專利名稱：煙氣濕法脫硫的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙氣濕法脫硫的工藝。
背景技術(shù)：
煙氣中硫氧化物主要為SO2,我國SA排放90%來自燃煤消耗。近年受到治理技術(shù)和經(jīng)濟(jì)能力的限制，我國還不能在全部燃煤設(shè)施上進(jìn)行煙氣脫硫達(dá)標(biāo)處理。從經(jīng)濟(jì)上比較只有鈣法脫硫成本最低，特別是電石發(fā)生產(chǎn)生的廢漿液電石渣漿脫硫，可免去了脫硫劑的采購費(fèi)用，且生成的石膏還可用于水泥生產(chǎn)。用電石漿液作為煙氣脫硫的應(yīng)用技術(shù)多在國內(nèi)，現(xiàn)有的比較成功的各公司都是在原石灰石脫硫裝置上簡單的將原料更改為電石渣漿，燃煤含硫都較低(一般都在3%以下)， 且脫硫后煙氣含二氧化硫的都在400 mg/Nm3以上。鍋爐煙氣脫硫方式主要采用濕法、干法、 半干法，現(xiàn)今用濕法脫硫的技術(shù)相對成熟，且世界90%脫硫裝置均為濕法，其中85%濕法均為鈣法。脫硫系統(tǒng)中脫硫塔大部分采用從國外引進(jìn)的單塔逆流噴淋或液柱塔脫硫方式，液氣比一般在15L/m3 20L/m3左右，可處理的煙氣含二氧化硫濃度一般都在6000mg/Nm3及以下范圍以內(nèi)。此前國內(nèi)尚無超過13000mg/Nm3 二氧化硫含量的煙氣通過電石渣漿(或石灰石漿液)脫硫到濃度彡400mg/Nm3以內(nèi)的工程實(shí)例。如云、貴、川等地因燃煤硫含量高， 煙氣脫硫處理效果不理想使得該地區(qū)燃煤無法很好實(shí)現(xiàn)無污染利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服所述缺陷，提供一種煙氣濕法脫硫的工藝，工藝簡便，條件易控，能夠?qū)Ω吆蛄康臒煔膺M(jìn)行脫硫處理，脫硫效率高，能夠真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用并長周期穩(wěn)定運(yùn)行，對于高硫煤無污染利用、提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益具有廣闊的現(xiàn)實(shí)意義。本發(fā)明的技術(shù)目的是通過如下方案實(shí)現(xiàn)的
一種煙氣濕法脫硫的工藝，是于吸收塔內(nèi)采用吸收液對煙氣中的硫氧化物進(jìn)行吸收， 包括如下步驟
a、以電石渣和/或石灰石的漿液作為吸收液，調(diào)節(jié)吸收液的PH值為3飛；
b、將煙氣和所述吸收液通入吸收塔，吸收液在塔體內(nèi)噴淋，煙氣與吸收液首先并流接觸，然后逆流接觸，既可脫除煙氣內(nèi)的硫氧化物。順流吸收過程中，由于煙氣流向與漿液流向均向下，循環(huán)漿液從噴嘴高速噴出，起到了噴射器的作用，對煙氣有一個(gè)向前的抽力作用，相比逆流噴淋吸收塔，可以大大降低吸收區(qū)對煙氣的阻力降。雖然在煙氣脫硫技術(shù)中，逆流吸收的效果較順流吸收好，但逆流吸收過程中吸收區(qū)煙氣阻力降很大，而現(xiàn)有的鈣法濕式脫硫一般都是單塔逆流噴淋。本發(fā)明研究人員發(fā)現(xiàn)，如果僅采用逆流吸收脫硫，吸收區(qū)每增加一層逆流噴淋層，吸收區(qū)內(nèi)煙力阻力將會(huì)增加 300 500 1 左右；若增加的噴淋層為順流噴淋時(shí)，吸收區(qū)內(nèi)煙氣阻力增加很小(幾乎可以忽略)。對于高含硫煙氣，若不采用順流加逆流方式，只采用逆流單塔脫硫，煙氣在脫硫塔內(nèi)的阻力降將會(huì)比順流加逆流方式增加1000 左右?，F(xiàn)有技術(shù)脫硫一般采用單塔逆流吸收，但如果連續(xù)兩逆流吸收塔同樣能達(dá)到高效的脫硫效率，但逆流吸收塔的吸收區(qū)煙氣阻力降很大。