專利名稱：一種利用白泥脫除煙氣中二氧化硫的工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大氣污染控制裝置，尤其是一種利用白泥脫除煙氣中二氧化硫的工藝及裝置，具體地說是利用造紙廢物或堿廠污染廢物白泥來脫除二氧化硫，屬于化工設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
制漿造紙廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的苛化白泥，對于白泥的處理，國外及國內(nèi)的一些大型造紙廠對白泥的回收處理均是采用石灰窯鍛燒法，使白泥通過再生生產(chǎn)再生石灰，在苛化中進(jìn)行循環(huán)使用，增加運(yùn)行成本。而國內(nèi)還有一些中小型制漿造紙企業(yè)，由于種種原因，或是白泥回收設(shè)備沒有配套，或是對白泥污染認(rèn)識不足等原因，白泥始終得不到妥善處理，要么拉去填坑鋪路、要么直接排入江河、既造成了環(huán)境污染，同時還得支付巨額的排污費(fèi)。近年來隨著環(huán)保工作日益加強(qiáng)，白泥治理就成為許多企業(yè)迫切需要解決的一補(bǔ)難題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種脫除煙氣中二氧化硫的工藝及裝置，利用造紙廢物或堿廠廢棄物——白泥來脫除二氧化硫，同時將白泥轉(zhuǎn)化為中性石膏。本發(fā)明的技術(shù)方案為
一種利用白泥脫除煙氣中二氧化硫的工藝，包括以下步驟
(1)白泥經(jīng)泥石分離裝置分離出直徑大于IOmm的塊狀物質(zhì)，直徑小于IOmm的白泥進(jìn)入脫硫劑箱與水混合，配成白泥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的白泥脫硫漿液；
(2)將上述步驟(1)中制備的白泥脫硫漿液通過漿液泵打入除沙裝置，根據(jù)旋流器重相沉淀原理，體積大的沙粒沉淀，除去直徑大于Imm難于參與吸收反應(yīng)的顆粒物；
(3)上述除沙后的漿液中含有鈉基，主要以碳酸鈉的形式存在；
當(dāng)鈉基，以氧化鈉計(jì)的質(zhì)量百分含量低于50%時，通過漿液泵打入脫硫塔直接參與吸收煙氣中二氧化硫的脫硫反應(yīng)；當(dāng)鈉基，以氧化鈉計(jì)的質(zhì)量百分含量高于50%時，進(jìn)行石膏泥的生產(chǎn)。脫硫反應(yīng)的具體步驟為除沙后的漿液通過漿液泵打入脫硫塔底部的漿液池；在脫硫塔內(nèi)煙氣從煙氣進(jìn)口進(jìn)入后，經(jīng)過煙氣分配裝置，形成分布均勻的煙氣流，煙氣流與噴淋液(即鈉質(zhì)量百分含量低于50%的白泥漿液及參與吸收或者再生后的白泥漿液混合物)接觸，控制煙氣在塔內(nèi)流速為3. 5 5 m/s，經(jīng)噴淋層的三層噴淋洗滌，煙氣中S02與噴淋液中的白泥漿液反應(yīng)，反應(yīng)方程式如下
SO2 + H2O — H2SO3
CaCO3 + H2SO3 — CaS03 + CO2 + H2O
CaS03 + H2SO3 — Ca(HSO3)2
Ca (OH) 2+ SO2 — CaS03+H20CaSO3+ S02+H20 — Ca (HSO3) 2
完成二氧化硫的脫除，凈煙氣經(jīng)除霧器脫水后進(jìn)入煙囪。石膏泥生產(chǎn)的具體包括以下步驟
(1)將除沙后的漿液通過漿液泵打入再生池，將含鈉基的酸性漿液再生，再生后產(chǎn)生硫酸鈣結(jié)晶沉淀及鈉基堿性溶液；
再生池內(nèi)含有的成分為氫氧化鈣、硫酸鈣、硫酸鈉的混合溶液，將含鈉基的酸性漿液再生，再生后產(chǎn)生硫酸鈣結(jié)晶沉淀及鈉基堿性溶液，再生反應(yīng)式如下 NaHSO4+ Ca (OH)2 ^ Na2SO4+ CaSO4 J, +H2O Na2SO4+ Ca (OH) 2 — NaOH+ CaSO4 I ；
(2)將再生池中再生后的漿液打入沉淀池(沉淀池內(nèi)含有的成分為CaSO4、NaOH、碳酸鈣的混合溶液)在沉淀池再進(jìn)行充分的再生2-3小時；
