CN101700461A - 一种氧化铝生产自备电厂锅炉烟气脱硫方法 - Google Patents
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Abstract
一种氧化铝生产自备电厂锅炉烟气脱硫方法，涉及一种双碱法脱除燃煤烟气中硫的方法，应用于氧化铝行业自备电厂锅炉烟气脱硫过程。其特征在于：(1)脱硫过程采用氧化铝生产过程的赤泥回水进行循环吸收液配制和循环吸收液补碱调节；(2)采用氧化铝生产过程石灰生产储运过程中产生的、用高压静电除尘器集中回收的石灰粉尘配制石灰浆，在反应池中与吸收后碱液反应进行亚硫酸钙固硫和碱置换反应；(3)将亚硫酸钙固硫和碱置换反应利用浆液泵送入沉淀池沉淀；沉淀分离出底流进入氧化池通入空气进行氧化后，经脱水，排出脱硫渣；分离出的上清液返回进行循环吸收液配制。本发明的方法工艺合理，实际运行效果好，体现以废治废，废物再循环利用，脱硫成本低，脱硫效率高。
Description
技术领域
一种氧化铝生产自备电厂锅炉烟气脱硫方法，涉及一种双碱法脱除燃煤烟气中硫的方法，应用于氧化铝行业自备电厂锅炉烟气脱硫过程。
背景技术
目前，对于小型燃煤锅炉烟气湿法脱硫过程，通常采用钠-钙双碱法脱硫工艺，它是利用氢氧化钠作吸收剂在塔内吸收二氧化硫，再利用石灰钙作固硫剂，同时置换出钠碱循环使用，达到烟气脱硫目的。其工艺过程包一般包括：石灰浆液制备；吸收碱液制备和系统补碱调节；烟气与碱液塔内逆流吸收二氧化硫；吸收后碱液与石灰浆液进行固硫和碱置换反应，脱硫渣外排，分离液返回吸收碱液制备和补碱调节过程。该工艺虽然解决了脱硫系统结垢问题，但在实际应用中暴露出以下几点不足：①钠-钙双碱法同时要消耗氢氧化钠和石灰，主要以消耗石灰为主，氢氧化钠做为系统补充，导致中小型锅炉烟气脱硫成本高；②塔内采用空塔喷淋装置，液气比大，一般在1-2，脱硫效率90％，脱硫系统循环水量大，能耗高；③由于脱硫液与石灰浆液进行的固硫置换反应和溶液沉淀过程集中在同一个设施内进行，一个设施兼两种功能，这种方式虽然缩短了流程，但固硫置换反应不完全、沉淀效果差。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，替代一种能有效降低脱硫成本、充分利用氧化铝生产过程的废物，运行效果好，脱硫效率高的氧化铝生产自备电厂锅炉烟气脱硫方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种氧化铝生产自备电厂锅炉烟气脱硫方法，其过程的步骤包括：石灰浆液制备；吸收碱液制备和补碱调节；烟气与碱液塔内逆流吸收二氧化硫；吸收后碱液与石灰浆液进行固硫和碱置换反应，脱硫渣外排，分离液返回吸收碱液制备和补碱调节过程；其特征在于：
(1)脱硫过程采用氧化铝生产过程的赤泥回水进行循环吸收液配制和循环吸收液补碱调节；
(2)采用氧化铝生产过程石灰生产储运过程中产生的、用高压静电除尘器集中回收的石灰粉尘配制石灰浆，在反应池中与吸收后碱液反应进行亚硫酸钙固硫和碱置换反应；
(3)将亚硫酸钙固硫和碱置换反应浆液泵送入沉淀池沉淀；沉淀分离出底流进入氧化池通入空气进行氧化后，经脱水，排出脱硫渣；分离出的上清液返回进行循环吸收液配制。
本发明的一种氧化铝生产自备电厂锅炉烟气脱硫方法，其特征在于所述的氧化铝赤泥回水是从氧化铝赤泥回水总管引出的支管引入吸收碱液循环池进行循环吸收液配制和补碱调节。
