CN112742193A - 一种工业烟气高效脱硫的方法 - Google Patents

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牛宏
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毛正钊
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Abstract

本发明公开了一种工业烟气高效脱硫的方法，属于脱硫技术领域。本发明利用硫化钠溶液加烧碱溶液直接脱硫，利用了硫化钠的强还原性和强碱性及烧碱的强碱性联合脱硫，吸收二氧化硫，最终产物为单质硫、亚硫酸钠和硫酸钠，吸收液溶液pH小于12时，重新补充硫化钠溶液和烧碱溶液继续吸收脱硫，形成循环脱硫模式，脱硫后溶液过滤除去单质硫及结晶析出盐分后重新返回脱硫液系统循环脱硫，滤渣返回硫化钠生产系统作为原料重新生产工业硫化钠。最终全程无任何废水及废渣排放且达到了工业窑尾烟气高效脱硫的效果。

Description

一种工业烟气高效脱硫的方法
技术领域
本发明属于脱硫技术领域，具体涉及一种工业烟气高效脱硫的方法。
背景技术
传统脱硫工艺采用碱法吸收或者双碱法脱硫（石灰及烧碱联合脱硫）。完全用烧碱溶液吸收二氧化硫，吸收效率高，但成本大，废水量多，废水需进一步蒸发结晶处理，进一步增加成本，故很少采用。另一种方法采用双碱法脱硫，目前大部分工业锅炉脱硫即采用该方法，使用石灰和烧碱联合脱硫。该方法有干法和湿法两种，干法将石灰石或者石灰直接掺入燃煤锅炉中焙烧过程中二氧化硫被CaO吸收，形成硫酸钙或者亚硫酸钙，该方法成本低但存在问题是脱硫效率低。湿法脱硫首先将石灰加水配置成石灰乳，同时加烧碱调整石灰乳pH值，烟气进入碱液石灰乳，二氧化硫被吸收，达到脱硫效果。该方法吸收效率比干法高，但该方法同时存在一方面成本高，另一方面形成CaO吸收二氧化硫后形成CaSO3，无法进一步被综合利用，同时产生一部分含亚硫酸钠或硫酸钠的废水，进一步蒸发处理，成本比第一种方法更高。
采用传统碱法脱硫工艺，一方面脱硫效率低，烟气无法达标，另一方面原材料消耗极大，成本很高。故本发明采用硫化钠加烧碱溶液直接脱硫，利用了硫化钠强还原性和强碱性性质及烧碱强碱性性质，喷淋洗气塔吸收二氧化硫后最终产物为单质硫、亚硫酸钠和硫酸钠，待碱液pH值降低到12以下时，重新补充配制碱液。吸收二氧化硫后的碱液过滤处理，滤渣为单质硫及饱和状态下析出的亚硫酸钠、硫酸钠晶体，返回硫化碱配料系统作为原材料使用，过滤滤液重新返回碱液脱硫系统，循环脱硫。
发明内容
本发明旨在提供一种工业烟气高效脱硫的方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种工业烟气高效脱硫的方法，包括如下步骤：
S1、按照每立方自来水中加入200Kg硫化钠和100Kg烧碱，配置pH值大于14的溶液打入脱硫液吸收池；
S2、工业窑尾烟气通过喷淋洗气塔喷淋吸收；
S3、碱液循环喷淋吸收二氧化硫，当脱硫液pH值小于12时，重新补充硫化钠加烧碱继续喷淋吸收二氧化硫烟气；
S4、脱硫后碱液过滤除去吸收过程中形成的单质硫和饱和状态下析出的亚硫酸钠及硫酸钠等杂质，过滤滤渣可作为硫化钠生产的原材料重新配料生产硫化钠；
S5、过滤滤液返回脱硫液系统，循环脱硫。
本发明原理如下：
SO2+2Na2S+2H2O==S+4NaOH
2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O
上述两步方程式可合并为：
SO2+2Na2S==S+2Na2SO3
故本发明采用硫化钠加烧碱溶液直接脱硫，利用了硫化碱的强还原性和强碱性及烧碱强碱性性质，吸收二氧化硫，最终产物为单质硫、亚硫酸钠和硫酸钠，吸收液硫化碱碱液pH小于12时，重新补充硫化碱碱液继续吸收脱硫，吸收二氧化硫后的碱液过滤处理，滤渣为单质硫及饱和状态下析出的亚硫酸钠、硫酸钠晶体，返回硫化碱配料系统作为原材料使用，过滤滤液重新返回碱液脱硫系统，循环脱硫。
该方法烟气脱硫按照《无机化学污染物排放标准》，GB31573-2015，最终达到尾气SO2气体浓度≤400ppm的达标排放标准。
本发明适用于有硫化碱生产的产品生产线上，如硫化碱生产窑尾烟气、燃煤锅炉窑尾烟气、窑炉法铬盐生产工艺回转窑等各类有二氧化硫排放的生产设备等的脱硫。
