專利名稱：一種白泥再生的雙堿法煙氣脫硫工藝的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及大氣污染控制技術(shù)領域，具體是涉及一種煙氣凈化中用純 堿、燒堿或廢堿等堿液作為吸收劑、白泥漿液作為再生劑的雙堿法煙氣脫 硫工藝。
背景技術(shù)：
煙氣脫硫(FGD)是世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化的脫硫技術(shù)。FGD技術(shù) 只要是利用吸收劑或吸附劑去除煙氣中的S02，并使其轉(zhuǎn)化為較為穩(wěn)定的 硫的化合物。FGD技術(shù)種類繁多，但是真正工業(yè)化的只有十幾種。FGD技 術(shù)按吸收劑及脫硫產(chǎn)物在脫硫過程中的干濕狀態(tài)可將脫硫技術(shù)分為濕法、 干法和半干(半濕)法。其中濕法煙氣脫硫技術(shù)占整個工業(yè)化脫硫裝置的 85%左右，而濕式石灰石/石灰法又占濕法的近80%，在現(xiàn)有煙氣脫硫技術(shù) 中占主導地位。
濕式石灰石/石灰法煙氣脫硫技術(shù)是利用成本低廉的石灰石或石灰作 為吸收劑吸收煙氣中的S02，生成半水亞硫酸鈣或石膏。這種技術(shù)曾在70 年代因其投資大、運行費用高和腐蝕、結(jié)垢、堵塞等問題而影響了其在火 電廠中的應用。經(jīng)過多年的實踐和改進，石灰石/石灰法的工作性能和可靠 性大為提高，投資與運行費用顯著減少。雙堿法正是為了克服石灰石/石灰 法容易結(jié)垢和堵塞的缺點而發(fā)展起來的。雙堿法先用可溶性的堿性清液作 為吸收劑吸收S02，然后再用石灰乳或石灰吸收液進行再生。雙堿法的明 顯優(yōu)點是，由于主塔內(nèi)采用液相吸收，吸收劑在塔外的再生池中進行再生， 從而不存在塔內(nèi)結(jié)垢和漿料堵塞問題，而且可以使用高效的板式塔或填料 塔代替目前廣泛使用的噴淋塔漿液法，減少吸收塔的尺寸及操作液氣比， 降低成本。此外，雙堿法可得到較高的脫硫率，可達90%以上，應用范圍 較廣。
純堿作為重要的基礎化工原料，廣泛應用于冶金、化工、建材、造紙、 醫(yī)藥、食品等行業(yè)。近年來，我國純堿生產(chǎn)發(fā)展迅速，年生產(chǎn)能力在800
萬噸以上，其中氨堿法純堿生產(chǎn)能力為450萬噸左右。氨堿法制堿過程中， 在蒸氨工藝中產(chǎn)生大量的廢液，廢液經(jīng)壓濾后產(chǎn)生的堿渣俗稱白泥。制漿 造紙廠在堿回收過程中也會產(chǎn)生大量苛化白泥。由于無法得到妥善處理， 白泥只能自然堆放，或者直接排海。長期堆放的白泥占用了大量的土地資 源，且其表面風化產(chǎn)生揚塵污染；白泥排海則導致海洋生態(tài)平衡被破壞， 危害水產(chǎn)養(yǎng)殖，而且沉積以后有可能危及航道。因此白泥的污染問題一直 困擾著純堿、造紙等相關(guān)企業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種白泥再生的雙堿法煙氣脫硫工藝，以廢棄物白泥作 為脫硫再生劑，達到以廢治廢的目的，減少白泥污染排放，同時也降低了 煙氣脫硫運行成本。
一種白泥再生的雙堿法煙氣脫硫工藝，除塵后的煙氣與脫硫吸收液接 觸反應，除去二氧化硫后，經(jīng)除霧排放；脫硫后的吸收液與白泥漿液進行 再生反應后沉淀，沉淀后的上清液循環(huán)利用，與煙氣接觸脫硫。
所述的脫硫吸收液為鈉堿，比如純堿、燒堿或含純堿和/或燒堿的廢堿 等；吸收液中鈉離子濃度為0.05-0.5mol/L。
所述的白泥漿液的質(zhì)量百分濃度為5 35%，視白泥中的碳酸鈣含量定。
所述的再生反應的pH值為7-9，可保證白泥中的碳酸鈣再生時較高 的利用率。
