鈉鈣雙堿法雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)煙氣中二氧化硫的控制，尤其涉及含高濃度二氧化硫工業(yè)煙氣的深度凈化，本發(fā)明還涉及實現(xiàn)此種深度凈化的工藝和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)煙氣中的二氧化硫作為主要的大氣污染源之一一直是環(huán)境治理的重點。目前商業(yè)上廣泛應(yīng)用的技術(shù)是石灰石-石膏法。然而因為鈣基吸收劑和反應(yīng)產(chǎn)物亞硫酸鈣較低的溶解度，使該法容易發(fā)生系統(tǒng)內(nèi)的結(jié)垢阻塞等問題，且因為需要較高的液氣比才能達(dá)到理想的二氧化硫脫除效率，耗水量很高，也不適用高硫煙氣的處理。為了解決這個問題，研究者提出了鈉鈣雙堿法脫硫工藝，并在工業(yè)上得到了推廣應(yīng)用。鈉鈣雙堿法以鈉堿作為二氧化硫的吸收劑，在反應(yīng)塔內(nèi)反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉和亞硫酸鈉后進(jìn)入塔外的再生池，與鈣基吸收劑反應(yīng)再生重新得到鈉堿。由于鈉堿在水中的高溶解度，對二氧化硫的高吸收速率，不僅避免了石灰石-石膏法脫硫的結(jié)垢阻塞問題，還可以使脫硫過程在較低的液氣比條件下進(jìn)行，從而減小了反應(yīng)器的尺寸和系統(tǒng)占地面積。然而該技術(shù)也存在許多問題，如高成本的鈉堿因為副反應(yīng)消耗過多，石灰石利用率不高，對高濃度二氧化硫難以達(dá)到滿意的脫除效果等。
[0003]針對這些問題，中國專利CN200710067333提出了一種分段式鈉鈣雙堿法脫硫工藝，使煙氣在同一個反應(yīng)塔內(nèi)先用鈣基吸收劑進(jìn)行初步凈化，再用鈉堿進(jìn)行深度凈化。然而該方案本質(zhì)上是在常規(guī)石灰石-石膏法脫硫裝置后串聯(lián)了鈉鈣雙堿法脫硫裝置，雖然節(jié)省了鈉堿的用量，卻存在以下問題:I)鈣法脫硫裝置為一個獨立的循環(huán)系統(tǒng)，與常規(guī)鈣法脫硫裝置并沒有差別，由其對煙氣進(jìn)行初步脫硫，無法避免系統(tǒng)內(nèi)結(jié)垢和阻塞的問題，更難以適用于高硫煙氣的處理;2)鈣法脫硫裝置相比于雙堿法脫硫系統(tǒng)，其液氣比要大很多，如果先由鈣法脫硫脫除煙氣中大部分二氧化硫，鈣基吸收劑的噴淋量要遠(yuǎn)大于鈉堿吸收劑，造成鈣法脫硫裝置也要比雙堿法脫硫裝置大很多，難以將兩套系統(tǒng)串聯(lián)在一個反應(yīng)塔內(nèi)。3)單就雙堿法脫硫系統(tǒng)自身來看，鈣基吸收劑和鈉堿的利用率并沒有得到提高。中國專利CN201220288389提出了一種雙塔脫硫工藝，將鈉堿脫硫再生系統(tǒng)產(chǎn)生的沉淀(亞硫酸鈣，硫酸鈣，氫氧化鈣等)脫水后作為吸收劑栗入前置反應(yīng)塔對煙氣進(jìn)行初步脫硫，從而提高了鈣基吸收劑的利用率，減少了鈉堿的消耗。然而該工藝仍存在如下問題:I)前置反應(yīng)塔采用鈉堿再生池脫水后的沉淀物作為吸收劑，不僅會使系統(tǒng)發(fā)生更為嚴(yán)重的結(jié)垢阻塞，而且對煙氣凈化能力十分有限，大大增加了運行成本，違背了雙堿法工藝的初衷;2)采用雙塔增加了系統(tǒng)復(fù)雜性和占地面積。3)不適用于高硫煙氣的凈化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明提供一種可以減少鈉堿耗量，提高鈣基吸收劑利用率，避免系統(tǒng)結(jié)垢和阻塞的鈉鈣雙堿法雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明鈉鈣雙堿法雙循環(huán)脫硫工藝，包括將煙氣輸入反應(yīng)塔內(nèi)，依次進(jìn)行鈉堿段脫硫、鈣法段脫硫，具體為:先利用鈉堿對煙氣中的二氧化硫進(jìn)行脫硫，然后將經(jīng)過鈉堿脫硫后的煙氣利用鈣基吸收劑進(jìn)行脫硫，經(jīng)鈣基脫硫后的煙氣經(jīng)過除霧器排出；
