CN115253607A - 一种危废焚烧烟气脱硫方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种危废焚烧烟气脱硫方法，其可以在满足烟气排放的标准的基础上，降低整个系统运行的成本。其特征在于，其包括:S1：将待处理烟气通过水洗工序进行水洗处理，对易溶于水的酸性物质进行脱除；S2：初步脱酸后的所述待处理烟气送入石灰石膏法脱硫工序，使用石灰浆经过多层循环喷淋，对烟气中的氧化硫进行脱硫处理；S3：脱硫处理后的待处理烟气送入碱法洗涤工序，对烟气行深度脱硫处理；S4：步骤S1中产生的含酸废水送入步骤S3中的所述碱法洗涤工序，进行中和反应，得到卤化物盐类；S5：步骤S2中生成的废水送入脱水工序，得到脱硫石膏；S6：步骤S3中产生的产生的含钠盐废水，送入蒸发工序，蒸发后得到钠杂盐，进行刚性填埋。

Description

一种危废焚烧烟气脱硫方法
技术领域
本发明涉及危废烟气处理技术领域，具体为一种危废焚烧烟气脱硫方法。
背景技术
现有技术中，危险废物经焚烧处理后产生的危废焚烧烟经布袋除尘后仍然含有包括硫在内的很多酸性物质，需要送入脱酸系统进行脱酸处理。通常脱酸系统中使用的脱酸工艺采用两级湿法脱酸，即：一级洗涤塔1+二级洗涤塔2。具体参照说明书附图的图1，在两级洗涤塔中使用的脱硫吸收剂为NaOH溶液。具体工艺步骤如下：
经布袋除尘后的烟气送入一级洗涤塔1进行粗脱工序，一级洗涤塔1上部设置有冷却水喷枪，通过喷入工艺水将烟气冷却，降温后的烟气通过NaOH循环液的喷淋洗涤，其中大部分酸性气体被吸收。一级洗涤塔1顶部排出的烟气直接进入到二级洗涤塔2中。烟气由二级洗涤塔2下部进入，在二级洗涤塔2中进行精脱工序。在二级洗涤塔2中， NaOH循环液与烟气充分接触，将烟气中酸性气体进一步从烟气中脱除。脱硫脱酸后的烟气进入下游烟气处理系统。
然而，在通过富氧侧吹炉对危废（如：废有机溶剂与含有机溶剂废物、废矿物油与含矿物油废物、感光材料废物、染料、涂料废物等等）进行焚烧处理时，因为使用的是富氧燃烧，所以焚烧烟气中的硫氧化物含量非常高，后续烟气处理中需要对以SO2形式大量存在于烟气中的硫元素行脱除。而使用现有技术中基于两级湿法脱硫脱酸的工艺对此类危废焚烧烟气进行脱硫处理时，脱硫吸收剂为NaOH溶液，而NaOH溶液采购成本费用较高，同时还会产生大量的含盐废水需专门的水处理系统处理，导致系统运行成本非常高，进而导致此法很多中小企业无法推广使用。
发明内容
为了解决现有技术中采用NaOH溶液为脱硫吸收剂的两级湿法脱硫脱酸法，对含硫量极高的危废焚烧烟气进行脱硫处理时，系统运行成本较高的问题，本发明提供一种危废焚烧烟气脱硫方法，其可以在满足烟气排放的标准的基础上，降低整个系统运行的成本。
本发明的技术方案是这样的：一种危废焚烧烟气脱硫方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1：将待处理烟气通过水洗工序进行水洗处理，对易溶于水的酸性物质进行脱除；
S2：初步脱酸后的所述待处理烟气送入石灰石膏法脱硫工序，使用石灰浆经过多层循环喷淋，对烟气中的氧化硫进行脱硫处理；