本發(fā)明的反應過程為(以純堿為吸收劑)
1、 啟動過程系統(tǒng)的啟動階段，純堿配制成一定濃度的吸收液，在
吸收塔內(nèi)與煙氣中的S02發(fā)生如下反應 Na2C03 + S02 — Na2S03 + C02 (1) Na2S03+S02+H20~>2NaHS03 (2)
系統(tǒng)在啟動后的一段時間內(nèi)，主要以反應(1)為主，隨后以反應(2) 為主，pH值緩慢下降至7以后開始再生。
2、 再生過程再生通過吸收塔外再生池內(nèi)加入白泥漿液進行，白泥 的主要成份為CaC03:
2NaHSO, + CaCO, Na，SO, + CaSO,氺+CO，個+H，0 (3)
Na2S03 + CaC03 o Na2C03 + CaS03丄 (4)
3、吸收過程系統(tǒng)運行一段時間后，進入吸收塔的再生吸收液進行 如下反應
Na2C03 + S02 ■> Na2S03 + C02 (5) Na2S03+S02+H20~>2NaHS03 (6)
由于有少量鈉離子會隨脫硫渣或廢水排出脫硫系統(tǒng)，因此在再生吸收 液循環(huán)利用前可根據(jù)實際情況向再生吸收液內(nèi)補充適當?shù)膲A液。
為保持脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，需對白泥漿液進行格柵、沉砂等預處理， 去除懸浮物和大顆粒物，保證白泥的成份及理化性質(zhì)符合脫硫要求，白泥 顆粒90%以上通過300目。
在雙堿法體系中，Na2S03是主要的吸收劑，氧的存在會大大降低亞硫 酸鈉的濃度，當SO,被氧化成SC^—后，吸收液的脫硫性能下降。白泥成分 以碳酸鈣為主，此外，白泥還含有苛化過程中過量加入的石灰(以氫氧化 鈣形式存在)，硅酸鈣、殘余氫氧化鈉以及由于纖維原料不同而會有不等 的硫化鈉、鋁、鐵、鎂化合物、塵埃雜質(zhì)等。與石灰石相比，白泥含有較 多的還原性物質(zhì)，如Na2S等，因此利用白泥作為再生劑，其中的還原性物 質(zhì)可以有效的抑制亞硫酸鈉的氧化，從而保證雙堿法體系中活性鈉離子濃 度。
與傳統(tǒng)雙堿法相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢 一是以白泥代替石灰，實 現(xiàn)了以廢治廢的目的；二是為有關(guān)化工企業(yè)的廢棄物白泥尋找到一條合適 的再利用途徑，實現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟的目的；三是白泥含有還原性物質(zhì)，能有 效抑制氧化作用，提高吸收劑的利用率；四是該法脫硫效率可達90%以上， 并大大降低了脫硫的運行費用。


圖1為本發(fā)明工藝的流程圖。
具體實施例方式
如圖1所示，鍋爐煙氣7通過引風機3先進入除塵器6，除塵后煙氣 通過吸收器1脫硫后從上部引出，凈煙氣4經(jīng)煙囪排放，吸收器1可為旋 流板塔、篩板塔、泡罩塔等板式塔、以及填料塔、文丘里、噴淋塔等，吸
收器1上部帶有除霧器17和清洗水8;在泵前池13內(nèi)加入堿16 (可以是 NaOH、 Na2C03、廢堿液等)配制成吸收液2，吸收液中鈉離子濃度為 0.05-0.5mol/L，由循環(huán)泵5送入吸收器1內(nèi)啟動脫硫反應；白泥14與工藝 水15進入化灰器9，在化灰器攪拌器21的攪拌下混合均勻，制得濃度為 0.5_35%的白泥漿液20，白泥漿液20由白泥漿泵IO輸送至再生池11，與 從塔底自流而來的脫硫后吸收液18在再生池攪拌器19的攪拌作用下混合 均勻反應完全，控制反應時的pH值為7-9。再生反應后的吸收液進入沉 淀池12，經(jīng)沉淀、澄清后，上清液進入泵前池13，根據(jù)鈉離子流失情況 往泵前池內(nèi)補充堿16，吸收液2由循環(huán)泵送回吸收器1內(nèi)。