(3)將沉淀池中再生后的漿液上清液回流到回流池，同時將沉淀池底部含有硫酸鈣結(jié)晶的漿液通過漿液泵打入旋流器；
(4)將上述步驟(3)中打入旋流器的漿液進(jìn)行進(jìn)一步濃縮分離，得到硫酸鈣結(jié)晶，旋流器中上層溢流含固量小于5%，底流含固35%以上；
(5 )將旋流器分離出的硫酸鈣結(jié)晶經(jīng)脫水機(jī)脫水，脫水機(jī)中脫除液(硫酸鈣、碳酸鈣、碳酸鈉和氫氧化鈉等的混合水溶液)含固量小于5%，石膏泥含石膏結(jié)晶固含量90%以上，脫除大部分水分，得到中性的石膏泥。所述的脫硫塔的底層設(shè)有氧化風(fēng)機(jī)，所述的氧化風(fēng)機(jī)將過量氧化風(fēng)通入脫硫塔底層，將漿液中亞硫酸根充分氧化，形成硫酸根；硫酸根不斷聚集增多，當(dāng)影響二氧化硫吸收時，由脫硫塔漿液泵排至再生池進(jìn)行再生，再生后的漿液再次進(jìn)入脫硫塔參與脫硫反應(yīng)，整個系統(tǒng)無廢水排放。一種利用白泥脫除煙氣中二氧化硫的裝置，包括泥石分離裝置、脫硫劑箱、除沙裝置、脫硫塔、再生池、沉淀池、旋流器、脫水機(jī)；
所述的泥石分離裝置與所述的脫硫劑箱相連，所述的脫硫劑箱通過漿液泵與所述的除沙裝置相連，所述的除沙裝置分別與脫硫塔和再生池相連；所述的再生池、沉淀池、旋流器、 脫水機(jī)依次相連；所述的再生池通過漿液泵與脫硫塔相連；所述的脫硫塔底層設(shè)有氧化風(fēng)機(jī)。所述的再生池與沉淀池之間設(shè)有漿液泵。所述的沉淀池與旋流器之間設(shè)有漿液泵。所述的脫硫劑箱、沉淀池、旋流器和脫水機(jī)均與回流池相連。所述的脫硫塔中自下而上依次設(shè)有漿液池、煙氣進(jìn)口、煙氣分配裝置、除霧器和噴淋層。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于充分利用白泥中含有的鈉基，因通過鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比(5 10 1)，達(dá)到較高的脫硫效率，一般在90%以上，同時制備得到產(chǎn)物石膏，石膏結(jié)晶固含量90%以上，變廢為寶；脫硫塔結(jié)構(gòu)中的煙氣分配裝置，能夠使煙氣形成分布均勻的煙氣流與噴淋液接觸，增加脫硫效率。下面結(jié)合附圖和實(shí)施對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例脫硫裝置的示意圖中1-泥石分離裝置、2-除沙裝置、3-脫硫劑箱、4-再生池、5-沉淀池、6-回流池、 7-旋流器、8-脫水機(jī)、9-脫硫塔、91-氧化風(fēng)機(jī)、92-漿液池、93-煙氣進(jìn)口、94_煙氣分配裝置、95-噴淋層、96-除霧器。
具體實(shí)施例方式以下對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例1
某廠白泥成分CaO 50% ；MgO 2. 5% ；SiO2 :2. 0% ；Na2O :2. 5%。因堆積場所，有石塊摻入， 可以看出，只需經(jīng)過除石處理，白泥完全可以作為脫硫劑使用。如圖1所示，一種利用白泥脫除煙氣中二氧化硫的工藝，包括以下步驟
(1)白泥經(jīng)泥石分離裝置分離出直徑大于IOmm的塊狀物質(zhì)，直徑小于IOmm的白泥進(jìn)入脫硫劑箱與水混合，配成白泥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的白泥脫硫漿液；
(2)將上述步驟(1)中制備的白泥脫硫漿液通過漿液泵打入除沙裝置，根據(jù)旋流器重相沉淀原理，體積大的沙粒沉淀，除去直徑小于Imm無法參與吸收反應(yīng)的顆粒物；
(3)上述除沙后的漿液中含有鈉基，主要以碳酸鈉的形式存在；
當(dāng)鈉基，以氧化鈉計(jì)的質(zhì)量百分含量低于50%時，通過漿液泵打入脫硫塔直接參與吸收煙氣中二氧化硫的脫硫反應(yīng)；通過漿液泵打入脫硫塔底部的漿液池；在脫硫塔內(nèi)煙氣從煙氣進(jìn)口進(jìn)入后，經(jīng)過煙氣分配裝置，形成分布均勻的煙氣流，煙氣流與噴淋液(即鈉質(zhì)量百分含量低于50%的白泥漿液及參與吸收或者再生后的白泥漿液混合物)接觸，控制煙氣在塔內(nèi)流速為3. 5 5 m/s，經(jīng)噴淋層的三層噴淋洗滌，煙氣中Sh與噴淋液中的白泥漿液反應(yīng)，完成二氧化硫的脫除，凈煙氣經(jīng)除霧器脫水后進(jìn)入煙囪；