[0006]收集鈉堿段脫硫后得到的鈉堿清液輸入鈉堿再生池，收集鈣法段脫硫后得到的鈣基漿液部分或全部輸入鈉堿再生池進(jìn)行鈉堿再生。
[0007]進(jìn)一步地，還包括將鈉堿再生池內(nèi)的亞硫酸鈣沉淀進(jìn)行分離、進(jìn)行氧化脫水處理工藝得到工業(yè)用途的石膏。
[0008]具體地，所述鈉堿為氫氧化鈉和/或碳酸鈉。
[0009]具體地，所述鈣基吸收劑為氧化鈣、氫氧化鈣和/或石灰石。
[0010]優(yōu)選地，所述鈣法吸收系統(tǒng)中的漿液的pH值為5.5至6.5。
[0011]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明鈉鈣雙堿法雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)，包括一反應(yīng)塔、鈉堿再生池以及鈉堿儲液池、鈣基吸收劑儲液池，所述反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)有上、下布置的鈣法脫硫裝置、鈉堿法脫硫裝置，其中
[0012]所述鈣法脫硫裝置包括漿液收集池，設(shè)置在所述漿液收集池上方，與所述鈣基吸收劑儲液池連通的鈣法脫硫噴淋裝置，所述鈉堿收集池通過漿液輸送管道連通鈉堿再生池；
[0013]所述鈉堿法脫硫裝置包括清液收集池，設(shè)置在所述清液收集池上方，與所述鈉堿儲液池連通的鈉堿脫硫噴淋裝置，所述鈉堿收集池通過清液輸送管道連通鈉堿再生池；
[0014]所述反應(yīng)塔上方設(shè)有煙氣出口，所述煙氣出口處設(shè)有除霧器，所述除霧器設(shè)置在鈣法脫硫噴淋裝置的上方。
[0015]進(jìn)一步地，還包括將鈉堿再生池內(nèi)的亞硫酸鈣沉淀進(jìn)行分離、進(jìn)行氧化脫水處理得到工業(yè)用途的石膏的。
[0016]本發(fā)明鈉鈣雙堿法雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)，由于鈉堿在水中良好的溶解性，并且其吸收二氧化硫的速率很高，在相同的二氧化硫脫除量下，鈉堿法的液氣比鈣法要小很多，因此由鈉堿法承擔(dān)主要的脫硫任務(wù)先對煙氣進(jìn)行初步凈化，可以將鈉堿法脫硫裝置和鈣法脫硫裝置設(shè)計成相似大小，并布置在同一個反應(yīng)塔內(nèi)，可以有效的減少占地面積和系統(tǒng)復(fù)雜性。
[0017]另外，本發(fā)明鈉鈣雙堿法雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)，能夠處理含高濃度二氧化硫(>10000mg/Nm3)的工業(yè)煙氣，且能夠?qū)ΤＲ?guī)煙氣實現(xiàn)深度凈化。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明鈉鈣雙堿法雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0020]實施例1
