CN112264424A - 一种高附加值的纯碱法脱硫除尘灰处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高附加值的纯碱法脱硫除尘灰处理工艺包括以下步骤：步骤一：在酸化槽中加入酸液和工业水制备预处理液；步骤二：将脱硫除尘灰通过螺旋输送管输送至浆化槽中，并通过压力泵加入预处理液对脱硫尘灰进行预处理；步骤三：处理后固液混合物通过精密过滤器进行固液分离得到滤液和滤渣；步骤四：过滤后滤液通过压力泵输送至多效蒸发器中进行多级蒸发；步骤五：利用滤液中溶质不同温度溶解度不同，蒸发分离出氯化钠和硫酸钠，通过离心脱水机脱水得到晶体和二级滤液，所述二级滤液回流入母液中继续蒸馏，该发明有效的现有的烟气脱硫后产生的脱硫除尘灰难以进行收集利用的问题，通过酸液以及多级蒸发处理有效实现脱硫除尘灰的高价值利用。
Description
技术领域
本发明涉及烟气处理领域，具体为一种高附加值的纯碱法脱硫除尘灰处理工艺。
背景技术
烟气脱硫系统的工作原理大气中的SO2与降水溶合形成酸雨，严重破坏生态环境和危害人体健康，加大癌症发病率，甚至影响人类基因造成遗传疾病。削减二氧化硫的排放量，控制大气二氧化硫污染、保护大气环境质量，是目前及未来相当长时间内我国环境保护的重要课题之一。烟气脱硫是有效降低SO2排放量不可替代的技术。
SDS脱硫工艺目前已成为一个有效的烟气净化手段，用于去除烟气中所含的含硫污染物。SDS脱硫工艺特点1.工艺简洁，一次性投资少，运行成本低，占地面积小，操作维护简单，全干法治理，有效避免烟囱大白烟产生。2.脱硝系统催化剂采用模块化，便于催化剂更换，脱硝反应器由多个独立单元构成，可在线检修设备或更换催化剂，设计单个单元检修，不影响其他单元的正常工作。3.烟气中的SO3含量极低，脱硝催化剂对SO2的氧化率小于0.5％，在脱硝之前高效脱硫，经过脱硝催化剂之后的烟气中的S03含量也极低。全流程烟气温度始终远远高于水露点温度及酸露点温度，因此净化后的烟气温度不会低于酸露点而引起腐蚀现象，同时不会在烟囱周围产生酸雨。4.脱硫脱硝系统温降小，约为20℃，不影响后续余热锅炉工艺流程。
但是在脱硫工艺处理后产生脱硫除尘灰，脱硫除尘灰中一般含有硫酸钠70～95％，氯化钠5～20％，碳酸钠1～10％，碳酸氢钠1～5％，钙镁0.2～2％以及其他，此脱硫除尘灰目前处置困难，需要高昂的处置费。因此迫切需要一种高附加值的处理工艺。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高附加值的纯碱法脱硫除尘灰处理工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高附加值的纯碱法脱硫除尘灰处理工艺，包括以下步骤：
步骤一：在酸化槽中加入酸液和工业水制备预处理液；
步骤二：将脱硫除尘灰通过螺旋输送管输送至浆化槽中，并通过压力泵加入预处理液对脱硫尘灰进行预处理；
步骤三：处理后固液混合物通过精密过滤器进行固液分离得到滤液和滤渣；
步骤四：过滤后滤液通过压力泵输送至多效蒸发器中进行多级蒸发；
步骤五：利用滤液中溶质不同温度溶解度不同，蒸发分离出氯化钠和硫酸钠，通过离心脱水机脱水得到晶体和二级滤液，所述二级滤液回流入母液中继续蒸馏。
优选的，所述步骤一中酸化槽中PH值为1-3，所述酸液为硫酸或者盐酸。
优选的，所述脱硫除尘灰为在含硫高温烟气中喷入碳酸氢钠粉末除硫后，经过除尘收集系统收集所得。
优选的，所述碳酸氢钠研磨粒度为15-20微米之间，且所述含硫烟气温度在135-145℃，所述脱硫除尘灰中主要含有以下物质：硫酸钠70～95％，氯化钠5～20％，碳酸钠1～10％，碳酸氢钠1～5％，钙镁0.2～2％。
优选的，所述步骤二中浆化槽中脱硫除尘灰与酸液的固液比为1∶3-1∶5之间。
