專利名稱:一種利用赤泥處理燃煤煙氣中so的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
一種利用赤泥處理燃煤煙氣中SO2的方法,涉及一種冶煉過(guò)程廢棄物利用及燃煤煙氣的凈化方法,特別是利用生產(chǎn)氧化鋁廢棄物赤泥脫除燃煤煙氣中SO2的方法。
背景技術(shù):
赤泥是氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)的廢棄產(chǎn)物,化學(xué)成份極其復(fù)雜,堿性很高,其附液的PH值大于12.5,污水綜合排放劃分為超標(biāo)廢水。赤泥的排出量很大,每生產(chǎn)一噸氧化鋁即排出一噸左右的赤泥。2000年國(guó)內(nèi)氧化鋁產(chǎn)量700萬(wàn)噸,排出赤泥約700萬(wàn)噸;2005年國(guó)內(nèi)氧化鋁產(chǎn)量850萬(wàn)噸,排出赤泥約850萬(wàn)噸;2006年國(guó)內(nèi)氧化鋁預(yù)計(jì)產(chǎn)量1130萬(wàn)噸,排出赤泥約1130萬(wàn)噸;赤泥(含附液)屬于有害的強(qiáng)堿性廢渣。目前世界各國(guó)大多氧化鋁廠采用堆存的方式處理,不僅占用大量土地和農(nóng)田,耗費(fèi)較多的堆場(chǎng)建筑和維護(hù)費(fèi)用,赤泥中殘留的強(qiáng)堿成分,對(duì)地下水系和環(huán)境形成了較大的壓力和潛在危害。由于赤泥特有的理化性質(zhì),化學(xué)和物相組成復(fù)雜,且還有強(qiáng)堿性組分,一直是氧化鋁工業(yè)三廢治理的難點(diǎn)和重點(diǎn)。如何最大程度的限制赤泥的環(huán)境危害,多渠道的綜合利用赤泥,成為氧化鋁企業(yè)健康發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。
煤炭作為我國(guó)的主要能源,年耗量巨大,燃煤所排放的SO2氣體對(duì)大氣環(huán)境構(gòu)成沉重的壓力和危害。我國(guó)當(dāng)前的大氣污染物中SO2的87%,粉塵的71%來(lái)自煤炭燃燒。據(jù)《中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》,2004年全國(guó)SO2排放量為2254.9萬(wàn)噸,居世界之首。隨著SO2排放量的逐年上升,酸雨區(qū)呈逐年擴(kuò)大之勢(shì),已成為制約經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要環(huán)境因素。而燃煤煙氣脫硫還近乎空白。因此抓住燃煤煙氣SO2排放這一主要危害大氣環(huán)境的源頭并加大煙氣脫硫治理力度,是控制SO2污染的重要環(huán)保技術(shù)措施。
在《赤泥在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用》(何伯泉、周國(guó)華等,《輕金屬》2001年第2期)中,介紹了完善赤泥的堆存技術(shù)和綜合利用技術(shù)。在綜合利用方面主要有紅色顏料、酸性土壤調(diào)節(jié)劑、有價(jià)值元素回收、鑄鐵生產(chǎn)、建筑材料(水泥、磚)應(yīng)用、橡膠和塑料工業(yè)填料、廢水廢氣的處理等,其中應(yīng)用赤泥治理廢水廢氣,“以廢治廢”的研究引起國(guó)內(nèi)外的重視。國(guó)外在利用赤泥治理廢水廢氣方面的應(yīng)用技術(shù)專利數(shù)量較多。在廢氣治理方面多采用預(yù)處理過(guò)的赤泥作吸附劑或吸收劑,脫除廢氣中的SO2、H2S、NOx等酸性污染氣體。國(guó)內(nèi)在赤泥綜合利用方面的技術(shù)水平較低,僅有個(gè)別氧化鋁廠用赤泥來(lái)生產(chǎn)水泥,其余多以堆存方式處理,尤其在利用赤泥治理廢水、廢氣方面的研究尚屬空白。