沉淀池內(nèi)的亞硫酸鈣和硫酸鈣沉淀物由渣漿泵或抓斗輸送到渣處理 系統(tǒng)中，經(jīng)過濾后，被送往氧化池氧化成硫酸鈣，制備石膏，或是直接外 送填埋。濾液仍送回吸收液循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)回用。泵前池13中吸收液通過 pH控制系統(tǒng)控制pH值， 一般為7-9?；移?中白泥漿濃度維持在5-35%。
應用例1
某造紙廠，2臺75t/h流化床鍋爐采用本工藝脫硫，鈉離子濃度0.5mol/L， 再生池pH值控制在7.5，白泥衆(zhòng)液濃度15%，液氣比選用3L/m3，進口二 氧化硫濃度2300mg/m3，出口二氧化硫濃度為162mg/m3，脫硫效率93%。
應用例2
某造紙廠，1臺130t/h煤粉爐鍋爐采用本工藝脫硫，鈉離子濃度0.3mol/L， 再生池pH值控制在7.0，白泥槳液濃度18%，液氣比選用4L/m3，進口二 氧化硫濃度1800mg/m3，出口二氧化硫濃度為144mg/m3，脫硫效率92%。
權(quán)利要求
1、一種白泥再生的雙堿法煙氣脫硫工藝，其特征在于除塵后的煙氣與脫硫吸收液接觸反應，除去二氧化硫后，經(jīng)除霧排放；脫硫后的吸收液與白泥漿液進行再生反應后沉淀，沉淀后的上清液循環(huán)利用，與煙氣接觸脫硫。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的白泥再生的雙堿法脫硫工藝，其特征在于: 所述的脫硫吸收液為純堿溶液、燒堿溶液或含有純堿和/或燒堿的廢堿液。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的白泥再生的雙堿法脫硫工藝，其特征在于 所述的脫硫吸收液中鈉離子濃度為0.05-0.5mol/L。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的白泥再生的雙堿法脫硫工藝，其特征在于 所述的白泥漿液的質(zhì)量百分濃度為5 35%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的白泥再生的雙堿法脫硫工藝，其特征在于-所述的再生反應的pH值為7-9。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的白泥再生的雙堿法脫硫工藝，其特征在于 所述的白泥漿液中的白泥顆粒90%以上通過300目。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種白泥再生的雙堿法煙氣脫硫工藝，利用純堿、燒堿或廢堿等堿液作為吸收劑，白泥為再生劑進行煙氣脫硫，由泵將吸收液送入吸收器內(nèi)，與除塵后的煙氣接觸反應，脫硫后的煙氣經(jīng)除霧后排放；反應后的吸收液流入再生池，與加入的白泥漿液反應再生，再生后的吸收液沉淀后，上清液再送入吸收器循環(huán)使用。本發(fā)明脫硫效率達90％以上，利用白泥作為再生劑，不僅降低運行費用，而且體現(xiàn)了以廢治廢、節(jié)能減排的發(fā)展方式，具有明顯的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號B01D53/50GK101347707SQ20081012037
公開日2009年1月21日 申請日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者吳忠標, 程常杰, 莫建松 申請人:浙江天藍脫硫除塵有限公司;吳忠標