本发明的一种氧化铝生产自备电厂锅炉烟气脱硫方法，其特征在于所述的采用赤泥回水循环吸收液补碱调节后的循环吸收液pH为9-10。
本发明的一种氧化铝生产自备电厂锅炉烟气脱硫方法，其特征在于所述的将亚硫酸钙固硫和碱置换反应利用浆液泵送入沉淀池沉淀的过程，沉淀时间大于60分钟，沉淀池底流重量浓度达16％-20％时，从池底部排出口用泵送入氧化槽。
本发明的一种氧化铝生产自备电厂锅炉烟气脱硫方法，其特征在于所述的采用氧化铝生产过程石灰生产储运过程中产生的、用高压静电除尘器集中回收的石灰粉尘配制石灰浆，在反应池中与吸收后溶液反应生成亚硫酸钙，同时置换出碱，置换反应的时间30min，反应比≥70％。
本发明的一种氧化铝生产自备电厂锅炉烟气脱硫方法，其特征在于所述的沉淀分离出底流进入氧化池通入空气进行氧化过程，通气量为584.4m3/h和氧化时间大于63min。
本发明的方法，克服了已有的钠-钙双碱法中，采用在同一个设施内进行固硫再生反应和溶液沉淀，一个设施兼两项功能，往往因溶液混合不充分、反应时间短、沉淀时间不够，使再生反应不完全，沉淀效果差，引起系统钠碱消耗量大。将反应池和沉淀池分开设置，固硫再生反应在反应池中进行，沉淀过程在沉淀池中进行。
本发明的方法，一是利用氧化铝生产赤泥回水废液，用于自备电厂锅炉烟气脱硫；二是采用废弃的石灰粉尘作为固硫剂，并且石灰粉尘细，粒径小，不需要再用磨机磨制便可直接用于石灰乳浆液制备，体现以废治废，降低了脱硫系统建设和运行费用，这种方法基本解决了中小型燃煤锅炉烟气钠-钙双碱法脱硫剂费用高而导致脱硫成本高的问题。有效降低了脱硫成本、充分利用氧化铝生产过程的废物，运行效果好，脱硫效率高。
具体实施方式
一种氧化铝生产自备电厂锅炉烟气脱硫方法，其过程的步骤包括：石灰浆液制备；吸收碱液制备和补碱调节；烟气与碱液塔内逆流吸收二氧化硫；吸收后碱液与石灰浆液进行固硫和碱置换反应，脱硫渣外排，分离液返回吸收碱液制备和补碱调节过程；其(1)脱硫过程采用氧化铝生产过程的赤泥回水进行循环吸收液配制和循环吸收液补碱调节；(2)采用氧化铝生产过程石灰生产储运过程中产生的、用高压静电除尘器集中回收的石灰粉尘配制石灰浆液，在反应池中与吸收后碱液反应进行亚硫酸钙固硫和碱置换反应；(3)将亚硫酸钙固硫和碱置换反应利用浆液泵送入沉淀池沉淀；沉淀分离出底流进入氧化池通入空气进行氧化后，经脱水，排出脱硫渣；分离出的上清液返回进行循环吸收液配制。
实施例
石灰乳制备：从集中电收尘器回收的石灰粉尘灰库(约12t/d，脱硫用之前全部外排，因进流程影响后续产品质量，现脱硫废物利用)，每天取7.5吨，人工装袋，运至脱硫现场。在φ3×3m的槽内制成密度为1.03t/h的石灰乳液，用泵打入φ3×3m的储存槽待用。
赤泥回水取用：氧化铝赤泥回水总管φ219mm经过自备电厂围墙处，距脱硫现场就近接一根φ50mm的支管至脱硫循环池。赤泥回水含碱量，以Na2O计1.6g/L。
系统补碱：在循环池内加入赤泥回水调整PH为9-10。
吸收过程：吸收液PH值10，吸收塔内液气比0.8，烟气在吸收塔内上升速度最大为3.5m/s，停留时间最少8.5秒，烟气和吸收液经过充分的气液传质，烟气中SO2被钠碱吸收生成亚硫酸氢钠和硫酸钠随脱硫液从塔底部自流出，烟气通过塔上部除雾器除雾后经烟囱达标排放。脱硫效率大于93％，SO2排放浓度稳定小于100mg/Nm3，满足设计要求，达到脱硫目的。