[0021]如圖1所示，本實施例鈉鈣雙堿法雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)，包括一反應(yīng)塔、鈉堿再生池以及鈉堿儲液池、鈣基吸收劑儲液池，所述反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)有上、下布置的鈣法脫硫裝置、鈉堿法脫硫裝置，其中
[0022]所述鈣法脫硫裝置包括漿液收集池，設(shè)置在所述漿液收集池上方，與所述鈣基吸收劑儲液池連通的鈣法脫硫噴淋裝置，所述鈉堿收集池通過漿液輸送管道連通鈉堿再生池；
[0023]所述鈉堿法脫硫裝置包括清液收集池，設(shè)置在所述清液收集池上方，與所述鈉堿儲液池連通的鈉堿脫硫噴淋裝置，所述鈉堿收集池通過清液輸送管道連通鈉堿再生池；
[0024]所述反應(yīng)塔上方設(shè)有煙氣出口，所述煙氣出口處設(shè)有除霧器，所述除霧器設(shè)置在鈣法脫硫噴淋裝置的上方。
[0025]本實施例鈉鈣雙堿法雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)的工藝過程如下:
[0026]在同一個反應(yīng)塔內(nèi)，煙氣先經(jīng)過鈉堿法脫硫裝置進(jìn)行初步脫硫，脫去大部分二氧化硫后，進(jìn)入鈣法脫硫裝置進(jìn)行深度脫硫。鈉堿在和煙氣接觸后部分循環(huán)脫硫，部分進(jìn)入再生池進(jìn)行再生后回到脫硫系統(tǒng)內(nèi)繼續(xù)參與反應(yīng)。鈣法脫硫裝置中的鈣基吸收劑在經(jīng)過脫硫后，全部或大部分進(jìn)入再生池用于鈉堿的再生，多余的部分進(jìn)行循環(huán)脫硫。鈣法脫硫裝置中的鈣基吸收劑根據(jù)吸收劑消耗量和漿液設(shè)定的PH值及時進(jìn)行補(bǔ)充。鈉堿在循環(huán)再生過程中也會因為副反應(yīng)的存在發(fā)生部分損失，可根據(jù)塔內(nèi)清液量和PH設(shè)定值及時進(jìn)行補(bǔ)充。
[0027]在反應(yīng)塔主體內(nèi)，鈉堿脫硫噴淋裝置2置于反應(yīng)塔下方，鈣法脫硫噴淋裝置3置于反應(yīng)塔上方。在鈉堿脫硫噴淋裝置2下方的是鈉堿脫硫的清液收集池4，上方是鈣法脫硫的漿液收集池5，鈣法脫硫噴淋裝置3上方是除霧器6。煙氣從位于反應(yīng)塔下部的煙氣入口進(jìn)入，經(jīng)過鈉堿和鈣基吸收劑的兩級噴淋，并由除霧器除霧后，由煙氣出口排出進(jìn)入煙道。除霧器根據(jù)需要定期進(jìn)行噴水清洗
[0028]清液收集池4收集的鈉堿一部分被抽回到噴淋系統(tǒng)2進(jìn)行循環(huán)脫硫，一部分被抽到鈉堿再生池7進(jìn)行再生。鈉堿的循環(huán)量根據(jù)煙氣中二氧化硫的濃度進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)二氧化硫濃度升高時，鈉堿循環(huán)量增加，當(dāng)二氧化硫濃度降低時，鈉堿循環(huán)量降低。抽到再生池7的鈉堿量根據(jù)鈉堿PH值的變化就行調(diào)整，以確保清液收集池7內(nèi)的溶液pH穩(wěn)定在運行要求范圍內(nèi)。
[0029]漿液收集池5收集的鈣基吸收劑根據(jù)鈉堿再生需要部分或全部被抽到再生池7，剩余部分被抽到存放鈣基吸收劑的儲漿池8。過程中大部分的鈣基吸收劑只經(jīng)歷過一次噴淋脫硫，或者是循環(huán)次數(shù)很少的噴淋脫硫，確保了鈣基吸收劑中較高的鈣堿濃度和較低的亞硫酸鈣濃度。
[0030]根據(jù)鈣基吸收劑的消耗和pH值的變化，不斷向儲漿池8內(nèi)補(bǔ)充新鮮的鈣基吸收劑和工藝水，儲漿池8內(nèi)的鈣基吸收劑被抽到噴淋系統(tǒng)3進(jìn)行脫硫。鈣基吸收劑較高的pH值有利于提高二氧化硫的脫除效率，運行中PH—般控制在5.5-6.5范圍內(nèi)