在順流吸收與逆流吸收相結(jié)合的方式中，如果煙氣采用先逆流吸收，再順流吸收的脫硫方式，煙道要從塔的底部進(jìn)塔，頂部出塔，從第一個(gè)逆流吸收塔的頂部出來后，需轉(zhuǎn)彎、降低后再到第二個(gè)逆流塔的底部煙氣進(jìn)口，煙氣尺寸很大，不便于連續(xù)的轉(zhuǎn)彎，且轉(zhuǎn)彎后煙道的阻力降也會(huì)增大。本工藝先使煙氣與吸收液并流接觸(即順流吸收)，再逆流接觸(即逆流吸收)，使順流吸收與逆流吸收的效果均更好，從而保證出塔煙氣二氧化硫濃度達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的排放要求。本工藝主要是針對高含硫煙氣(10000-14000mg/Nm3濃度的含硫量)，可達(dá)到濃度 (100mg/Nm3的脫硫效果，且避免降低脫硫吸收區(qū)發(fā)生阻力降過大的問題，真正實(shí)現(xiàn)高效脫
硫ο所述煙氣與吸收液首先并流接觸、然后逆流接觸的操作方式，既可以采用在同一吸收塔內(nèi)并列設(shè)置順流吸收區(qū)和逆流吸收區(qū)來實(shí)現(xiàn)，也可以采用順流吸收塔與逆流吸收塔并列的方式實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行時(shí)，順流吸收處理的煙氣從順流吸收區(qū)(或塔)底部進(jìn)入逆流吸收區(qū) (或塔)中。優(yōu)選的，吸收液中鈣元素與煙氣中硫元素的摩爾比為(1.02 1.05) 1 ；因漿液中鈣鹽(如碳酸鈣、亞硫酸鈣等)與二氧化硫反應(yīng)為可逆反應(yīng)，提高鈣元素濃度可使反應(yīng)向正方向進(jìn)行，促進(jìn)二氧化硫被吸收的反應(yīng)進(jìn)行更徹底，而當(dāng)鈣元素含量過高，高于所述范圍后，漿液的PH值不易控制在所需的酸性范圍內(nèi)，具體來講，當(dāng)吸收液pH超過6后，脫硫系統(tǒng)結(jié)垢速度會(huì)大幅提高。優(yōu)選的，還包括如下步驟對脫硫所得吸收液進(jìn)行氧化處理，得到含有硫酸鈣的漿液，調(diào)節(jié)該漿液中固含量在14% (wt%)及以下后，使該漿液返回吸收塔作為吸收液循環(huán)使用，不僅可避免后續(xù)工藝中因亞硫酸鈣或硫酸鈣含量過高在塔內(nèi)、噴嘴處結(jié)垢堵塞，而且節(jié)約成本。優(yōu)選的，漿液中固體顆粒粒度不小于100目，去除原料中不溶性大顆粒，同時(shí)減少脫硫系統(tǒng)結(jié)垢堵塞。優(yōu)選的，所述吸收塔包括順流吸收塔和逆流吸收塔，煙氣首先進(jìn)入順流吸收塔與吸收液并流接觸，然后進(jìn)入逆流吸收塔與吸收液逆流接觸，即增加了煙氣在塔體內(nèi)的停留時(shí)間，也增加了煙氣與吸收液的接觸時(shí)間，從而使煙氣在脫硫塔內(nèi)與電石漿液充分接觸反應(yīng)，更好保障脫硫效率，同時(shí)使順流吸收塔吸收區(qū)阻力降低、能耗低，進(jìn)一步方便設(shè)備的安裝、使用和檢修。優(yōu)選的，順流吸收塔和逆流吸收塔均設(shè)置2-4層吸收液噴淋層，脫硫效果更好，每層噴淋層可使用單獨(dú)的泵體供給吸收液。優(yōu)選的，煙氣進(jìn)入逆流吸收塔時(shí)，首先在逆流吸收塔塔底中部與噴淋的吸收液匯合，然后沿逆流吸收塔工作區(qū)向上擴(kuò)散并與吸收液逆流接觸；所述工作區(qū)是指塔體內(nèi)，吸收液噴淋所能覆蓋的、煙氣與吸收液發(fā)生逆流接觸的區(qū)域；因煙氣順流吸收塔內(nèi)完成初步脫硫后，從逆流吸收塔底部進(jìn)入并通過逆流吸收方式深度脫硫，由于逆流吸收塔中吸收液流量大，塔體下部易發(fā)生吸收液分布不均勻的現(xiàn)象，造成對煙氣的阻力不一致，部份漿液不能與煙氣有效碰撞，從而降低脫硫效果，本工藝中，煙氣進(jìn)入逆流吸收塔時(shí)，首先與吸收液在塔底中部匯合，克服了煙氣與吸收液分布不均勻的現(xiàn)象，進(jìn)一步提高脫硫效率。