CN1202388A - 用铝矾土进行脱硫的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种以铝矾土为吸收剂,以过氧化氢、二氧化氯或氯酸钾(钠)为氧化剂,以碳酸氢钠为调节剂,在一定的工艺条件下,与燃煤烟气的硫氧化合物反应生成目前市场还较大的净水剂——硫酸铝,该工艺过程简单,操作稳定,使得废气和废水治理结合起来,以废治废,变废为宝。
Description
本发明涉及到一种湿法脱硫。
目前的湿法脱硫种类不少，但要么是付产品无用，要么是投资较大，存在种种缺点，这里列举几例。一.双碱法
使用碱(Na2SO3、Na2CO3、NaOH)先将SO2气体吸收，然后将吸收了SO2气体的溶液和石灰进行再生反应。
主要反应有：
吸收反应：
再生反应：
也可以用石灰石再生，再生反应为：
该法的缺点是吸收过程生成的硫酸钠不易除去，除去它可采用下列两种方式：
前者反应要求系统有一定的OH-浓度和较高的SO4 2-浓度，后者要加入硫酸、降低系统pH值以实现转化反应，我们认为这样做是不经济的。二.石灰或石灰石法(Lime-Limestone Gypsum)
该法在美国和日本电厂使用最为普遍，我国珞璜电厂、上海闸北电厂采用了这种工艺。
主要反应包括：
吸收：
中和：
氧化：
结晶：
影响吸收反应的主要因素有浆液的pH值、流体力学状态、烟气进口温度、石灰石的粒度，浆液的pH值一般在6左右，新浆液的pH值在8-9之间，液气比在5.3L·m-3左右，脱硫效率有较大的变化，一般说来，较低的温度有利于提高脱硫效率，较合适的石灰石粒度为200-300目。
石灰或石灰石法(Lime-Linestone Gypsum)的主要缺点是容易结圬堵塞设备。有效的办法是添加氯化钙、己二酸、氨等添加剂。三.亚硫酸钠的循环吸收法(Wellman-Lord)
Wellman-Lord方法的出发点是解决付产品的出路，因为双碱法生成的石膏产品价值低且常呈滞销状态，W-L法主要包括五个部分：烟气预处理、SO2吸收、清除Na2SO4、洗液再生及SO2转化。
主要化学反应有：
补充碱与SO2反应：
Na2SO4生成的反应：
吸收液的再生的反应
W-L法的优点有：
(1)硫脱除率高，一般情况下净化后的尾气中SO2含量在200ppm以下，效率常常大于97％，符合排放要求。
(2)变废为宝，得到高浓度的SO2可通过进一步氧化吸收制取硫酸。
(3)脱硫负荷可以在较大的范围内变化，吸收液的用量可随SO2的量的变化而变化。
(4)脱硫装置的可靠性和利用率高，不存在结圬堵塞问题。
W-L法的两个明显不足之处：
(1)废气中的氧使一部分Na2SO3氧化成Na2SO4，消耗一定量的碱，所以在生产中必须补充NaOH。
(2)排放的Na2SO4中的Na2SO3必须进行深一步加工，不然会引起二次污染。四.氧化镁法(Mg-Gypsum)
氧化镁法主要有三种流程：
(1)碱性MgSO3/Mg(OH)2浆液法。
(2)MgO冶化吸收浆液法。
(3)MgSO3酸性溶液法。
以碱性MgSO3/Mg(OH)为吸收剂，有下列反应：
在再生工段，MgSO3被加热分解为MgO，而MgSO4燃烧工序与碳还原剂发生反应：
焙烧炉内温度必须合适，温度既要高到足以全部分解MgSO3/MgSO4，而又能产生烧结的MgO。
Mg-Gypsum脱硫技术已应用于工业生产，美国利用Mg-Gypsum法在95～150MW的燃油和燃煤厂进行烟气脱硫，脱硫率达90％以上，但Mg-Gypsum约占美国烟道气脱硫总量的5％。五.柠檬酸钠法(Sodium Citrate)
该法的主要反应有：
净化过的烟气在吸收塔顶放空，吸收塔底部排出的溶液进入还原器内与H2S气体反应生成元素硫。
由还原器底部出来的含硫的柠檬酸钠浆液泵入浮选槽，硫粉末由上部输送至过滤而得到固态硫磺，含柠檬酸钠的滤液送至吸收塔循环使用，H2S可由本系统产生的硫和天然气、水蒸气燃烧获得。
尽管Sodium Citrate方法工艺比较简单、操作稳定、吸收液循环使用、系统闭路循环，但用贵重的Sodium Citrate脱硫是不经济的，更不适合中国国情。氨-硫酸法(Ammonia-Sulphuric Acid)
