一种锅炉燃煤烟气脱硫并生产二氧化硫的方法与流程

文档序号:12871962阅读:1233来源:国知局

本发明涉及一种燃煤烟气脱硫方法,具体的说涉及一种锅炉燃煤烟气脱硫并生产二氧化硫的方法,属于烟气脱硫技术领域。



背景技术:

锅炉燃煤烟气中含有大量的气体硫化物、氮化物、碳化物、烃类等污染物;无法直接排放到大气中,因此,排放之前往往经过脱硫处理。

现有的烟气脱硫方法包括石灰石-石膏湿法、旋转喷雾干燥法、金属氧化物法、烟气循环流化床法和活性炭法。

湿法脱硫工艺,是使用石灰、电石渣、石灰石等作为脱硫剂,将脱硫剂制成浆液,烟气在喷淋塔内与喷淋下的浆液逆流接触,烟气中的二氧化硫被脱硫剂氧化吸收,形成caso4沉淀,从而达到烟气脱硫的目的。

固体caso4也就是通常所说的石膏,湿法脱硫工艺的缺点是:脱硫系统的管道中易结垢,容易造成管道堵塞,影响脱硫系统的正常运转。

现有技术从烟气中制备二氧化硫的方法一是离子液体循环吸收法,二是烧碱吸收法,三是分子筛分离法。三种方法的设备投资较大,运行成本非常高。

如果可以将锅炉燃煤烟气中二氧化硫提取出来,不形成caso4,将大大降低二氧化硫的生产成本,大力推动本行业的发展。

如何控制锅炉燃煤烟气进行湿法脱硫并将二氧化硫分离出来,成为本领域重要的研究课题。



技术实现要素:

本发明为解决现有技术存在的不足,提供一种锅炉燃煤烟气脱硫并生产二氧化硫的方法,以实现以下发明目的:

(1)锅炉燃煤烟气湿法脱硫同时生产二氧化硫;(2)防止湿法脱硫时产生caso4沉淀;(3)提高锅炉燃煤烟气湿法脱硫的脱硫率。

为解决上述技术问题,采用以下技术方案:

一种锅炉燃煤烟气脱硫并生产二氧化硫的方法,所述的方法包括制备脱硫浆液、烟气脱硫、与废硫酸反应以及收集二氧化硫步骤。

所述的制备脱硫浆液:采用电石渣为脱硫剂,含质量百分含量为1%-2%的硫磺。

所述的制备脱硫浆液:脱硫浆液浓度为8-15%。

所述的烟气脱硫:将燃煤烟气导入脱硫塔中,开启喷淋系统,脱硫浆液在喷淋循环泵的推动作用下,进入脱硫塔并从上而下喷淋,与烟气逆流接触,烟气中的二氧化硫转化为脱硫吸收液中的ca(hso3)2;在脱硫塔底部形成脱硫吸收液;脱硫吸收液中ca(hso3)2的含量是10-15%。

所述的烟气脱硫:脱硫吸收液的ph为4.8-5.5。

所述的与废硫酸反应:脱硫吸收液在反应釜中与废硫酸反应,得到二氧化硫;控制反应釜内温度为80-85℃,釜内液体ph值为0.8-1.1。

所述的废硫酸:硫酸的浓度为72-78%。

所述的收集二氧化硫:二氧化硫经干燥后进入液化槽,在压力0.1mpa温度-15℃条件下进行液化生成二氧化硫产品。

所述的方法还包括获取副产物硫酸钙;所述的获取副产物硫酸钙:废硫酸中的硫酸根在反应釜内生成的硫酸钙,用碱性的脱离浆液中和至ph6-7后,去板框压滤机过滤后得到石膏。

生产的二氧化硫纯度为99.6%以上。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

(1)本发明锅炉燃煤烟气湿法脱硫同时生产二氧化硫;

(2)本发明利用锅炉燃煤烟气湿法脱硫生产的二氧化硫纯度达到99.6%以上;

(3)本发明锅炉燃煤烟气湿法脱硫的脱硫率高达99%以上。

具体实施方式

实施例1一种锅炉燃煤烟气脱硫并生产二氧化硫的方法

步骤1、制备脱硫浆液

采用的脱硫剂为电石渣,所述的电石渣中ca(oh)2的含量为70%;

将脱硫剂用水配制成浆液,然后加入硫磺,得到脱硫浆液,脱硫浆液的质量浓度为10%,其中硫磺的质量百分含量为1%-2%,备用。

步骤2、烟气脱硫

将需要脱硫的燃煤烟气导入脱硫塔中,开启喷淋系统,脱硫浆液在喷淋循环泵的推动作用下,进入脱硫塔并从上而下喷淋,与烟气逆流接触,形成脱硫吸收液;控制脱硫塔内温度为60℃,压力为40-50千帕,脱硫吸收液的ph为4.8-5.5;烟气中的二氧化硫转化为脱硫吸收液中的ca(hso3)2;在脱硫塔底部形成脱硫吸收液。脱硫吸收液中ca(hso3)2的含量是10-15%。

脱硫系统中无硫酸钙生成。

步骤3、与废硫酸反应

将脱硫吸收液导入反应釜中,所述的反应釜设有高位槽;从高位槽加入废硫酸,废硫酸的浓度为75%;

控制反应釜内温度为80℃,釜内液体ph值为0.8-1.1,进行反应;