S3：脱硫处理后的待处理烟气送入碱法洗涤工序，对烟气行深度脱硫处理；
S4：步骤S1中产生的含酸废水送入步骤S3中的所述碱法洗涤工序，进行中和反应，得到卤化物盐类；
S5：步骤S2中生成的废水送入脱水工序，得到脱硫石膏；
S6：步骤S3中产生的产生的含钠盐废水，送入蒸发工序，蒸发后得到钠杂盐，进行刚性填埋。
其进一步特征在于：
步骤S2中的石灰石膏法脱硫工序使用的脱硫吸收剂为生石灰或消石灰；
所述石灰石膏法脱硫工序中，对洗涤烟气后的石灰浆液送入氧气并搅拌，使SO2以CaSO4的形式存在于浆液中，将产生的浆液送入脱水装置生成脱硫石膏；
步骤S2中和步骤S3中的石灰石膏法脱硫工序、碱法洗涤工序处理后的烟气，都经过除雾器处理后再送入下一道工序；
所述碱法洗涤工序中使用的吸收剂为氢氧化钠。
本发明提供的本发明提供的基于本发明的技术方案，烟气在水洗工序中使用水对烟气进行冲洗，将烟气中的易溶于水的酸性物质去除，然后将烟气导入到石灰石膏法脱硫工序，使用石灰浆冲洗烟气中的SO2，对烟气进行深度脱硫，因为石灰浆的成本远低于氢氧化钠，所以降低了系统运行的成本；同时，石灰石膏法脱硫工序产生的废液送入脱水装置生成脱硫石膏，因为氯离子等其他酸性物质在一级水洗脱酸塔中已经洗去，石灰石膏法脱硫工序的副产物石膏中氯离子占比符合相关应用标准和要求，所以石灰石膏法脱硫工序排出的废液生成的脱硫石膏质量能够作为作为安全的建筑材料使用，产生额外的经济效益，整体上降低了系统的运行成本。经石灰石膏法脱硫工序脱硫后的烟气送入碱法洗涤工序，通过碱法洗涤工序中设备喷淋的氢氧化钠溶液洗涤进行深度脱硫，最终自排放的烟气中SO2的含量远远低于现有技术中能够达到的排放标准，确保本发明技术方案尤其适用于硫含量较高的危废焚烧烟气。
同时，水洗工序产生的含酸废水和碱法洗涤工序中的碱性废液在碱法洗涤工序的装置中进行中和反应，降低了系统的整体运行成本。因为水洗工序对HCL、HF、HBr等易溶于水的酸性物质的去除，以及石灰石膏法脱硫工序中对硫的深度脱除，烟气中的绝大部分SO2在石灰石膏法脱硫工序中都以CaSO4的形式去除，其余少量经过碱法洗涤工序以Na2SO3形式脱除，确保了本发明中系统中产生的废水与现有技术中的两级湿法脱硫系统相比较，钠盐废水量大量减少，降低了后续废水处理量，进而降低了系统运行成本。
附图说明
图1为现有技术中二级烟气脱酸系统的结构示意图；
图2为本发明中的危废焚烧烟气脱酸系统的结构示意图。
具体实施方式
如图2所示，本发明中包括一种危废焚烧烟气脱硫系统，其包括：依次设置的一级水洗脱酸塔3、二级脱硫塔4、三级碱洗塔5。
一级水洗脱酸塔3中包括：自上而下设置的一级塔排烟口33、水洗喷淋设备32、原烟进口31和废液排放口34；水洗喷淋设备32连接供水装置；一级塔排烟口33连通二级脱硫塔4的二级塔进烟口41；原烟进口31连通上游烟气排放设备。一级水洗脱酸塔3中在原烟进口31下方设置循环水槽35，循环水槽35连通外部供水装置补给工业水，循环水槽35通过循环水泵37为水洗喷淋设备32供水，对喷淋水进行循环使用，进一步降低系统运行成本。