優(yōu)選的，脫硫過程中吸收液與煙氣之間的液氣比控制在20 40 L/m3，循環(huán)漿液 PH值為5 5.5。液氣比的大小由煙氣中SO2含量、循環(huán)漿液PH值共同決定。在本發(fā)明工藝范圍內(nèi)，相同PH值情況下，提高液氣比可提高脫硫效率；在相同液氣比之下，提高pH值可提高脫硫效率，而漿液的PH值是由Ca/S比所決定的，增大Ca/S比就可提高漿液的pH值；但 PH值越高亞硫酸鈣氧化為硫酸鈣氧化效率越低、系統(tǒng)結(jié)垢堵塞的風(fēng)險(xiǎn)越大，因此本發(fā)明工藝中，循環(huán)漿液PH值最好控制在5、. 5。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明基于鈣法脫硫的原理，以電石渣或石灰石漿液為脫硫劑，采用先順流吸收、再逆流吸收的脫硫方式，并控制吸收液的PH值及固含量，可實(shí)現(xiàn)高含硫量煙氣的高效脫硫，滿足國家現(xiàn)行鍋爐煙氣的排放要求；其工藝簡便，條件易控，能夠真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用并長周期穩(wěn)定運(yùn)行，對于高硫煤無污染利用、提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益具有廣闊的現(xiàn)實(shí)意義。


圖1為本發(fā)明工藝的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例1
本實(shí)施例中，吸收塔包括沿?zé)煔饬飨蝽樞蛟O(shè)置的順流吸收塔1、氧化池2和逆流吸收塔 3，氧化池2位于順流吸收塔1與逆流吸收塔3的下方，氧化池池深6m (—般池深6-1 !均是允許的)，順流吸收塔1與逆流吸收塔3均為板式塔并均設(shè)置2層噴淋層(圖中未示出)， 與每層噴淋層對應(yīng)設(shè)置一套吸收液循環(huán)泵4，以便控制管路及噴嘴流速，順流吸收塔1與逆流吸收塔3內(nèi)的吸收液脫硫處理后均導(dǎo)入氧化池2內(nèi)。本實(shí)施例包括如下步驟
a、燃煤鍋爐出來的煙氣經(jīng)管路51導(dǎo)向靜電除塵器5 (此處采用袋式除塵也可)進(jìn)行除塵處理，處理后測得粉塵含量彡200mg/Nm3, SO2含量為1200(Tl4000mg/Nm3 ；
需要說明的是，進(jìn)入吸收塔的煙氣的粉塵含量一般控制在200mg/Nm3以內(nèi)，原因在于粉塵較硬，吸收液循環(huán)過程中，在泵葉輪、管道、噴嘴處流速均很高，容易導(dǎo)致設(shè)備快速磨損乃至無法使用，同時(shí)，如果對含有亞硫酸氫鈣的吸收液進(jìn)行氧化處理時(shí)，粉塵會(huì)在氧化池中積聚，并與CaSO4. 2H20 一起積聚，造成噴嘴、管道等堵塞。b、取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14%的電石渣漿液，濾去漿液中低于100目粒度的顆粒，調(diào)節(jié)pH 為3和固含量為13%，按Ca :S摩爾比為(1.02 1.05):1的比例調(diào)節(jié)漿液中鈣元素含量， 得所需吸收液；
c、除塵后的煙氣進(jìn)入順流吸收塔1的頂部，并在順流吸收塔1內(nèi)與吸收液順流接觸；
d、脫除部份Sh的煙氣與順流吸收塔1中的吸收液從順流吸收塔1的底部一起進(jìn)入氧化池，吸收液儲(chǔ)存于氧化池2中，煙氣脫離吸收液并從氧化池2的頂部進(jìn)入逆流吸收塔3塔底中部，并在該處與逆流吸收塔中噴淋而下的吸收液匯合，本實(shí)施例中，逆流吸收塔底部裝