[0031]在再生池7內(nèi)，鈣基吸收劑和脫硫后的堿液反應(yīng)生成再生鈉堿以及亞硫酸鈣沉淀。再生鈉堿被抽到鈉堿儲液池I，與補(bǔ)充進(jìn)來的新鮮鈉堿和工藝水進(jìn)行混合后進(jìn)入清液收集池4參與循環(huán)脫硫。生成的亞硫酸鈣沉淀被抽出后經(jīng)過后續(xù)氧化脫水等工藝產(chǎn)生石膏。
[0032]以上，僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種鈉鈣雙堿法雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)，其特征在于，包括一反應(yīng)塔、鈉堿再生池以及鈉堿儲液池、鈣基吸收劑儲液池，所述反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)有上、下布置的鈣法脫硫裝置、鈉堿法脫硫裝置，其中 所述鈣法脫硫裝置包括漿液收集池，設(shè)置在所述漿液收集池上方，與所述鈣基吸收劑儲液池連通的鈣法脫硫噴淋裝置，所述鈉堿收集池通過漿液輸送管道連通鈉堿再生池； 所述鈉堿法脫硫裝置包括清液收集池，設(shè)置在所述清液收集池上方，與所述鈉堿儲液池連通的鈉堿脫硫噴淋裝置，所述鈉堿收集池通過清液輸送管道連通鈉堿再生池； 所述反應(yīng)塔上方設(shè)有煙氣出口，所述煙氣出口處設(shè)有除霧器，所述除霧器設(shè)置在鈣法脫硫噴淋裝置的上方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉鈣雙堿法雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)，其特征在于，還包括將鈉堿再生池內(nèi)的亞硫酸鈣沉淀進(jìn)行分離、進(jìn)行氧化脫水處理得到工業(yè)用途的石膏。
【專利摘要】本實用新型公開一種鈉鈣雙堿法雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)，主要為了提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)高硫煙氣(SO2＞10000mg/Nm3)的凈化以及常規(guī)煙氣的SO2超凈排放而設(shè)計。本實用新型鈉鈣雙堿法雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)，包括一反應(yīng)塔、鈉堿再生池以及鈉堿儲液池、鈣基吸收劑儲液池，所述反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)有上、下布置的鈣法脫硫裝置、鈉堿法脫硫裝置，其中所述鈣法脫硫裝置包括漿液收集池，設(shè)置在所述漿液收集池上方，與所述鈣基吸收劑儲液池連通的鈣法脫硫噴淋裝置，所述鈉堿收集池通過漿液輸送管道連通鈉堿再生池；所述鈉堿法脫硫裝置包括清液收集池，設(shè)置在所述清液收集池上方，與所述鈉堿儲液池連通的鈉堿脫硫噴淋裝置，所述鈉堿收集池通過清液輸送管道連通鈉堿再生池。
【IPC分類】B01D53/78, B01D53/50
【公開號】CN205095630
【申請?zhí)枴緾N201520824186
【發(fā)明人】安忠義, 詹茂華, 楊春根, 陸培興
【申請人】中冶華天工程技術(shù)有限公司, 中冶華天（安徽）節(jié)能環(huán)保研究院有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年10月21日