原烟气自下而上进入一级水洗脱酸塔3，在一级水洗脱酸塔3内部设置循环水自上而下喷淋，通过足量的循水喷淋洗涤，利用HCL、HF、HBr易溶于水特性将其去除，产生的酸性废水送去三级碱洗塔中和。
二级脱硫塔4包括自上而下设置的二级塔排烟口45、二级塔喷淋设备42、二级塔烟气均布装置411、二级塔进烟口41和二级塔排液口44；二级塔喷淋设备42连通石灰浆供液设备；二级塔排烟口45连通三级碱洗塔5的三级塔进烟口51。具体实施时，二级脱硫塔4底部设置石灰浆循环槽46，所述二级塔喷淋设备42通过石灰浆循环泵410连通所述石灰浆循环槽46，对喷淋液进行循环使用，进一步降低系统运行成本；所述石灰浆循环槽45连通所述石灰浆供液设备（图中未标记）。
具体实施时，所述石灰浆循环槽46中设置氧化风机47和搅拌器48，通过搅拌器48确保石灰浆能够充分溶解；通过氧化风机47确保浆液中的CaSO3氧化成CaSO4，确保最终生成的脱硫石膏符合质量要求；同时在石灰浆循环槽46中设置PH计监测循环液的PH值，根据预设的检测值及时补充石灰浆液，确保石灰浆浓度即能够满足高效脱硫，又能满足石膏氧化成型。
二级塔排液口44连接脱水装置（图中未标记），本实施例中，脱水装置基于真空皮带机实现。烟气中的SO2经石灰浆循环喷淋、氧化后生成CaSO4，通过真空皮带机脱水，得到固体石膏，脱除的水可以回用，如：接入到石灰浆供液设备中，进一步降低系统运行成本。实际生产中，排出的副产物脱硫石膏经脱水后，含水率小于15%，同时因为经一级水洗塔水洗脱酸后，副产物脱硫石膏中的氯离子占比符合相关应用标准和要求，因此，脱硫石膏可作为安全的建筑材料使用，可外售产生经济效益。
二级塔喷淋设备42为多层喷淋设备，喷淋设备层数大于1；烟气自下而上进入二级脱硫塔4，烟气流向与塔内石灰浆的喷淋方向形成逆流，确保烟气与喷淋的脱硫剂接触更加充分。二级脱硫塔4内设有多层循环喷淋，设定足够的循环喷淋量；具体实施时，二级脱硫塔4通过对塔体的高度设计时，参照烟气的流速进行综合计算，同时设置二级塔喷淋设备42，确保烟气能够在塔内停留足够的时间，进而确保烟气在二级脱硫塔4脱酸达到较高的脱硫效果，实现尾气较好的排放指标。
二级脱硫塔4中，在二级塔排烟口45和二级塔喷淋设备42之间设置二级塔除雾器43，二级塔除雾器43为双层除雾器；通过二级塔除雾器43对烟气中夹杂的雾滴等进行分离脱除，减少下游设备的腐蚀和结盐，也有效避免尾气粉尘二次超标。
三级碱洗塔5包括自上而下设置的三级塔排烟口55、三级塔喷淋设备53、三级塔烟气均布装置52、三级塔进烟口51、碱液循环槽58，碱液循环槽58连通设置在三级碱洗塔5底部的废液排出口57；三级塔排烟口55连通后续烟气处理设备（图中未标记），三级塔喷淋设备53设备基于碱液循环泵59连通碱液循环槽58，碱液循环槽58连通碱液补给装置（图中未标记）；废液排出口57连通下游废液处理设备，本实施例中，废液排出口57连通蒸发设备，废液经过蒸发工序后，得到钠杂盐，进行刚性填埋。
经二级脱硫塔4脱硫后的烟气自下而上进入三级碱洗塔5，三级碱洗塔5使用吸收剂为NaOH溶液。经水洗、脱硫后的烟气在三级碱洗塔5中经氢氧化钠溶液喷淋洗涤后，烟气达到超低排放标准。