當(dāng)鈉的質(zhì)量百分含量高于50%時，進(jìn)行石膏泥的生產(chǎn)，步驟如下
a.將除沙后的漿液通過漿液泵打入再生池(再生池內(nèi)含有的成分為氫氧化鈣、硫酸鈣、 硫酸鈉的混合溶液)，將含鈉基的酸性漿液再生，再生后產(chǎn)生硫酸鈣結(jié)晶沉淀及鈉基堿性溶液；
b.將再生池中再生后的漿液打入沉淀池(沉淀池內(nèi)含有的成分為CaSO4、NaOH、碳酸鈣混合溶液)在沉淀池再進(jìn)行充分的再生2-3小時；
c.將沉淀池中再生后的漿液上清液回流到回流池，同時將沉淀池底部含有硫酸鈣結(jié)晶的漿液通過漿液泵打入旋流器；
d.將上述步驟C中打入旋流器的漿液進(jìn)行進(jìn)一步濃縮分離，得到硫酸鈣結(jié)晶，旋流器中上層溢流含固量小于5%，底流含固35%以上；
e.將旋流器分離出的硫酸鈣結(jié)晶經(jīng)脫水機(jī)脫水，脫水機(jī)中脫除液(硫酸鈣，碳酸鈣，碳酸鈉，氫氧化鈉等混合液)含固量小于5%，石膏泥含石膏結(jié)晶固含量90%以上，脫除大部分水分，得到中性的石膏泥。所述的脫硫塔的底層設(shè)有氧化風(fēng)機(jī)，所述的氧化風(fēng)機(jī)將過量氧化風(fēng)通入脫硫塔底層，將漿液中亞硫酸根充分氧化，形成硫酸根；硫酸根不斷聚集增多，當(dāng)影響二氧化硫吸收時，由脫硫塔漿液泵排至再生池進(jìn)行再生，再生后的漿液再次進(jìn)入脫硫塔參與脫硫反應(yīng)，整個系統(tǒng)無廢水排放。結(jié)果
尾氣中二氧化硫含量小于200mg/ Nm3 ；脫硫裝置總壓力降950Pa ；副產(chǎn)石膏純度大于 80%，電耗為480KW，本方法的脫硫成本為0. 4元/kg，(現(xiàn)有的石灰石法成本為1. 2元/kg，僅為石灰石法成本的1/3)，降低現(xiàn)有脫硫成本，提高了吸收效率。實(shí)施例2
如圖1所示，一種利用白泥脫除煙氣中二氧化硫的裝置，包括泥石分離裝置1、脫硫劑箱3、除沙裝置2、脫硫塔9、再生池4、沉淀池5、旋流器7、脫水機(jī)8 ；所述的泥石分離裝置1 與所述的脫硫劑箱3相連，所述的脫硫劑箱3通過漿液泵與所述的除沙裝置2相連，所述的除沙裝置2分別與脫硫塔9和再生池4相連；所述的再生池4、沉淀池5、旋流器7、脫水機(jī) 8依次相連；所述的再生池4通過漿液泵與脫硫塔9相連；所述的脫硫塔9底層設(shè)有氧化風(fēng)機(jī)91。所述的脫硫塔9中自下而上依次設(shè)有漿液池92、煙氣進(jìn)口 93、煙氣分配裝置94、噴淋層95和除霧器96。所述的煙氣分配裝置94為多孔板。所述的再生池4與沉淀池5之間設(shè)有漿液泵。所述的沉淀池5與旋流器7之間設(shè)有漿液泵。所述的脫硫劑箱3、沉淀池5、旋流器7和脫水機(jī)8均與回流池6相連。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用白泥脫除煙氣中二氧化硫的工藝，其特征在于包括以下步驟(1)白泥經(jīng)泥石分離裝置分離出直徑大于IOmm的塊狀物質(zhì)，直徑小于IOmm的白泥進(jìn)入脫硫劑箱與水混合，配成白泥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的白泥脫硫漿液；(2)將上述步驟(1)中制備的白泥脫硫漿液通過漿液泵打入除沙裝置，除去直徑大于 Imm的顆粒物；(3)上述除沙后的漿液中含有鈉基，當(dāng)鈉基，以氧化鈉計(jì)的質(zhì)量百分含量低于50%時， 通過漿液泵打入脫硫塔底部的漿液池；在脫硫塔內(nèi)煙氣從煙氣進(jìn)口進(jìn)入后，經(jīng)過煙氣分配裝置，形成分布均勻的煙氣流，煙氣流與噴淋液接觸，控制煙氣在塔內(nèi)流速為3. 