專利名稱：煙氣脫硫的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙氣脫硫的方法和裝置，其中通過與六水鋁酸三鈣(TCA6)反應(yīng)在濕式凈化裝置中除去包含在煙氣中的氧化硫(SOx，通常為SO2或SO3)。
背景技術(shù)：
鋁是世界上使用第二多的金屬，年度全球氧化鋁需求產(chǎn)量> 70MT，目前澳大利亞占> 20MT/年。通過拜耳法提取氧化鋁能量消耗量大，需要電力和蒸汽，使得大多數(shù)氧化鋁精煉廠自生能源。因此，氧化鋁工業(yè)是溫室氣體的主要排放源，且在燃料為煤或重質(zhì)燃料油的情況下氧化鋁工業(yè)是SOx的主要排放源?？稍谌紵昂蠡蛉紵陂g采取SOx排放控制措施。燃燒后進(jìn)行的SOx排放控制措施的一個(gè)實(shí)例稱為“煙氣脫硫”(FGD)。采用現(xiàn)有技術(shù)方法，通過經(jīng)濟(jì)上可行的和現(xiàn)成的堿性介質(zhì)來促進(jìn)FGD，其中石灰或石灰石漿液在現(xiàn)有的系統(tǒng)中占主導(dǎo)地位。根據(jù)全球?qū)︿X的持續(xù)需求以及更嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)法規(guī)，制鋁產(chǎn)業(yè)越來越重視環(huán)境管理以及管理其廢棄物及排放物的可持續(xù)方案的研發(fā)。采用來自氧化鋁精煉廠的高度堿性赤泥廢物流進(jìn)行排放控制是一種已對SO2和CO2成功執(zhí)行的可行方案。然而，采用赤泥不能充分除去SO2,由于大量非反應(yīng)性物質(zhì)不必要地通過系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)，實(shí)施成本高。這種方法還導(dǎo)致亞硫酸鹽和硫酸根陰離子不希望地循環(huán)返回至精煉廠的液流。采用石灰和鎂作凈化成分除去發(fā)電站煙氣中的二氧化硫的濕式凈化方法是眾所周知的。例如，歐洲專利公開號(hào)0162536，歐洲專利公開號(hào)0697234以及美國專利5，648，048描述了采用石灰石、生石灰或熟石灰進(jìn)行濕式煙氣脫硫的設(shè)備，產(chǎn)生的副產(chǎn)物為石膏。美國專利 3，914，378 ;3，919，393 ;3，919，394 ;4，487，784 ;4，976，936 ;4，996，032 ;5，047，221以及5，645，807描述了多種方法，其中含水鎂強(qiáng)化石灰洗滌漿液在濕式凈化裝置中與含有二氧化硫的氣體接觸，形成亞硫酸鈣，其被拋棄成或被氧化成且被轉(zhuǎn)化成石膏。可替換地，鎂凈化成分的水溶液可用于相同目的，利用石灰或鎂強(qiáng)化石灰再生廢溶液如美國專利5，039，499和5，084, 255所述。盡管這些方法在技術(shù)上是可行的且一些方法已發(fā)現(xiàn)具有商業(yè)應(yīng)用，但仍要不斷探尋對凈化效率、原材料使用、資金成本及廢吸收介質(zhì)去向的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種濕式凈化裝置(wet scrubbing unit)中含氧化硫(SOx)氣體脫硫方法，該方法包括以下步驟使所述氣體與水性六水鋁酸三鈣(TCA6)洗滌漿液接觸，通過與TCA6反應(yīng)從氣體中除去SOx，形成包括含有硫和氧的鈣化合物以及含有氧和氫的鋁化合物的廢洗滌液(spent scrubbing solution)。在一種形式中，含有硫和氧的鈣化合物是可溶性亞硫酸鈣且該方法進(jìn)一步包括以下步驟以足以促進(jìn)可溶性亞硫酸鈣氧化成固體硫酸鈣的量將氧源添加至廢洗滌液中。足以促進(jìn)可溶性亞硫酸鈣氧化成固體硫酸鈣的量為每兩摩爾從氣體中待除去的二氧化硫，至少一摩爾氧。在一種形式中，含有氧和氫的鋁化合物為氫氧化鋁，其在廢洗滌液中以固體形式存在。