在《適合我國(guó)國(guó)情的煙氣脫硫技術(shù)研討》(關(guān)多嬌、徐有寧《環(huán)境保護(hù)》2005年第8期)中,分析評(píng)述了從國(guó)外引進(jìn)的煙氣脫硫技術(shù)的特點(diǎn)及相關(guān)工藝指標(biāo)。在引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)煙氣脫硫技術(shù)的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,開(kāi)發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的煙氣脫硫技術(shù)工藝。采用爐內(nèi)噴鈣脫硫與煙氣脫硫相結(jié)合以簡(jiǎn)化工藝,提高煙氣脫硫效率。
在《燃煤鍋爐煙氣脫硫技術(shù)研究》(楊亭閣《化學(xué)工程師》2002年第1期)中,介紹了以爐內(nèi)和爐后兩次固硫的噴鈣脫硫技術(shù)的機(jī)理性研究,從脫硫技術(shù)原理入手,探討了影響脫硫劑對(duì)SO2吸附能力的因素。提出加入堿金屬化合物及Cr2O3,改善石灰石的高溫脫硫效率。并提出了應(yīng)用水膜離子反應(yīng)模型解釋低溫下Ca(OH)2與SO2反應(yīng)機(jī)理的新觀點(diǎn),分析計(jì)算了爐內(nèi)噴鈣脫硫運(yùn)行熱效率的影響程度。
相關(guān)資料顯示對(duì)于燃煤煙氣脫硫的基礎(chǔ)性研究,國(guó)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究。在固硫特性和固硫機(jī)理上的研究相當(dāng)深入,在工業(yè)應(yīng)用上已相當(dāng)成熟。在固硫劑石灰石吸收SO2的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)過(guò)程理論研究方面相當(dāng)廣泛和深入,并提出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,它們以不同角度描述了CaO的固硫特性。國(guó)內(nèi)在這方面工作相當(dāng)滯后,基礎(chǔ)理論研究及相關(guān)數(shù)據(jù)較為匱乏。針對(duì)我國(guó)的實(shí)際情況,加強(qiáng)在燃煤煙氣脫硫方面基礎(chǔ)理論及應(yīng)用技術(shù)研究,積累經(jīng)驗(yàn)及數(shù)據(jù),為工業(yè)設(shè)計(jì)及工業(yè)化應(yīng)用提供技術(shù)支持具有重要意義。
解決氧化鋁廠赤泥堆積產(chǎn)生的問(wèn)題,燃煤煙氣中SO2的產(chǎn)生的問(wèn)題仍是目前工業(yè)上的難題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)以上已有技術(shù)存在的不足,提供一種既能有效利用赤泥減少堆積產(chǎn)生的問(wèn)題,又能有效處理燃煤煙氣中SO2的利用赤泥處理燃煤煙氣中SO2的方法。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種利用赤泥處理燃煤煙氣中SO2的方法,其特征在于是采用赤泥作為吸收劑來(lái)脫除煙氣中的SO2有害氣體成分。
一種利用赤泥處理燃煤煙氣中SO2的方法,其特征在于處理過(guò)程為將赤泥用水調(diào)配成液固比重量比L/S為10~15∶1的赤泥稀釋漿,在填料吸收塔中與燃煤煙氣逆流接觸,吸附、吸收燃煤中的SO2氣體成分,在經(jīng)過(guò)循環(huán)吸收至赤泥漿的PH值為中性時(shí),外排沉降分離,分離后的脫硫赤泥作為建材生產(chǎn)原料而循環(huán)利用。
本發(fā)明的方法,將赤泥稀釋液作為吸收劑來(lái)脫除煙氣中的SO2有害氣體成分,在經(jīng)過(guò)多次的循環(huán)后,赤泥漿的PH值接近或達(dá)到中性時(shí),可外排沉降分離。分離后的脫硫赤泥亦可作為建材生產(chǎn)原料而循環(huán)利用。
燃煤煙氣脫硫技術(shù)原理