5有倒錐臺形狀的變徑管6，從而實(shí)現(xiàn)煙氣與吸收液的匯聚，然后煙氣繼續(xù)向上與吸收液逆流接觸，脫除煙氣中余下的絕大部分后，煙氣再經(jīng)除霧器7除去游離水，最后經(jīng)煙道及煙囟排入大氣。測得排放煙氣殘余SO2濃度為100mg/Nm3，殘余水分< IOOmg/ m3，實(shí)現(xiàn)對高含硫量煙氣的高效脫硫，滿足國家現(xiàn)行鍋爐煙氣的排放要求，并且工藝簡單，條件易控，產(chǎn)業(yè)化實(shí)施并長周期運(yùn)行的可行性高。
本實(shí)施例中，順流吸收塔1和逆流吸收塔3中，吸收液各自吸收后生成含有 Ca (HSO3) 2的吸收液，再從所在吸收塔的塔體下部流入氧化池2內(nèi)。向氧化池2內(nèi)通入空氣，空氣壓力控制在50kPa IOOkPa范圍，以氧化Imol SO2需要廣1. 5mol O2來計(jì)算空氣量；氧化時(shí)間在Γ8π η之間；Ca (HSO3)2在氧化池內(nèi)被氧化為CaSO4 ·2Η20?？刂蒲趸貎?nèi) CaSO4 · 2Η20質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過14% (wt%)，通過循環(huán)泵4抽出氧化池內(nèi)的漿液并在管路中補(bǔ)充電石渣漿液，到管路中漿液PH值、固含量等參數(shù)到所需范圍后，輸送回逆流吸收塔和順流吸收塔作為吸收液循環(huán)使用。本方案中，氧化池內(nèi)CaSO4CH2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)是通過控制從氧化池中抽漿速度及氧化池內(nèi)補(bǔ)水來控制的。若氧化池內(nèi)CaSO4 · 2H20質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于14%，則應(yīng)增加向氧化池內(nèi)補(bǔ)工業(yè)水。e、當(dāng)氧化池內(nèi)CaSO4 ·2Η20質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過14%(wt%)時(shí)，用抽漿泵7抽出CaSO4. 2H20 漿液并通過壓濾機(jī)8壓濾，得到游離水含量小于15%重量的石膏。因在吸收液循環(huán)中由于鈣基不斷地與二氧化硫反應(yīng)，故應(yīng)不斷向漿液中補(bǔ)充含鈣基的吸收液，同時(shí)在氧化池內(nèi)不斷地生成硫酸鈣，為保持氧化池內(nèi)漿液成份的相對穩(wěn)定，便于吸收液返回吸收塔進(jìn)行循環(huán)使用，因此當(dāng)氧化池內(nèi)CaSO4. 2H20含量超過14% (wt%)時(shí)，需將氧化池中的部分CaSO4. 2H20 轉(zhuǎn)移，同時(shí)創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)施例2
操作同時(shí)實(shí)施例1，區(qū)別在于順流吸收塔與逆流吸收塔均設(shè)置3層噴淋層，進(jìn)入吸收塔前，吸收液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)12%的電石渣漿液，漿液pH為5. 1，固含量為10% ； 煙氣經(jīng)處理后，測得殘余SO2濃度為91mg/Nm3，殘余水分為85mg/ m3。實(shí)施例3