該方法進(jìn)一步包括以下步驟從廢洗滌液中除去固體硫酸鈣和固體氫氧化鋁。有利地，水性TCA6洗滌漿液中存在的TCA6為來自氧化鋁精煉廠的助濾劑(filteraid)或廢助濾劑(spent filter aid)?？商鎿Q地或附加地,水性TCA6洗漆衆(zhòng)液中存在的TCA6與碳酸|丐存在于苛化器底流游泥(causticizer underflow sludge)中。在一種形式中，濕式凈化裝置包括吸收塔和除塵裝置，在除塵裝置中通過使氣體與廢洗滌液的物流接觸來對要凈化的氣體進(jìn)行部分脫硫和冷卻。在一種形式中，使氣體與水性TCA6洗滌漿液接觸的步驟包括將TCA6漿液噴入吸收塔以便實(shí)現(xiàn)水性TCA6漿液在吸收塔的截面的均勻分布。在一種形式中，將廢洗滌液收集在接近吸收塔的最下部設(shè)置的循環(huán)罐中用于循環(huán)。最優(yōu)地，繼續(xù)循環(huán)水性TCA6洗滌漿液的步驟直至TCA6洗滌漿液的pH降低至低于pH5. 5或5. O?？商鎿Q地或附加地，可繼續(xù)循環(huán)水性TCA6洗滌漿液的步驟直至從濕式凈化裝置排放至大氣的脫硫氣體流的減排水平超過預(yù)定的最大排放限。在一種形式中，從濕式凈化裝置排放至大氣的脫硫氣體流具有的二氧化硫含量與進(jìn)料至濕式凈化裝置中的含氧化硫(SOx)氣體相比減少了 90% -100%?？商鎿Q地或附加地，在溫度為70-90°C下脫硫氣體流從濕式凈化裝置排放至大氣中。在一種形式中，通過將TCA6源與補(bǔ)充水源以及澄清的循環(huán)廢洗滌液一起混合來制備水性TCA6洗滌漿液。在一種形式中，一部分廢洗漆液連續(xù)從濕式凈化裝置抽出以便控制水性TCA6洗滌漿液在位于濕式凈化裝置內(nèi)的吸收塔內(nèi)的停留時(shí)間。在一種形式中，通過吸收塔循環(huán)TCA6洗滌漿液使得水性TCA6洗滌漿液在濕式凈化裝置內(nèi)的停留時(shí)間在大約15至90分鐘范圍。在一種形式中，將濕式凈化裝置的一部分廢洗滌液導(dǎo)入反應(yīng)罐，其中通過加入硫酸流來分解殘余的未反應(yīng)的TCA6以形成中和的漿液。中和的漿液可以與氧源反應(yīng)，將存在于中和的漿液中的任何剩余可溶性亞硫酸鈣轉(zhuǎn)化為固體硫酸鈣。在一種形式中，每三摩爾從氣體中待除去的二氧化硫，水性TCA6洗滌漿液包括至少一摩爾六水鋁酸三鈣。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種參照附圖且如附圖和實(shí)例所示的基本如本文所述的濕式凈化裝置中含氧化硫(SOx)氣體脫硫方法。


為了便于更詳細(xì)地理解本發(fā)明的本質(zhì)，現(xiàn)在僅通過示例的方式參照附圖對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，其中圖I為本發(fā)明一種實(shí)施方式的示意性流程圖。
具體實(shí)施例方式具體參照TCA6助濾劑用于氧化鋁精煉廠煙氣脫硫(僅為示例)對本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的具體實(shí)施方式
進(jìn)行描述。本發(fā)明同樣適用于從其他類型的氣體中除去氧化硫，包括廢氣和發(fā)電站煙道氣或來自氧化鋁精煉廠任何固定化石燃料燃燒設(shè)施的煙氣。本文使用的術(shù)語僅用于描述具體實(shí)施方式
，并不是限制本發(fā)明的范圍。除非另有說明，本文使用的所有科技術(shù)語都具有如本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。在附圖中，應(yīng)當(dāng)理解，相同的附圖標(biāo)號(hào)指相同的部件。術(shù)語“S0X”指的是氧化硫，通常為二氧化硫(SO2)或三氧化硫(SO3)。術(shù)語“TCA”指的是純無水鋁酸三鈣，具有通式為Ca3Al2O6,也通常表示為3Ca0.