此法主要用于硫酸厂尾气治理，工艺成熟，但在电厂等行业还未看到使用报道，而且产品(NH4)2SO4在化肥市场不受欢迎。
Ammonia-Sulphuric Acid法主要有吸收、分解及中和三个工序组成：
(1)吸收：
(2)分解：当(NH4)2SO3及NH4HSO3在循环吸收液中达到一定浓度时，部分被送到分解塔用浓H2SO4分解，即
为使分解反应完全，加入的硫酸量和理论计算硫酸量之比波动在1.3～1.5之间，过剩的硫酸进行中和。
(3)中和：
本发明涉及一种以铝矾土为吸收剂，以过氧化氢、二氧化氯或氯酸钾(钠)为氧化剂，以碳酸氢钠为调节剂，在一定的工艺条件下，与燃煤烟气的硫氧化合物反应生成净水剂-硫酸铝，如果以氯酸钠为氧化剂，其工艺条件为：
物料摩尔比：
0.62＜[Al2O3/SO2]＜0.78
氧化剂用量：
0.55＜[NaClO3]/[SO2]＜0.75
反应温度：35～100℃
调节剂碳酸氢钠的消耗摩尔比：0.05＜[NaHCO3/SO2]＜0.08
由于本发明采用燃煤烟气中的硫资源为原料生产净水剂-硫酸铝，为我国节约硫资源，给需硫企业减少经济负担，也即该工艺既具有社会效益又具有经济效益。
由于本发明采用过氧化氢、二氧化氯、氯酸钾(钠)为氧化剂，这些氧化剂是极强的氧化剂，所以需要的反应条件缓和，对设备的要求低，能耗低。
附图为该脱硫方法的工艺示意图
下面对本发明结合附图和实施例进一步说明。
经过预处理装置<降温除尘>[1]的烟气从吸收塔[2]的底部进入吸收塔[2]，配制好一定浓度的铝矾土浆液和氯酸钠溶液从高位槽[3]和高位槽[4]流出并在吸收塔内与烟气异向流动接触，反应所得产物进入吸收液循环槽[6]并经泵[7]打入吸收塔[2]顶部进行再吸收过程，待循环槽[6]中的铝含量达标以后，产品可排放入产品槽[9]，如果槽内pH过低，可由槽[8]内的碳酸氢钠溶液调节，从塔顶出来的烟气经烟囱[5]排放出去。
烟气的流量为10000m3/hr、烟气中SO2的浓度为1000ppm，铝矾土[Al2O3的重量百分含量为50％]浆液和氯酸钠的浓度分别为20％和30％，铝矾土浆液的质量流速控制为速68kg/min，氯酸钠的溶质量流速控制为0.84kg/min，此时吸收塔内温度为90℃，待循环槽中液体的Al2O3的重量百分含量为7％以上后，将40％的塔底产品回塔顶循环，将40％的塔底产品引入产品槽，用碳酸氢钠溶液调节pH，沉淀分离，上清液为液体硫酸铝产品。
Claims (2)
1.一种以铝矾土为吸收剂的脱硫方法，其特征在于：以过氧化氢、二氧化氯或氯酸钾(钠)为氧化剂，以碳酸氢钠为调节剂，在一定的工艺条件下，与燃煤烟气的硫氧化合物反应生成净水剂-硫酸铝，如果以氯酸钠为氧化剂，其工艺条件为：物料摩尔比：0.62＜[Al2O3/SO2]＜0.78氧化剂用量：0.55＜[NaClO3]/[SO2]＜0.75反应温度：35～100℃调节剂碳酸氢钠的消耗摩尔比：0.05＜[NaHCO3/SO2]＜0.08
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于(仍以氯酸钠为氧化剂)：物料摩尔比：[Al2O3/SO2] ＝0.65氧化剂用量：[NaClO3]/[SO2]＝0.70反应温度：95℃调节剂碳酸氢钠的消耗摩尔比：[NaHCO3/SO2]＝0.06
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102755828A (zh) * | 2012-08-06 | 2012-10-31 | 北京世能中晶能源科技有限公司 | 一种脱硫剂组合物及其用途 |
| CN101394915B (zh) * | 2006-02-28 | 2012-11-07 | 西门子Vai金属科技有限责任公司 | 处理来自烧结和球团设备的废气的方法 |
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1997
- 1997-06-16 CN CN 97112147 patent/CN1202388A/zh active Pending
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