固硫再生反应：亚硫酸氢钠和硫酸钠随脱硫液从塔底部排出口自流入加药池，在加药池中连续不断地加入适量的浓度为1.03t/m3石灰浆液，混合后依次进入四级串联的反应池中，每级反应池都设有机械搅拌器，使脱硫液与石灰浆液充分混合，再生出钠碱循环利用并生成亚硫酸钙沉淀物，达到置换固硫目的。整个反应过程达30分钟，钠碱置换率≥70％。
沉淀过程：通过泵将反应池中的溶液送到改型竖流沉淀池。改型沉淀池入口在中心管上部，沉淀时间大于60分钟，沉淀池底流重量浓度达16％-20％时，从池底部排出口用泵送入氧化槽。
氧化脱水及外排：在氧化槽中鼓入空气，对含亚硫酸钙的沉淀物进行氧化得到二水硫酸钙，用泵送入旋流子进行预脱水，旋流子分离出的水回流程，底部固含达到50％，进入真空皮带过滤机进一步脱水，脱硫渣含水量达10％左右，外排至坝场堆存。
下表为本发明与钠-钙双碱法脱硫工业的对比。
工艺 脱硫剂 脱硫效率(％) 液气比 Na+再生率(％) 循环泵电耗(kw)
本发明 1、赤泥回水 95.6 0.8 70 75
2、石灰粉尘
已有技术的钠-1、氢氧化钠 90 1-2 50 125
钙双碱法 2、石灰
可见本发明与钠-钙双碱法脱硫相比，脱硫剂采用废物利用，节约资源，降低脱硫成本。脱硫效率提高5.6％，液气比降低20％-40％，循环水量小，能耗低。Na+再生率提高20％，电耗降低40％，工业实施效果好，可广泛推广应用。
Claims (6)
1.一种氧化铝生产自备电厂锅炉烟气脱硫方法，其过程的步骤包括：石灰浆液制备；吸收碱液制备和补碱调节；烟气与碱液塔内逆流吸收二氧化硫；吸收后碱液与石灰浆液进行固硫和碱置换反应，脱硫渣外排，分离液返回吸收碱液制备和补碱调节过程；其特征在于：
(1)脱硫过程采用氧化铝生产过程的赤泥回水进行循环吸收液配制和循环吸收液补碱调节；
(2)采用氧化铝生产过程石灰生产储运过程中产生的、用高压静电除尘器集中回收的石灰粉尘配制石灰浆液，在反应池中与吸收后碱液反应进行亚硫酸钙固硫和碱置换反应；
(3)将亚硫酸钙固硫和碱置换反应利用浆液泵送入沉淀池沉淀；沉淀分离出底流进入氧化池通入空气进行氧化后，经脱水，排出脱硫渣；分离出的上清液返回进行循环吸收液配制。
2.根据权利要求1所述的一种氧化铝生产自备电厂锅炉烟气脱硫方法，其特征在于所述的氧化铝赤泥回水是从氧化铝赤泥回水总管引出的支管引入吸收碱液循环池进行吸收液配制和补碱调节。
3.根据权利要求1所述的一种氧化铝生产自备电厂锅炉烟气脱硫方法，其特征在于所述的采用赤泥回水循环吸收液补碱调节后的循环吸收液pH为9-10。
4.根据权利要求1所述的一种氧化铝生产自备电厂锅炉烟气脱硫方法，其特征在于所述的将亚硫酸钙固硫和碱置换反应利用浆液泵送入沉淀池沉淀的过程，沉淀时间大于60分钟，沉淀池底流重量浓度达16％--20％时，从池底部排出口用泵送入氧化槽。
5.根据权利要求1所述的一种氧化铝生产自备电厂锅炉烟气脱硫方法，其特征在于所述的采用氧化铝生产过程石灰生产储运过程中产生的、用高压静电除尘器集中回收的石灰粉尘配制石灰浆，在反应池中与吸收后碱液反应进行亚硫酸钙固硫和碱置换反应的时间30min，反应比≥70％。
6.根据权利要求1所述的一种氧化铝生产自备电厂锅炉烟气脱硫方法，其特征在于所述的沉淀分离出底流进入氧化池通入空气进行氧化过程，通气量为584.4m3/h和氧化时间大于63min。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Open date: 20100505 |