Al2O3tJ術(shù)語“TCA6”指的是六水鋁酸三鈣，其通式為Ca3[Al (OH)6]2，也通常表示為3Ca0.Al2O3. 6H20。術(shù)語“石膏”指的是二水硫酸鈣，其通式為CaSO4 · 2H20。術(shù)語“三水鋁石”指的是氫氧化鋁最常見的形式，通式為Al (0H)3。在上下文中若提及三水鋁石時(shí)，應(yīng)注意氫氧化鋁的其他形式，結(jié)晶和非結(jié)晶，都同樣適用。現(xiàn)在參照圖I所示示意性流程圖對一種濕式凈化裝置(14)中含氧化硫(SOx)氣體(12)脫硫方法(工藝)(10)進(jìn)行描述。在該實(shí)例中，氣體(12)為煙氣。方法(10)包括以下步驟使煙氣(12)與水性六水鋁酸三鈣(TCA6)洗滌漿液(16)接觸，通過與TCA6反應(yīng)將氣體中含有的SOx除去，形成包括含有硫和氧的固體鈣化合物以及含有氧和氫的固體鋁化合物的廢洗滌液(18)。利用漿液泵(22)經(jīng)由漿液供應(yīng)管(24)進(jìn)料至濕式凈化裝置(14)之前在漿液罐(20)中制備水性TCA6洗滌漿液(16)。采用本發(fā)明的方法，當(dāng)水性TCA6洗滌漿液(16)與存在于煙氣(12)中的二氧化硫接觸時(shí)，CaSO3根據(jù)下列兩種通式形成不溶鈣鹽S02+2H20 — HSO3^H3O+... (I) Ca3 [Al (OH) 6] 2+3HS03>3H30+ — 3CaS0s. V2H20+2A1 (OH) 3+772Η20· · · (2)同時(shí)，還可以存在于煙氣中的三氧化硫?qū)⒏鶕?jù)下列兩種通式進(jìn)行反應(yīng)S03+2H20 — HSO4^H3O+... (3)Ca3 [Al (OH) 6] 2+3HS04>3H30. — 3CaS04. 2H20+2A1 (OH) 3+3H20. . . (4)通過加入氧源來促進(jìn)將亞硫酸鈣轉(zhuǎn)化為沉淀硫酸鈣。這通過用氧(氣)根據(jù)下列式氧化亞硫酸鈣進(jìn)行CaSO3. 72H20+7202+l72H20 — CaSO4. 2H20... (5)因此，在本發(fā)明的優(yōu)選形式中，存在于水性漿液(16)中的TCA6與存在于煙氣(12)中的二氧化硫反應(yīng)并加入氧源根據(jù)下列通式使固體硫酸鈣沉淀Ca3[Al (OH) 6]2+3S02+l7202 — 3CaS04. 2H20+2A1 (OH) 3 (s) +3H20 ... (6)從上述公式(6)可知，兩種反應(yīng)產(chǎn)物都為固體，具體是含有硫和氧的固體鈣化合物以及氫氧化鋁形式的含有氧和氫的固體鋁化合物。固體能夠利用本領(lǐng)域完善的固/液分離技術(shù)與廢洗滌液(18)分離。有利地，石膏和氫氧化鋁都為有價(jià)值的可再生產(chǎn)物。廢助濾劑形式的TCA6為氧化鋁精煉廠的廢棄產(chǎn)物。在大多數(shù)氧化鋁精煉廠中，鋁土礦在升高的溫度和壓力下在苛性堿溶液中煮解(digest)。這產(chǎn)生了濃縮鋁酸鈉溶液中的泥漿漿液，其隨后必須澄清來制備無固相液體，以及隨后清洗并丟棄的稠泥漿。漿液澄清的現(xiàn)行技術(shù)包括使固體在重力濃縮池(或沉泥器)中沉降，以及澄清液的傾析。采用絮凝劑協(xié)助分離泥漿與濃縮液，同時(shí)只含最細(xì)懸浮固體的“生(green) ”液(或母液)從沉泥器溢出。、一般隨后采用過濾法，通常采用壓濾機(jī)進(jìn)一步澄清傾析液。這所謂的“精細(xì)(polishing)”過濾步驟的重要性在于確保母液不含懸浮泥漿顆粒，否則會(huì)造成污染產(chǎn)品氧化鋁。獨(dú)立地，在這些過濾器中采用的布快速堵塞。這中情況發(fā)生是因?yàn)樯?green liquor)中的細(xì)懸浮固體會(huì)捕獲在布的編織結(jié)構(gòu)中，然后繼續(xù)在過濾器表面繼續(xù)形成密實(shí)的高阻層。