同时，本发明中的三级洗涤塔的设置，当二级脱硫塔4出现系统故障时，三级碱洗塔5可作为紧急备用系统启动，使用现有技术中的两级洗涤塔的技术方案同样可以确保烟气达到排放标准。
一级水洗脱酸塔3中的循环水槽35通过一级塔酸性废水排液口36连通三级碱洗塔5的碱液循环槽58，将一级水洗脱酸塔3产生的含酸废水送入到碱液循环槽58中；一级水洗脱酸塔3产生的含酸废水和三级碱洗塔5中产生的碱性废液在三级碱洗塔的碱液循环槽58进行中和反应后再经过废液排出口57连通下游废液处理设备，降低了系统的整体运行成本。
三级碱洗塔5中，在三级塔排烟口55和三级塔喷淋设备53之间设置三级塔除雾器54，对烟气中夹杂的雾滴等进行分离脱除，减少下游设备的腐蚀和结盐，也有效避免尾气粉尘二次超标。
二级塔烟气均布装置411和三级塔烟气均布装置52基于填料层或者孔板结构实现，自下而上进入的烟气被均布装置均匀分散，确保烟气能够与塔内的喷淋装置自上而下喷洒的石灰浆、氢氧化钠溶液充分接触，对烟气中的氧化硫进行深度去除，进而确保烟气达到超低排放标准。
二级塔除雾器43和三级塔除雾器54分别配套设置除雾器冲洗喷淋设备：二级塔清洗喷淋设备49和三级塔清洗喷淋设备56，定期地对二级塔除雾器43、三级塔除雾器54进行喷淋清洗，确保二级塔除雾器43、三级塔除雾器54不会被卤化物或者其他杂质阻塞。
三级碱洗塔5中的碱液循环槽58中也设置PH计监测碱液PH值，塔底部定期补充NaOH溶液，维持烟气脱除效率；同时根据盐度计，定期排出塔底含盐废水，防止其在塔底结晶、堵塞设备。
基于本发明中的一种危废焚烧烟气脱硫系统，待处理烟气导入一级水洗脱酸塔后，通过水洗喷淋设备使用循环水对烟气进行冲洗，将烟气中的易溶于水的酸性物质去除，然后将烟气导入到二级脱硫塔，二级脱硫塔系统以石灰石膏法为主，通过二级塔喷淋设备使用石灰浆冲洗烟气中的硫化物，对烟气进行深度脱硫，因为石灰浆的成本远低于氢氧化钠，所以降低了系统运行的成本，同时，二级脱硫塔产生的废液经二级塔排液口送入脱水装置生成脱硫石膏，因为氯离子等其他酸性物质在一级水洗脱酸塔中已经洗去，二级脱硫塔的副产物石膏中氯离子占比符合相关应用标准和要求，所以二级塔排液口排出的废液生成的脱硫石膏质量能够作为作为安全的建筑材料使用，产生额外的经济效益，整体上降低了系统的运行成本。经二级脱硫塔脱硫后的烟气送入三级碱洗塔，通过三级塔喷淋设备喷淋的氢氧化钠溶液洗涤进行深度脱硫，最终自三级塔排烟口排放的烟气中二氧化硫的含量远远低于现有技术中能够达到的排放标准，确保本发明技术方案尤其适用于硫含量较高的危废焚烧烟气。
并且，一级水洗脱酸塔的一级塔酸性废水排液口连通三级碱洗塔的碱液循环槽，一级水洗脱酸塔产生的含酸废水和三级碱洗塔中的碱性废液在三级碱洗塔的碱液循环槽进行中和反应，降低了系统的整体运行成本。同时，因为一级水洗脱酸塔对HCL、HF、HBr易溶于水的酸性物质的去除，以及二级脱硫塔和三级碱洗塔中对硫的深度脱除，烟气中的绝大部分SO2都以CaSO4和Na2SO3形式去除，确保了本发明中系统中产生的废水与现有技术中的两级湿法脱硫脱酸系统相比较，最后生成的钠盐废水量大量减少，降低了后续废水处理量，进而降低了系统运行成本。
基于上述危废焚烧烟气脱酸系统实现的危废焚烧烟气脱酸方法，其包括以下步骤：
