专利名称：一种白泥再生的双碱法烟气脱硫工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及大气污染控制技术领域，具体是涉及一种烟气净化中用纯 碱、烧碱或废碱等碱液作为吸收剂、白泥浆液作为再生剂的双碱法烟气脱 硫工艺。
背景技术：
烟气脱硫(FGD)是世界上唯一大规模商业化的脱硫技术。FGD技术 只要是利用吸收剂或吸附剂去除烟气中的S02，并使其转化为较为稳定的 硫的化合物。FGD技术种类繁多，但是真正工业化的只有十几种。FGD技 术按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态可将脱硫技术分为湿法、 干法和半干(半湿)法。其中湿法烟气脱硫技术占整个工业化脱硫装置的 85%左右，而湿式石灰石/石灰法又占湿法的近80%，在现有烟气脱硫技术 中占主导地位。
湿式石灰石/石灰法烟气脱硫技术是利用成本低廉的石灰石或石灰作 为吸收剂吸收烟气中的S02，生成半水亚硫酸钙或石膏。这种技术曾在70 年代因其投资大、运行费用高和腐蚀、结垢、堵塞等问题而影响了其在火 电厂中的应用。经过多年的实践和改进，石灰石/石灰法的工作性能和可靠 性大为提高，投资与运行费用显著减少。双碱法正是为了克服石灰石/石灰 法容易结垢和堵塞的缺点而发展起来的。双碱法先用可溶性的碱性清液作 为吸收剂吸收S02，然后再用石灰乳或石灰吸收液进行再生。双碱法的明 显优点是，由于主塔内采用液相吸收，吸收剂在塔外的再生池中进行再生， 从而不存在塔内结垢和浆料堵塞问题，而且可以使用高效的板式塔或填料 塔代替目前广泛使用的喷淋塔浆液法，减少吸收塔的尺寸及操作液气比， 降低成本。此外，双碱法可得到较高的脱硫率，可达90%以上，应用范围 较广。
纯碱作为重要的基础化工原料，广泛应用于冶金、化工、建材、造纸、 医药、食品等行业。近年来，我国纯碱生产发展迅速，年生产能力在800
万吨以上，其中氨碱法纯碱生产能力为450万吨左右。氨碱法制碱过程中， 在蒸氨工艺中产生大量的废液，废液经压滤后产生的碱渣俗称白泥。制浆 造纸厂在碱回收过程中也会产生大量苛化白泥。由于无法得到妥善处理， 白泥只能自然堆放，或者直接排海。长期堆放的白泥占用了大量的土地资 源，且其表面风化产生扬尘污染；白泥排海则导致海洋生态平衡被破坏， 危害水产养殖，而且沉积以后有可能危及航道。因此白泥的污染问题一直 困扰着纯碱、造纸等相关企业。
发明内容
本发明提供了一种白泥再生的双碱法烟气脱硫工艺，以废弃物白泥作 为脱硫再生剂，达到以废治废的目的，减少白泥污染排放，同时也降低了 烟气脱硫运行成本。
一种白泥再生的双碱法烟气脱硫工艺，除尘后的烟气与脱硫吸收液接 触反应，除去二氧化硫后，经除雾排放；脱硫后的吸收液与白泥浆液进行 再生反应后沉淀，沉淀后的上清液循环利用，与烟气接触脱硫。
所述的脱硫吸收液为钠碱，比如纯碱、烧碱或含纯碱和/或烧碱的废碱 等；吸收液中钠离子浓度为0.05-0.5mol/L。
所述的白泥浆液的质量百分浓度为5 35%，视白泥中的碳酸钙含量定。
所述的再生反应的pH值为7-9，可保证白泥中的碳酸钙再生时较高 的利用率。
本发明的反应过程为(以纯碱为吸收剂)
1、 启动过程系统的启动阶段，纯碱配制成一定浓度的吸收液，在
吸收塔内与烟气中的S02发生如下反应 Na2C03 + S02 — Na2S03 + C02 (1) Na2S03+S02+H20~>2NaHS03 (2)
系统在启动后的一段时间内，主要以反应(1)为主，随后以反应(2) 为主，pH值缓慢下降至7以后开始再生。
2、 再生过程再生通过吸收塔外再生池内加入白泥浆液进行，白泥 的主要成份为CaC03:
2NaHSO, + CaCO, Na，SO, + CaSO,氺+CO，个+H，0 (3)
Na2S03 + CaC03 o Na2C03 + CaS03丄 (4)
3、吸收过程系统运行一段时间后，进入吸收塔的再生吸收液进行 如下反应
Na2C03 + S02 ■> Na2S03 + C02 (5) Na2S03+S02+H20~>2NaHS03 (6)
由于有少量钠离子会随脱硫渣或废水排出脱硫系统，因此在再生吸收 液循环利用前可根据实际情况向再生吸收液内补充适当的碱液。
为保持脱硫系统的稳定运行，需对白泥浆液进行格栅、沉砂等预处理， 去除悬浮物和大颗粒物，保证白泥的成份及理化性质符合脱硫要求，白泥 颗粒90%以上通过300目。