為防止這種情況，氧化鋁精煉廠的通常做法是用所謂的“助濾劑”向精制過濾器補(bǔ)充進(jìn)料，通過連續(xù)形成捕獲泥漿顆粒的固體層來防止布堵塞，同時(shí)允許液體自由流過層的空隙。仔細(xì)控制助濾劑的產(chǎn)生以便控制顆粒尺寸和形態(tài)同時(shí)限制氧化鋁的限度以及系統(tǒng)自由苛性堿損失。在大多數(shù)氧化鋁精煉廠中，利用“新”水性六水鋁酸三鈣(TCA6)使助濾劑發(fā)揮作用，使石灰(通式為Ca(OH)2)與鋁酸鈉溶液(通式為NaAl (OH)4)反應(yīng)形成TCA6。TCA6在拜耳液中的溶解度極低，化學(xué)反應(yīng)活性也較低，相當(dāng)便宜，且其尺寸使得形成在助濾劑顆粒之間的通道恰好足夠小以便捕獲泥漿顆粒，但不小的使得它們限制液體的流動(dòng)，或造成過濾布自身堵塞。產(chǎn)生的TCA6助濾劑具有相對均勻的粒徑，各氧化鋁精煉廠每年可生產(chǎn)成數(shù)千噸TCA6作為助濾劑。使用后助濾劑變成了“廢品”，廢TCA6助濾劑被當(dāng)成廢棄產(chǎn)物丟棄。盡管包含方鈉石和極少量的其他硅酸鹽、固相氧化物和有機(jī)物(通常< lwt% )，廢TCA6助濾劑為拜耳法的相對清潔且易于分離的廢棄物物流。從簡化計(jì)量角度來說，上述公式(3)表明每摩爾TCA6能夠吸收大約三摩爾的S02。因此，對于每年排放大約10，000噸SO2的氧化鋁精煉廠來說，每年大約20，000噸TCA6可用于此目的。需要進(jìn)料至水漿液的氧(氣)理論量可以根據(jù)上述公式(6)計(jì)算。因此，當(dāng)本發(fā)明方法用于氧化鋁精煉廠內(nèi)的氣體脫硫(或用于處理其輔助發(fā)電站的廢氣)時(shí)，廢TCA助濾劑由廢品變?yōu)榉浅Ｓ行У拿摿蚪橘|(zhì)。大多數(shù)氧化鋁精煉廠產(chǎn)生的廢棄產(chǎn)物中的其他TCA6源為苛化器底流淤泥。該廢棄產(chǎn)物包括與碳酸鈣結(jié)合的TCA6?；氐綀D1，濕式凈化裝置(14)包括吸收塔(26)和除塵裝置(28)。要洗滌的氣體(12)經(jīng)由氣體入口(30)被進(jìn)料至除塵裝置(28)?？稍跉怏w入口(30)上方設(shè)置蓋子或遮篷(未示出)幫助初步使引進(jìn)的煙氣(12)向下偏轉(zhuǎn)以促使氣體更均勻地流過濕式凈化裝置(14)。當(dāng)煙氣(12)進(jìn)入除塵裝置(28)時(shí)，利用噴嘴(32)使煙氣(12)與循環(huán)廢洗滌液
(33)的物流接觸來冷卻并除去微粒或“粉塵”。除塵裝置(28)入口(30)處的煙氣(12)的溫度在60°C至200°C之間，優(yōu)選為70°C至130°C，最優(yōu)選為90°C。根據(jù)上述反應(yīng)⑴、⑵、(3)和(4)，任何存在于循環(huán)廢洗滌液(33)中的剩余或未反應(yīng)的TCA6能夠與存在于氣體(12)中的氧化硫反應(yīng)，其結(jié)果是通過除塵裝置(28)時(shí)氣體(12)被部分脫硫。與除塵裝置(28)中的氣體(12)接觸后，將循環(huán)廢漿液(33)收集在除塵裝置漿液收集罐(34)中便于再次使用。然后引導(dǎo)部分脫硫的(partially desulphurised)氣體
(12)流入吸收塔(26)，其中該氣體利用噴射裝置(38)再次與水性TCA6洗滌漿液(16)接觸，在該實(shí)例中，設(shè)置多個(gè)噴嘴(36)實(shí)現(xiàn)將水性TCA6漿液(16)均勻分布在吸收塔(26)的 整個(gè)截面上。噴射裝置(38)進(jìn)一步設(shè)置成向下引導(dǎo)水性TCA6漿液通過吸收塔(26)以便沿著與向上流動(dòng)的部分脫硫的煙氣流(12)逆流的方向流動(dòng)。脫硫氣體流(40)穿過一個(gè)或多個(gè)破霧器(42)后被排放至大氣中。從吸收塔(26)中出來的脫硫氣體(40)具有的剩余二氧化硫含量與進(jìn)料至濕式凈化裝置(14)中的氣體(12)的二氧化硫含量相比減少了 90%至100%。從吸收塔(26)出來時(shí)，脫硫氣體流(40)的溫度在70°C至90°C的范圍。