S1：将待处理烟气送入一级水洗脱酸塔3进行水洗工序，通过水洗工序进行水洗处理，对易溶于水的酸性物质进行脱除；
S2：初步脱酸后的待处理烟气送入二级脱硫塔4进行石灰石膏法脱硫工序，经石灰石膏法脱硫工序进行脱硫处理；石灰石膏法脱硫工序使用的脱硫吸收剂为生石灰或消石灰，使用石灰浆经过多层循环喷淋，对烟气中的二氧化硫进行深度脱硫处理，然后，对洗涤烟气后的石灰浆液送入氧气并搅拌，使SO2以CaSO4的形式存在于浆液中，将产生的浆液送入脱水装置生成脱硫石膏；最后将烟气经过除雾器处理后送入下一道工序；
S3：脱硫处理后的待处理烟气送入三级碱洗塔5进行碱法洗涤工序，经碱法洗涤工序，对烟气行深度脱硫处理；碱法洗涤工序中使用的吸收剂为氢氧化钠，深度脱硫后的烟气经过除雾器后再送入下一道工序。
S4：步骤S1中产生的含酸废水送入步骤S3中的碱法洗涤工序，进行中和反应，得到卤化物盐类；
S5：步骤S2中生成的废水送入脱水工序，得到脱硫石膏；本实施例中，脱水装置基于真空皮带机实现；
S6：步骤S3中产生的产生的含钠盐废水，送入蒸发工序，蒸发后得到钠杂盐，进行刚性填埋。
本发明技术方案中，经过水洗工序后的烟气，再送入石灰石膏法脱硫工序能够对烟气中占较大比重的硫氧化物充分洗涤，所以钠盐废水量减少，最终得到的钠杂盐的填埋量也大大减少，进一步缩减了运行成本。
本发明技术方案采用采用一级水洗脱酸塔+二级脱硫塔（钙法）+三级碱洗塔工艺，不仅可达到超低排放标准，性能更加可靠。而且二级脱硫塔系统采用石灰石膏法工艺，脱硫吸收剂（石灰）相比较NaOH溶液采购成本低廉，脱硫副产物外售也可产生一定的经济效益。

Claims (4)

1.一种危废焚烧烟气脱硫方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1：将待处理烟气通过水洗工序进行水洗处理，对易溶于水的酸性物质进行脱除；
S2：初步脱酸后的所述待处理烟气送入石灰石膏法脱硫工序，使用石灰浆经过多层循环喷淋，对烟气中的氧化硫进行脱硫处理；
S3：脱硫处理后的待处理烟气送入碱法洗涤工序，对烟气行深度脱硫处理；
S4：步骤S1中产生的含酸废水送入步骤S3中的所述碱法洗涤工序，进行中和反应，得到卤化物盐类；
S5：步骤S2中生成的废水送入脱水工序，得到脱硫石膏；
S6：步骤S3中产生的产生的含钠盐废水，送入蒸发工序，蒸发后得到钠杂盐，进行刚性填埋。
2.根据权利要求1所述一种危废焚烧烟气脱硫方法，其特征在于：步骤S2中的石灰石膏法脱硫工序使用的脱硫吸收剂为生石灰或消石灰；
所述石灰石膏法脱硫工序中，对洗涤烟气后的石灰浆液送入氧气并搅拌，使SO2以CaSO4的形式存在于浆液中，将产生的浆液送入脱水装置生成脱硫石膏。
3.根据权利要求1所述一种危废焚烧烟气脱硫方法，其特征在于：步骤S2中和步骤S3中的石灰石膏法脱硫工序、碱法洗涤工序处理后的烟气，都经过除雾器处理后再送入下一道工序。
4.根据权利要求1所述一种危废焚烧烟气脱硫方法，其特征在于：所述碱法洗涤工序中使用的吸收剂为氢氧化钠。
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