从吸收液中释放出so2。

所述的废硫酸来源于氯碱厂利用98%浓硫酸做干燥剂产生的浓度75%的危废副产物废硫酸。

步骤4、收集二氧化硫

将so2引入缓冲罐,经过缓冲后,再使so2经除雾器去除水雾,再用98%浓硫酸干燥,再经除雾器去除酸雾,

然后使so2气体进入液化槽,在压力0.1mpa温度-15℃条件下进行液化生成二氧化硫产品。

步骤5、获取副产物硫酸钙

废硫酸中的硫酸根在反应釜内生成的硫酸钙浆液,用碱性的脱离浆液中和至ph6-7后,去板框压滤机(所述板框压滤机采用滤布750b,过滤目数为600-700目)过滤产出石膏外售,滤液用于制浆,循环使用,节约用水;获得的石膏中含caso4≥40%。

本发明将原煤中的硫转化成为二氧化硫产品,又消化了氯碱等行业产生的废硫酸,将废硫酸生成了建材行业使用的石膏产品;本发明的制备的二氧化硫检测结果如表1所示;

表1二氧化硫产品检测结果

由上表可见,本发明利用燃煤烟气脱硫生产的二氧化硫纯度可达99.6%,水分含量低于0.2%,残渣含量低于0.2%。

实施例2一种锅炉燃煤烟气脱硫并生产二氧化硫的方法

采用实施例1的工艺方法,只改变步骤3与废硫酸反应步骤如下:

步骤3、与废硫酸反应

将脱硫吸收液导入浓缩装置,除去脱硫吸收液中大部分的水分,得到浓缩吸收液,其含水量为30%;将浓缩吸收液导入反应釜中,所述的反应釜设有高位槽;从高位槽加入废硫酸,废硫酸的浓度为75%;控制反应釜内温度为80℃,釜内液体ph值为0.8-1.1,进行反应;从吸收液中释放出so2。所述的废硫酸来源于氯碱厂利用98%浓硫酸做干燥剂产生的浓度75%的危废副产物废硫酸。

本发明将原煤中的硫转化成为二氧化硫产品,又消化了氯碱等行业产生的废硫酸,将废硫酸生成了建材行业使用的石膏产品;本发明的制备的二氧化硫检测结果如表2所示;

表2二氧化硫产品检测结果

由上表可见,本发明利用燃煤烟气脱硫生产的二氧化硫纯度可达99.9%,水分含量低于0.1%,残渣含量为0。

实施例3一种锅炉燃煤烟气脱硫并生产二氧化硫的方法

步骤1、制备脱硫浆液

采用的脱硫剂为电石渣,所述的电石渣的成分包括ca(oh)275.93%、氧化镁1.27%、三氧化二铝0.50%、三氧化二铁0.96%、二氧化硅7.90%。

将脱硫剂用水配制成浆液,然后加入硫磺,得到脱硫浆液,脱硫浆液的质量浓度为10%,脱硫浆液中硫磺的质量百分含量为1%-2%;备用。

步骤2、烟气脱硫

将需要脱硫的燃煤烟气导入脱硫塔中,开启喷淋系统,脱硫浆液在喷淋循环泵的推动作用下,进入脱硫塔并从上而下喷淋,与烟气逆流接触;控制脱硫塔内温度为60℃,压力为40-50千帕,ph为4.8-5.5,;烟气中的二氧化硫转化为脱硫吸收液中的ca(hso3)2;在脱硫塔底部形成脱硫吸收液。脱硫吸收液中ca(hso3)2的含量是10-15%。

脱硫系统中无硫酸钙生成。

步骤3、与废硫酸反应

将脱硫吸收液导入反应釜中,所述的反应釜设有高位槽;从高位槽加入废硫酸,废硫酸的浓度为75%;

控制反应釜内温度为80℃,釜内液体ph值为0.8-1.1,进行反应;

从吸收液中释放出so2。

所述的废硫酸来源于氯碱厂利用98%浓硫酸做干燥剂产生的浓度75%的危废副产物废硫酸。

步骤4、收集二氧化硫

将so2引入缓冲罐,经过缓冲后,再使so2经除雾器去除水雾,再用98%浓硫酸干燥,再经除雾器去除酸雾,

然后使so2气体进入液化槽,在压力0.1mpa温度-15℃条件下进行液化生成二氧化硫产品。

步骤5、获取副产物硫酸钙

废硫酸中的硫酸根在反应釜内生成的硫酸钙浆液,用碱性的脱硫浆液中和至ph6-7后,去板框压滤机(所述板框压滤机采用滤布750b,过滤目数为700目)过滤产出石膏外售,滤液用于制浆,循环使用,节约用水;获得的石膏中含caso4≥40%。

本发明将原煤中的硫转化成为二氧化硫产品,又消化了氯碱等行业产生的废硫酸,将废硫酸生成了建材行业使用的石膏产品;本发明的制备的二氧化硫检测结果如表3所示;

表3二氧化硫产品检测结果

由上表可见,本发明利用燃煤烟气脱硫生产的二氧化硫纯度可达99.7%,水分含量低于0.2%,残渣含量低于0.1%。

需要说明的是,除特殊说明以外,本发明所述的百分数均为质量百分数,比值均为质量比。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述为本发明最佳实施方式的举例,其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识;本发明的保护范围以权利要求的内容为准,任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换,也在本发明的保护范围之内。

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