在攪拌漿液罐(20)中，通過將固體形式或稠漿液形式的TCA6源(44)與補(bǔ)充水源，例如氧化鋁精煉廠的工藝水與澄清的循環(huán)廢洗滌液(48)—起混合來制備水性TCA6洗滌漿液(16)。利用漿液泵(22)，將水性TCA6洗 滌漿液(16)從漿液罐(20)泵送至循環(huán)罐(50)，循環(huán)罐(50)接近吸收塔(26)的底部(52)設(shè)置。然后利用循環(huán)泵(54)將水性TCA6洗滌漿液(16)從循環(huán)罐(50)泵送至噴射裝置(38)的噴嘴(36)。當(dāng)水性TCA6漿液被循環(huán)通過吸收塔(26)時(shí)，發(fā)生反應(yīng)式⑴和(2)或(3)和⑷中確認(rèn)的反應(yīng)。以這種方式，通過與TCA6反應(yīng)除去氣體(12)中的氧化硫。在循環(huán)罐(50)和吸收塔(26)內(nèi)部，水性TCA6洗滌漿液(16)的停留時(shí)間在大約15至90分鐘的范圍，優(yōu)選大約25分鐘。利用抽取泵(58)連續(xù)抽出TCA6洗滌液的一部分(56)以便控制水性TCA6洗滌漿液(16)在吸收塔(26)內(nèi)的停留時(shí)間。將利用抽取泵(58)抽出的TCA6洗滌液的一部分(56)導(dǎo)入除塵裝置漿液收集罐(34)。利用泵￠2)將廢洗滌漿液的流(33)循環(huán)至噴嘴
(32)以便在氣體(12)進(jìn)入除塵裝置(28)時(shí)通過上述方式對其進(jìn)行冷卻。將來自除塵裝置漿液收集罐(34)的其余部分廢漿液￠1)導(dǎo)入反應(yīng)罐(60)，其中通過加入硫酸￠4)流來分解殘余的未反應(yīng)的TCA6。根據(jù)存在于廢漿液(61)中的殘余的未反應(yīng)的TCA6的量加入充足的硫酸(64)以滿足上述反應(yīng)式(4)。經(jīng)由泵(68)將中和的漿液(66)泵送至氧化塔(70)，其中漿液利用吹風(fēng)機(jī)(72)與氧源，例如空氣反應(yīng)。根據(jù)上述反應(yīng)式(5)加入氧源將存在于中和的漿液(66)中的任何剩余可溶亞硫酸鈣轉(zhuǎn)化為固體石膏。然后經(jīng)由漿液泵(74)將由此產(chǎn)生的石膏和氫氧化鋁漿液泵送至合適的固/液分離設(shè)備(76)，產(chǎn)生固體產(chǎn)物(73)以及澄清的廢洗滌液(48)。如上所述，固體產(chǎn)物(78)包括石膏形式的含有硫和氧的固體鈣化合物以及氫氧化鋁形式的含有氧和氫的固體鋁化合物。石膏和氫氧化鋁可分別回收再利用或被丟棄。澄清的廢洗滌液(48)可通過上述方式循環(huán)至漿液罐(20)或被丟棄。繼續(xù)循環(huán)洗滌漿液(16)直至脫硫煙氣(40)的減排水平超過預(yù)定的最大排放限或直至漿液收集罐(34)中測量的廢洗滌液的pH降低至低于pH5. 5或5. O。可替換地，繼續(xù)循環(huán)洗滌漿液(16)直至循環(huán)罐(50)中測量的廢洗滌液的pH降低至低于pH5. 5或5. O。由于已對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)描述，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，包括a) TCA6在很大的pH范圍內(nèi)與氧化硫化合物反應(yīng)，使其具有比利用石灰或鎂的現(xiàn)有技術(shù)方法更大的吸收能力；b)能夠通過減少來自任何固定化石燃料燃燒設(shè)施的煙氣的SOx排放的方式回收廢TCA6助濾劑。