在双碱法体系中，Na2S03是主要的吸收剂，氧的存在会大大降低亚硫 酸钠的浓度，当SO,被氧化成SC^—后，吸收液的脱硫性能下降。白泥成分 以碳酸钙为主，此外，白泥还含有苛化过程中过量加入的石灰(以氢氧化 钙形式存在)，硅酸钙、残余氢氧化钠以及由于纤维原料不同而会有不等 的硫化钠、铝、铁、镁化合物、尘埃杂质等。与石灰石相比，白泥含有较 多的还原性物质，如Na2S等，因此利用白泥作为再生剂，其中的还原性物 质可以有效的抑制亚硫酸钠的氧化，从而保证双碱法体系中活性钠离子浓 度。
与传统双碱法相比，本发明具有以下优势 一是以白泥代替石灰，实 现了以废治废的目的；二是为有关化工企业的废弃物白泥寻找到一条合适 的再利用途径，实现了循环经济的目的；三是白泥含有还原性物质，能有 效抑制氧化作用，提高吸收剂的利用率；四是该法脱硫效率可达90%以上， 并大大降低了脱硫的运行费用。
图1为本发明工艺的流程图。
具体实施例方式
如图1所示，锅炉烟气7通过引风机3先进入除尘器6，除尘后烟气 通过吸收器1脱硫后从上部引出，净烟气4经烟囱排放，吸收器1可为旋 流板塔、筛板塔、泡罩塔等板式塔、以及填料塔、文丘里、喷淋塔等，吸
收器1上部带有除雾器17和清洗水8;在泵前池13内加入碱16 (可以是 NaOH、 Na2C03、废碱液等)配制成吸收液2，吸收液中钠离子浓度为 0.05-0.5mol/L，由循环泵5送入吸收器1内启动脱硫反应；白泥14与工艺 水15进入化灰器9，在化灰器搅拌器21的搅拌下混合均匀，制得浓度为 0.5_35%的白泥浆液20，白泥浆液20由白泥浆泵IO输送至再生池11，与 从塔底自流而来的脱硫后吸收液18在再生池搅拌器19的搅拌作用下混合 均匀反应完全，控制反应时的pH值为7-9。再生反应后的吸收液进入沉 淀池12，经沉淀、澄清后，上清液进入泵前池13，根据钠离子流失情况 往泵前池内补充碱16，吸收液2由循环泵送回吸收器1内。
沉淀池内的亚硫酸钙和硫酸钙沉淀物由渣浆泵或抓斗输送到渣处理 系统中，经过滤后，被送往氧化池氧化成硫酸钙，制备石膏，或是直接外 送填埋。滤液仍送回吸收液循环系统循环回用。泵前池13中吸收液通过 pH控制系统控制pH值， 一般为7-9。化灰器9中白泥浆浓度维持在5-35%。
应用例1
某造纸厂，2台75t/h流化床锅炉采用本工艺脱硫，钠离子浓度0.5mol/L， 再生池pH值控制在7.5，白泥衆液浓度15%，液气比选用3L/m3，进口二 氧化硫浓度2300mg/m3，出口二氧化硫浓度为162mg/m3，脱硫效率93%。
应用例2
某造纸厂，1台130t/h煤粉炉锅炉采用本工艺脱硫，钠离子浓度0.3mol/L， 再生池pH值控制在7.0，白泥桨液浓度18%，液气比选用4L/m3，进口二 氧化硫浓度1800mg/m3，出口二氧化硫浓度为144mg/m3，脱硫效率92%。
权利要求
1、一种白泥再生的双碱法烟气脱硫工艺，其特征在于除尘后的烟气与脱硫吸收液接触反应，除去二氧化硫后，经除雾排放；脱硫后的吸收液与白泥浆液进行再生反应后沉淀，沉淀后的上清液循环利用，与烟气接触脱硫。
2、 根据权利要求l所述的白泥再生的双碱法脱硫工艺，其特征在于: 所述的脱硫吸收液为纯碱溶液、烧碱溶液或含有纯碱和/或烧碱的废碱液。
3、 根据权利要求2所述的白泥再生的双碱法脱硫工艺，其特征在于 所述的脱硫吸收液中钠离子浓度为0.05-0.5mol/L。
4、 根据权利要求l所述的白泥再生的双碱法脱硫工艺，其特征在于 所述的白泥浆液的质量百分浓度为5 35%。
5、 根据权利要求l所述的白泥再生的双碱法脱硫工艺，其特征在于-所述的再生反应的pH值为7-9。
6、 根据权利要求l所述的白泥再生的双碱法脱硫工艺，其特征在于 所述的白泥浆液中的白泥颗粒90%以上通过300目。
全文摘要
本发明公开了一种白泥再生的双碱法烟气脱硫工艺，利用纯碱、烧碱或废碱等碱液作为吸收剂，白泥为再生剂进行烟气脱硫，由泵将吸收液送入吸收器内，与除尘后的烟气接触反应，脱硫后的烟气经除雾后排放；反应后的吸收液流入再生池，与加入的白泥浆液反应再生，再生后的吸收液沉淀后，上清液再送入吸收器循环使用。本发明脱硫效率达90％以上，利用白泥作为再生剂，不仅降低运行费用，而且体现了以废治废、节能减排的发展方式，具有明显的环境效益、经济效益和社会效益。
文档编号B01D53/50GK101347707SQ20081012037
公开日2009年1月21日 申请日期2008年8月28日 优先权日2008年8月28日
发明者吴忠标, 程常杰, 莫建松 申请人:浙江天蓝脱硫除尘有限公司;吴忠标