用；
S9、复盐母液槽中的复盐母液通过复盐母液泵送入冷交换器，进行降温，再送入复盐结晶器中，随着温度降低，复盐母液中主要盐类物质的溶解度随之降低，在复盐结晶器底部会有硫酸钠、碳酸氢铵、碳酸氢钠混合晶体析出，这部分晶体送入复盐离心机中进行离心分离，分离出的固体晶体为复盐，送回复盐溶解槽中与硫酸钠清液混合循环使用，以硫酸铵为主的复盐结晶器上部的复盐溶液及复盐离心机分离出来的复盐溶液一起送入母液中和反应器中；
S10、在母液中和反应器中加入硫酸溶液，调节母液的酸碱度至弱酸性，将母液中的碳酸盐全部酸化为硫酸盐，进一步提高硫酸铵纯度，形成硫酸铵溶液；
S11、再将硫酸铵溶液通过硫酸铵溶液泵送入热交换器中，与双效蒸发中换热器排出的热介质进行换热升温，硫酸铵溶液升温后送至双效蒸发中轴流泵出口；
S12、硫酸铵溶液在双效蒸发系统内进行蒸发浓缩，最终从蒸发器底部排出硫酸铵浆液，再通过硫酸铵浆液泵送至结晶器中结晶；
S13、送入硫酸铵结晶器中的硫酸铵浆液结晶后，晶体送入硫酸铵离心机中进行离心分离，分离后的硫酸铵固体送入流化床干燥机，在热空气作用下进行干燥，再送入硫酸铵计量包装机中称重包装。
2.根据权利要求1所述的钠碱干法脱硫灰循环利用方法，其特征在于，所述S2中的酸化过程产生的气体通过尾气管道送至原有烟气处理系统。
3.根据权利要求1所述的钠碱干法脱硫灰循环利用方法，其特征在于，所述S3中的过滤器采用多级过滤器，将硫酸钠粗液中夹带的煤粉、矿渣等不溶物质过滤出来。
4.根据权利要求1所述的钠碱干法脱硫灰循环利用方法，其特征在于，所述S6中复分解反应产生的少量气体通过尾气管道集中送回原有烟气处理系统。
5.根据权利要求1所述的钠碱干法脱硫灰循环利用方法，其特征在于，所述S9中通过冷交换器中冷冻水将复盐母液温度降至10℃以下，再送入复盐结晶器中。
6.根据权利要求1所述的钠碱干法脱硫灰循环利用方法，其特征在于，所述S9中通过复盐结晶器和复盐离心机的结晶和分离，进一步降低复盐溶液中的钠盐含量。
7.根据权利要求1所述的钠碱干法脱硫灰循环利用方法，其特征在于，所述S11中硫酸铵溶液换热后，热交换器排出的冷凝水集中送回脱硫灰溶解反应器用于溶解原料。
8.根据权利要求1所述的钠碱干法脱硫灰循环利用方法，其特征在于，所述S12中在真空泵抽负压的作用下，蒸发器中蒸发出来的水蒸气，分别经过换热器和冷却器降温冷凝后进入分离器，在分离器中，底部的冷凝液经冷凝液泵与热交换器排出的冷凝水一起送回脱硫灰溶解反应器用于溶解原料。
9.根据权利要求1所述的钠碱干法脱硫灰循环利用方法，其特征在于，所述S13中硫酸铵离心机中分离出的母液及硫酸铵结晶器中溢流出的母液送入硫酸铵母液槽，再由硫酸铵母液泵送回双效蒸发轴流泵的入口循环蒸发浓缩。
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