當(dāng)煙氣來自氧化鋁精煉廠時(shí)，這同時(shí)解決了兩個(gè)環(huán)境問題；c)該方法的副產(chǎn)物(最終為石膏和三水鋁石)是環(huán)保的且能夠被重復(fù)利用；d) TCA6相對于CaCO3的反應(yīng)活性越高，越允許建立更小、成本更低的設(shè)施；e)通過提供回收氧化鋁價(jià)值的模式該方法極有可能給氧化鋁工業(yè)帶來益處，否貝U，如果丟棄廢TCA助濾劑就會(huì)失去其價(jià)值；f)應(yīng)用于氧化鋁精煉廠時(shí)，不需要新的原材料。由于已對本發(fā)明的幾種實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)描述，對相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，在不背離基本發(fā)明構(gòu)思的情況下可進(jìn)行多種變化和修改。例如，所產(chǎn)生的石膏的粒徑要受氧化速率的影響，氧化速率高時(shí)粒徑小。因此，若需要細(xì)微等級(jí)石膏副產(chǎn)物，可按照上述公式(6)所需的理論量的I. 5至3倍引入空氣。所有此類修改和變化被視為在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，根據(jù)上述描述和所附權(quán)利要求確定本發(fā)明的本質(zhì)。說明書中引用的所有專利通過引用并入本文。要清楚理解的是，盡管本文引用了大量的現(xiàn)有技術(shù)出版物，但該引用并不承認(rèn)任何一個(gè)文獻(xiàn)構(gòu)成本領(lǐng)域，澳大利亞或任何其他國家的常識(shí)的一部分。在發(fā)明內(nèi)容、說明書以及權(quán)利要求中，除非上下文中另有要求，由 于語言表達(dá)或必然含義，術(shù)語“包括”或其變型例如“包含”或“含有”被用作包含意義，即指定所述特征的存在，但不排除本發(fā)明各實(shí)施方式中其他特征的存在或附加。
權(quán)利要求
1.一種在濕式凈化裝置中含氧化硫(SOx)氣體的脫硫方法，該方法包括以下步驟 使所述氣體與水性六水鋁酸三鈣(TCA6)洗滌漿液接觸，通過與TCA6反應(yīng)從所述氣體中除去SOx以形成包括含有硫和氧的鈣化合物以及含有氧和氫的鋁化合物的廢洗滌液。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述含有硫和氧的鈣化合物是可溶性亞硫酸鈣且該方法進(jìn)一步包括以下步驟以足以促使可溶性亞硫酸鈣氧化成固體硫酸鈣的量將氧源添加至所述廢洗滌液中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述足以促使可溶性亞硫酸鈣氧化成固體硫酸鈣的量為每兩摩爾從所述氣體中待除去的二氧化硫至少一摩爾氧。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述含有氧和氫的鋁化合物為在所述廢洗滌液中以固體形式存在的氫氧化鋁。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括從所述廢洗滌液中除去固體硫酸鈣和固體氫氧化鋁的步驟。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述TCA6為來自氧化鋁精煉廠的助濾劑或廢助濾劑。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述TCA6與碳酸鈣存在于苛化器底流淤泥中。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述濕式凈化裝置包括吸收塔和除塵裝置，在所述除塵裝置中通過使所述氣體與所述廢洗滌液的物流接觸來對要凈化的氣體進(jìn)行部分脫硫和冷卻。