5 5 m/s, 經(jīng)噴淋層的三層噴淋洗滌，煙氣中與噴淋液中的白泥漿液反應(yīng)，完成二氧化硫的脫除， 凈煙氣經(jīng)除霧器脫水后進(jìn)入煙囪；當(dāng)鈉基，以氧化鈉計(jì)的質(zhì)量百分含量高于50%時，進(jìn)行石膏泥的生產(chǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用白泥脫除煙氣中二氧化硫的工藝，其特征在于所述步驟(3)的石膏泥生產(chǎn)方法包括以下步驟(1)將除沙后的漿液通過漿液泵打入再生池，將含鈉基的酸性漿液再生，再生后產(chǎn)生硫酸鈣結(jié)晶沉淀及鈉基堿性溶液；(2)將再生池中再生后的漿液打入沉淀池在沉淀池再進(jìn)行充分的再生2-3小時；(3)將沉淀池中再生后的漿液上清液回流到回流池，同時將沉淀池底部含有硫酸鈣結(jié)晶的漿液通過漿液泵打入旋流器；(4)將上述步驟(3)中打入旋流器的漿液進(jìn)行進(jìn)一步濃縮分離，得到硫酸鈣結(jié)晶，旋流器中上層溢流含固量質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于5%，底流含固量質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于35% ；(5)將旋流器分離出的硫酸鈣結(jié)晶經(jīng)脫水機(jī)脫水，脫水機(jī)中脫除液含固量小于5%，石膏泥含石膏結(jié)晶固含量90%以上，脫除大部分水分，得到中性石膏泥。
3.一種用于上述利用白泥脫除煙氣中二氧化硫工藝的裝置，其特征在于包括泥石分離裝置、脫硫劑箱、除沙裝置、脫硫塔、再生池、沉淀池、旋流器、脫水機(jī)；所述的泥石分離裝置與所述的脫硫劑箱相連，所述的脫硫劑箱通過漿液泵與所述的除沙裝置相連，所述的除沙裝置分別與脫硫塔和再生池相連；所述的再生池、沉淀池、旋流器、 脫水機(jī)依次相連；所述的再生池通過漿液泵與脫硫塔相連；所述的脫硫塔底層設(shè)有氧化風(fēng)機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用白泥脫除煙氣中二氧化硫的裝置，其特征在于所述的再生池與沉淀池之間設(shè)有漿液泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用白泥脫除煙氣中二氧化硫的裝置，其特征在于所述的沉淀池與旋流器之間設(shè)有漿液泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用白泥脫除煙氣中二氧化硫的裝置，其特征在于所述的脫硫劑箱、沉淀池、旋流器和脫水機(jī)均與回流池相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用白泥脫除煙氣中二氧化硫的裝置，其特征在于所述的脫硫塔中自下而上依次設(shè)有漿液池、煙氣進(jìn)口、煙氣分配裝置、除霧器和噴淋層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用白泥脫除煙氣中二氧化硫的工藝及裝置，所述裝置包括泥石分離裝置、脫硫劑箱、除沙裝置、脫硫塔、再生池、沉淀池、旋流器、脫水機(jī)，所述工藝是利用造紙廢物或堿廠污染廢物白泥來脫除二氧化硫，同時得到石膏；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于充分利用白泥中含有的鈉基，因通過鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比(5～10﹕1)，達(dá)到較高的脫硫效率，一般在90%以上，同時制備得到產(chǎn)物石膏，石膏結(jié)晶固含量90%以上，變廢為寶；脫硫塔結(jié)構(gòu)中的煙氣分配裝置，能夠使煙氣形成分布均勻的煙氣流與噴淋液接觸，增加脫硫效率。
文檔編號B01D53/50GK102228783SQ20111013285
公開日2011年11月2日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者孫業(yè)勝, 曹國強(qiáng), 曹繼, 朱金龍, 李紹志, 謝榮濤, 馬連國 申請人:濰坊恒安散熱器集團(tuán)有限公司