本發(fā)明的方法,利用赤泥中包含的有害環(huán)境的堿金屬離子及堿土金屬離子,對(duì)燃煤煙氣中有害的SO2、NOx等酸性氣體成分進(jìn)行吸附、吸收。在達(dá)到削減燃煤煙氣中有害環(huán)境的SO2排放量的同時(shí),也能有效地中和掉赤泥中的堿、堿土金屬離子,從而為赤泥的進(jìn)一步綜合利用提供更好的條件。成為建材生產(chǎn)(如水泥、磚)的原料資源,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“以廢治廢,循環(huán)利用”的清潔文明生產(chǎn)的目標(biāo)。
附圖為本發(fā)明方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
一種利用赤泥處理燃煤煙氣中SO2的方法,將赤泥作為吸收劑來(lái)脫除煙氣中的SO2有害氣體成分,將赤泥用水調(diào)配成液固比重量比L/S為10~15∶1的赤泥稀釋漿,在填料吸收塔中與燃煤煙氣逆流接觸,吸附、吸收燃煤中的SO2氣體成分,在經(jīng)過(guò)循環(huán)吸收至赤泥漿的PH值為中性時(shí),外排沉降分離,分離后的脫硫赤泥亦可作為建材生產(chǎn)原料而循環(huán)利用。
實(shí)施例1將赤泥用水調(diào)配成液固比L/S(重量比)為10∶1的赤泥稀釋漿,在填料吸收塔中以噴淋形式與燃煤煙氣逆流接觸,吸附、吸收燃煤煙氣中的SO2。吸收前燃煤煙氣中SO2濃度為980mg/m3,吸收后燃煤煙氣中SO2濃度為190mg/m3,脫硫率為80.6%。經(jīng)過(guò)循環(huán)吸收赤泥漿的PH值近中性時(shí),赤泥漿外排沉降分離,分離后的脫硫赤泥符合作為建材生產(chǎn)原料標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例2將赤泥用水調(diào)配成液固比重量比L/S為12∶1的赤泥稀釋漿,在填料吸收塔中以噴淋形式與燃煤煙氣逆流接觸,吸附、吸收燃煤煙氣中的SO2。吸收前燃煤煙氣中SO2濃度為920mg/m3,吸收后燃煤煙氣中SO2濃度為180mg/m3,脫硫率為80.4%。經(jīng)過(guò)循環(huán)吸收赤泥漿的PH值為中性時(shí),赤泥漿外排沉降分離,分離后的脫硫赤泥符合作為建材生產(chǎn)原料標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例3將赤泥用水調(diào)配成液固比重量比L/S為15∶1的赤泥稀釋漿,在填料吸收塔中以噴淋形式與燃煤煙氣逆流接觸,吸附、吸收燃煤煙氣中的SO2。吸收前燃煤煙氣中SO2濃度為950mg/m3,吸收后燃煤煙氣中SO2濃度為160mg/m3,脫硫率為84.2%。經(jīng)過(guò)循環(huán)吸收赤泥漿的PH值為中性時(shí),赤泥漿外排沉降分離,分離后的脫硫赤泥符合作為建材生產(chǎn)原料標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種利用赤泥處理燃煤煙氣中SO2的方法,其特征在于是采用赤泥作為吸收劑來(lái)脫除煙氣中的SO2有害氣體成分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用赤泥處理燃煤煙氣中SO2的方法,其特征在于處理過(guò)程為將赤泥用水調(diào)配成液固比重量比L/S為10~15∶1的赤泥稀釋漿,在填料吸收塔中與燃煤煙氣逆流接觸,吸附、吸收燃煤中的SO2氣體成分,在經(jīng)過(guò)循環(huán)吸收至赤泥漿的PH值為中性時(shí),外排沉降分離,分離后的脫硫赤泥作為建材生產(chǎn)原料而循環(huán)利用。
全文摘要
一種利用赤泥處理燃煤煙氣中SO
文檔編號(hào)B01D53/80GK1899670SQ20061009870
公開(kāi)日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2006年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月6日
發(fā)明者王熙慧, 呂子劍, 吳鋼, 吳紅應(yīng), 黃健, 何靜華, 安松琦, 郭顯鋒, 張劍輝, 李春潮, 張育新, 海勝利, 朱花芬 申請(qǐng)人:中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司