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中使所述氣體與所述水性TCA6洗滌漿液接觸的步驟包括將所述TCA6漿液噴入吸收塔以便實(shí)現(xiàn)所述水性TCA6漿液在所述吸收塔的截面的均勻分布。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中將所述廢洗滌液收集在接近所述吸收塔的最下部設(shè)置的循環(huán)罐中用于循環(huán)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，包括以下步驟循環(huán)所述水性TCA6洗滌漿液直至所述TCA6洗滌漿液的pH降低至低于5. 5或5. O。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的方法，包括以下步驟循環(huán)所述水性TCA6洗滌漿液直至從所述濕式凈化裝置排放至大氣的脫硫氣體流的減排水平超過預(yù)定的最大排放限。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中從所述濕式凈化裝置排放至大氣的脫硫氣體流具有的二氧化硫含量與進(jìn)料至所述濕式凈化裝置中的含氧化硫(SOx)氣體相比減少了 90% -100%。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中在溫度70-90°C下脫硫氣體流從濕式凈化裝置排放至大氣中。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中通過將TCA6源與補(bǔ)充水源以及澄清的循環(huán)廢洗滌液一起混合來制備所述水性TCA6洗滌漿液。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中一部分所述廢洗滌液連續(xù)從所述濕式凈化裝置抽出以便控制所述水性TCA6洗滌漿液在位于所述濕式凈化裝置內(nèi)的吸收塔內(nèi)的停留時(shí)間。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中通過吸收塔循環(huán)所述TCA6洗滌漿液使得所述水性TCA6洗滌漿液在所述濕式凈化裝置內(nèi)的停留時(shí)間在大約15至90分鐘范圍。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中將所述濕式凈化裝置的一部分所述廢洗滌漿液導(dǎo)入反應(yīng)罐，其中通過加入硫酸流來分解殘余的未反應(yīng)的TCA6以形成中和的漿液。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述中和的漿液與氧源反應(yīng)，將存在于所述中和的漿液中的任何剩余可溶性亞硫酸鈣轉(zhuǎn)化為固體硫酸鈣。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中每三摩爾從氣體中待除去的二氧化硫，所述水性TCA6洗滌漿液包括至少一摩爾六水鋁酸三鈣。
21.一種參照附圖且如附圖所示的基本如本文所述的濕式凈化裝置中含氧化硫(SOx)氣體的脫硫方法。
全文摘要
描述了一種濕式凈化裝置中含氧化硫(SOx)氣體脫硫方法。該方法包括以下步驟使所述氣體與水性六水鋁酸三鈣(TCA6)洗滌漿液接觸，通過與TCA6反應(yīng)從氣體中除去SOx，形成包括含有硫和氧的鈣化合物以及含有氧和氫的鋁化合物的廢洗滌液。
文檔編號(hào)B01D53/50GK102639211SQ201080025110
公開日2012年8月15日 申請日期2010年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者史蒂文·菲利普·羅森貝格, 朱中華, 萊昂·穆恩羅 申請人:Bhp比利頓鋁澳大利亞私人有限公司