优选的，所述步骤三中滤渣主要为钙、镁化合物沉淀，滤液中主要为硫酸钠、氯化钠以及酸液成分。
优选的，所述多效蒸发器通过生蒸汽供热，使得母液转化为高温蒸汽，并设有三级蒸发，每级蒸发温度逐级降低。
优选的，所述三级蒸发中一级蒸发室中在生蒸汽作用下母液温度气化为300-350℃高温蒸汽，所述高温蒸汽在二级蒸发室中降温至100-120℃，此时氯化钠结晶形成浆液通过脱水离心机，离心分离形成氯化钠晶体，剩余蒸汽进入三级蒸发室，三级蒸发室内蒸汽温度降至40-60℃此时硫酸钠结晶析出，离心分离形成硫酸钠晶体，剩余蒸汽继续冷凝形成二次蒸汽凝液。
优选的，所述二级、三级蒸发室中离心分离中产生滤液经收集后形成二级滤液，所述二级滤液随压力泵回流入母液中，所述二次蒸汽凝液随管路回流入酸化槽中二次利用。
(三)有益效果
本发明提供了一种高附加值的纯碱法脱硫除尘灰处理工艺，具备以下有益效果：
由于碳酸根、碳酸氢根对硫酸钠的提纯难度起决定性左右，因此工艺采用硫酸(或盐酸)酸化工艺预先对脱硫除尘灰进行预处理，除去其中的碳酸根与碳酸氢根，同时利用钙、镁化合物硫酸盐或盐酸盐沉淀将钙、镁杂质去除。酸化后的浆液经过过滤除杂后进入多效蒸发系统，多效蒸发系统设有三级蒸发室利用硫酸钠和氯化钠在不同温度下溶解度不同，且氯化钠溶解度随温度变化小，进而在较高温度下分离硫酸钠，低温下分离氯化钠，进而分离出高纯度的硫酸钠(纯度99％，一类一等品)和氯化钠(纯度90％)，且分离出的二次滤液通过压力泵回流入母液中再利用，同时多余酸液在蒸发后冷凝形成二次蒸汽凝液，随二次蒸汽凝液回路入酸化槽中，减小酸液的使用，实现酸液的多级利用，进一步降低工艺处理成本，以实现脱硫除尘灰的高附加值化处理。
附图说明
图1为本发明中高附加值的纯碱法脱硫除尘灰处理工艺的工艺流程图；
具体实施方式
下面结合附图对发明作进一步描述，图1为本发明中一种高附加值的纯碱法脱硫除尘灰处理工艺流程图，包括以下步骤：
步骤一：在酸化槽中加入酸液和工业水制备预处理液；
步骤二：将脱硫除尘灰通过螺旋输送管输送至浆化槽中，并通过压力泵加入预处理液对脱硫尘灰进行预处理；
步骤三：处理后固液混合物通过精密过滤器进行固液分离得到滤液和滤渣；
步骤四：过滤后滤液通过压力泵输送至多效蒸发器中进行多级蒸发；
步骤五：利用滤液中溶质不同温度溶解度不同，蒸发分离出氯化钠和硫酸钠，通过离心脱水机脱水得到晶体和二级滤液，二级滤液回流入母液中继续蒸馏。
步骤一中酸化槽中PH值为1-3，酸液为硫酸或者盐酸，脱硫除尘灰为在含硫高温烟气中喷入碳酸氢钠粉末除硫后，经过除尘收集系统收集所得，碳酸氢钠研磨粒度为15-20微米之间，且含硫烟气温度在135-145℃，脱硫除尘灰中主要含有以下物质：硫酸钠70～95％，氯化钠5～20％，碳酸钠1～10％，碳酸氢钠1～5％，钙镁0.2～2％，步骤二中浆化槽中脱硫除尘灰与酸液的固液比为1∶3-1∶5之间，步骤三中滤渣主要为钙、镁化合物沉淀，滤液中主要为硫酸钠、氯化钠以及酸液成分，多效蒸发器通过生蒸汽供热，使得母液转化为高温蒸汽，并设有三级蒸发，每级蒸发温度逐级降低，三级蒸发中一级蒸发室中在生蒸汽作用下母液温度气化为300-350℃高温蒸汽，高温蒸汽在二级蒸发室中降温至100-120℃，此时氯化钠结晶形成浆液通过脱水离心机，离心分离形成氯化钠晶体，剩余蒸汽进入三级蒸发室，三级蒸发室内蒸汽温度降至40-60℃此时硫酸钠结晶析出，离心分离形成硫酸钠晶体，剩余蒸汽继续冷凝形成二次蒸汽凝液，二级、三级蒸发室中离心分离中产生滤液经收集后形成二级滤液，二级滤液随压力泵回流入母液中，二次蒸汽凝液随管路回流入酸化槽中二次利用。