本发明应用于工业化生产，方法成本低、效率高且无其它废渣、废水产生。达到了低成本、高效率、环保治理硫化碱生产窑尾烟气二氧化硫的的目的，该方法适合硫化碱生产企业内的硫化碱窑尾烟气脱硫、锅炉烟气脱硫及其它脱硫设施的脱硫。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下将对本发明作进一步的描述，需要说明的是，以下实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，本发明以硫化碱窑尾烟气脱硫及锅炉窑尾烟气脱硫为例，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
实施例1
采用本发明的硫化碱溶液加烧碱溶液脱硫方法，按照每立方自来水中加入200Kg硫化钠及50Kg烧碱配置脱硫碱液，通过喷淋洗气塔循环喷淋洗涤脱硫。脱硫液pH值小于12时，重新补充上述配制的脱硫液。脱硫后滤液过滤，重新返回脱硫液系统，滤渣作为工业硫化碱生产的原材料重新生产硫化钠。脱硫后烟气浓度284mg/m3。日消耗量硫化碱折商品硫化钠1.5吨，不产生任何废水废渣，日脱硫成本3200元。
对照例1
50吨每天的工业硫化钠生产系统生产时尾气烟气二氧化硫浓度检测为3562mg/m3，烟气量22000m3，采用传统烧碱溶液脱硫工艺，配置20%浓度的烧碱溶液，喷淋塔洗气吸收，吸收液pH值小于10时，补充烧碱。脱硫后烟气浓度325mg/m3。日烧碱消耗量1.8吨，产生废水15m3，日脱硫成本7000元。
对照例2
采用双碱法脱硫工艺，配置50%浓度的石灰乳溶液，再加烧碱调整乳液pH值大于12喷淋塔洗气吸收，吸收液pH值小于8时，补充烧碱。脱硫后烟气浓度536mg/m3。日烧碱消耗量0.5吨，石灰消耗量1.8吨，产生废水8m3，产生亚硫酸钙废渣3.5吨。一方面脱硫效率低，不达标，另一方面成本仍居高不下，日脱硫成本5500元，尚未统计亚硫酸钙渣处理成本。
实施例2
采用本发明的硫化碱溶液加烧碱溶液脱硫方法，按照每立方自来水中加入200Kg硫化钠及50Kg烧碱配置脱硫碱液，通过喷淋洗气塔循环喷淋洗涤脱硫。脱硫液pH值小于12时，重新补充上述配制的脱硫液。脱硫后滤液过滤，重新返回脱硫液系统，滤渣作为工业硫化碱生产的原材料重新生产硫化钠。脱硫后烟气浓度122mg/m3。日消耗量硫化碱折商品硫化钠0.8吨，烧碱0.2吨，不产生任何废水废渣，日脱硫成本2100元。
对照例3
50吨每小时的工业燃煤锅炉生产时尾气烟气二氧化硫浓度检测为1125mg/m3，烟气量53000m3，采用传统烧碱溶液脱硫工艺，配置20%浓度的烧碱溶液，喷淋塔洗气吸收，吸收液pH值小于10时，补充烧碱。脱硫后烟气浓度228mg/m3。日烧碱消耗量1.3吨，产生废水12m3，日脱硫成本4000元。
对照例4
采用双碱法脱硫工艺，配置50%浓度的石灰乳溶液，再加烧碱调整乳液pH值大于14，通过喷淋塔洗气吸收，吸收液pH值小于8时，补充石灰溶液和烧碱。脱硫后烟气浓度286mg/m3。日烧碱消耗量0.3吨，石灰消耗量1.4吨，产生废水10m3，产生亚硫酸钙废渣3.0吨。一方面脱硫效率低，另一方面成本高，日脱硫成本3500元，尚未统计亚硫酸钙渣处理成本。
通过实施例和对照例说明，采用传统烧碱法脱硫及双碱法（石灰加烧碱方法），不但成本高，而且脱硫效率较低。而且上述方法产生大量废渣和废水，治理困难。采用本发明的脱硫方法，脱硫效率高，成本低，废水废渣全部回收治理，具有很好的经济环保效益。

Claims (1)

1.一种工业烟气高效脱硫的方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、按照每立方自来水中加入200Kg硫化钠和100Kg烧碱，配置pH值大于14的溶液打入脱硫液吸收池；
S2、工业窑尾烟气通过喷淋洗气塔喷淋吸收；
S3、碱液循环喷淋吸收二氧化硫，当脱硫液pH值小于12时，重新补充硫化钠加烧碱继续喷淋吸收二氧化硫烟气；
S4、脱硫后碱液过滤除去吸收过程中形成的单质硫和饱和状态下析出的亚硫酸钠及硫酸钠等杂质，过滤滤渣可作为硫化钠生产的原材料重新配料生产硫化钠；
S5、过滤滤液返回脱硫液系统，循环脱硫。
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