操作同實(shí)施例1，區(qū)別在于順流吸收塔與逆流吸收塔均設(shè)置3層噴淋層，進(jìn)入吸收塔前，吸收液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的石灰石漿液。循環(huán)漿液pH為5. 4、固含量為13%; 煙氣經(jīng)處理后，測得殘余SO2濃度為95mg/Nm3，殘余水分為83mg/ m3。最后需要說明，以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種煙氣濕法脫硫的工藝，是于吸收塔內(nèi)采用吸收液對煙氣中的硫氧化物進(jìn)行吸收，其特征在于包括如下步驟以電石渣和/或石灰石的漿液作為吸收液，調(diào)節(jié)吸收液的PH值為3 6 ；將煙氣和所述吸收液通入吸收塔，吸收液在塔體內(nèi)噴淋，煙氣與吸收液首先并流接觸， 然后逆流接觸，即可脫除煙氣內(nèi)的硫氧化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣濕法脫硫工藝，其特征在于吸收液中鈣元素與煙氣中硫元素的摩爾比為(1.02 1.05) :1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煙氣濕法脫硫工藝，其特征在于還包括如下步驟對脫硫所得吸收液進(jìn)行氧化處理，得到含有硫酸鈣的漿液，調(diào)節(jié)該漿液中固含量不大于14% (wt%)后，使該漿液返回吸收塔作為吸收液循環(huán)使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙氣濕法脫硫工藝，其特征在于漿液中固體顆粒粒度不小于100目。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙氣濕法脫硫工藝，其特征在于所述吸收塔包括順流吸收塔和逆流吸收塔，煙氣首先進(jìn)入順流吸收塔與吸收液并流接觸，然后進(jìn)入逆流吸收塔與吸收液逆流接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煙氣濕法脫硫工藝，其特征在于順流吸收塔和逆流吸收塔均設(shè)置2-4層吸收液噴淋層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煙氣濕法脫硫工藝，其特征在于煙氣進(jìn)入逆流吸收塔時(shí)，首先在逆流吸收塔塔底中部與噴淋的吸收液匯合，然后沿逆流吸收塔工作區(qū)向上擴(kuò)散并與吸收液逆流接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煙氣濕法脫硫工藝，其特征在于脫硫過程中吸收液與煙氣之間的液氣比控制在20 40 L/m3，循環(huán)漿液pH值為5 5. 5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煙氣濕法脫硫的工藝，基于鈣法脫硫的原理，以電石渣或石灰石漿液為脫硫劑，采用先順流吸收、再逆流吸收的脫硫方式，并控制吸收液的pH值及固含量，可實(shí)現(xiàn)高含硫量煙氣的高效脫硫，滿足國家現(xiàn)行鍋爐煙氣SO2的排放要求；其工藝簡便，條件易控，能夠真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用并長周期穩(wěn)定運(yùn)行，對于高硫煤無污染利用、提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益具有廣闊的現(xiàn)實(shí)意義。
文檔編號B01D53/96GK102389704SQ201110322879
公開日2012年3月28日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者李強(qiáng), 羅云, 羅澤蓉, 鄧敏, 鐘明 申請人:宜賓天原集團(tuán)股份有限公司