综上，由于碳酸根、碳酸氢根对硫酸钠的提纯难度起决定性左右，因此工艺采用硫酸(或盐酸)酸化工艺预先对脱硫除尘灰进行预处理，除去其中的碳酸根与碳酸氢根，同时利用钙、镁化合物硫酸盐或盐酸盐沉淀将钙、镁杂质去除。酸化后的浆液经过过滤除杂后进入多效蒸发系统，多效蒸发系统设有三级蒸发室利用硫酸钠和氯化钠在不同温度下溶解度不同，且氯化钠溶解度随温度变化小，进而在较高温度下分离硫酸钠，低温下分离氯化钠，进而分离出高纯度的硫酸钠(纯度99％，一类一等品)和氯化钠(纯度90％)，且分离出的二次滤液通过压力泵回流入母液中再利用，同时多余酸液在蒸发后冷凝形成二次蒸汽凝液，随二次蒸汽凝液回路入酸化槽中，减小酸液的使用，实现酸液的多级利用，进一步降低工艺处理成本，以实现脱硫除尘灰的高附加值化处理。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种高附加值的纯碱法脱硫除尘灰处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：在酸化槽中加入酸液和工业水制备预处理液；
步骤二：将脱硫除尘灰通过螺旋输送管输送至浆化槽中，并通过压力泵加入预处理液对脱硫尘灰进行预处理；
步骤三：处理后固液混合物通过精密过滤器进行固液分离得到滤液和滤渣；
步骤四：过滤后滤液通过压力泵输送至多效蒸发器中进行多级蒸发；
步骤五：利用滤液中溶质不同温度溶解度不同，蒸发分离出氯化钠和硫酸钠，通过离心脱水机脱水得到晶体和二级滤液，所述二级滤液回流入母液中继续蒸馏。
2.根据权利要求1所述的一种高附加值的纯碱法脱硫除尘灰处理工艺，其特征在于：所述步骤一中酸化槽中PH值为1-3，所述酸液为硫酸或者盐酸。
3.根据权利要求1所述的一种高附加值的纯碱法脱硫除尘灰处理工艺，其特征在于：所述脱硫除尘灰为在含硫高温烟气中喷入碳酸氢钠粉末除硫后，经过除尘收集系统收集所得。
4.根据权利要求3所述的一种高附加值的纯碱法脱硫除尘灰处理工艺，其特征在于：所述碳酸氢钠研磨粒度为15-20微米之间，且所述含硫烟气温度在135-145℃，所述脱硫除尘灰中主要含有以下物质：硫酸钠70～95％，氯化钠5～20％，碳酸钠1～10％，碳酸氢钠1～5％，钙镁0.2～2％。
5.根据权利要求1所述的一种高附加值的纯碱法脱硫除尘灰处理工艺，其特征在于：所述步骤二中浆化槽中脱硫除尘灰与酸液的固液比为1∶3-1∶5之间。
6.根据权利要求1所述的一种高附加值的纯碱法脱硫除尘灰处理工艺，其特征在于：所述步骤三中滤渣主要为钙、镁化合物沉淀，滤液中主要为硫酸钠、氯化钠以及酸液成分。
7.根据权利要求1所述的一种高附加值的纯碱法脱硫除尘灰处理工艺，其特征在于：所述多效蒸发器通过生蒸汽供热，使得母液转化为高温蒸汽，并设有三级蒸发，每级蒸发温度逐级降低。
8.根据权利要求1所述的一种高附加值的纯碱法脱硫除尘灰处理工艺，其特征在于：所述三级蒸发中一级蒸发室中在生蒸汽作用下母液温度气化为300-350℃高温蒸汽，所述高温蒸汽在二级蒸发室中降温值100-120℃，此时氯化钠结晶形成浆液通过脱水离心机，离心分离形成氯化钠晶体，剩余蒸汽进入三级蒸发室，三级蒸发室内蒸汽温度降至40-60℃此时硫酸钠结晶析出，离心分离形成硫酸钠晶体，剩余蒸汽继续冷凝形成二次蒸汽凝液。
9.根据权利要求8所述的一种高附加值的纯碱法脱硫除尘灰处理工艺，其特征在于：所述二级、三级蒸发室中离心分离中产生滤液经收集后形成二级滤液，所述二级滤液随压力泵回流入母液中，所述二次蒸汽凝液随管路回流入酸化槽中二次利用。
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Citations (6)
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-
2020
- 2020-09-01 CN CN202010907036.3A patent/CN112264424A/zh active Pending
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