鈉鈣雙堿煙氣脫硫系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鈉鈣雙堿煙氣脫硫系統，包括預脫硫塔、脫硫塔、煙囪、設置有機械攪拌機構的再生反應槽及濾膜過濾器，所述預脫硫塔的煙氣出口通過管路與所述脫硫塔的煙氣入口連接，所述脫硫塔的煙氣出口與所述煙囪連接，所述再生反應槽的出口通過管路與所述濾膜過濾器的入口連接，所述濾膜過濾器的清液出口通過管路與所述脫硫塔的吸收液入口連接，所述脫硫塔的吸收液出口通過管路與所述預脫硫塔的吸收液入口連接，所述預脫硫塔的吸收液出口與所述再生反應槽的入口連接。本實用新型能夠提高石膏品質，減少再生過程中堿的消耗量，避免噴淋系統因結垢堵塞，具有較好的二氧化硫吸收效果。
【專利說明】
鈉鈣雙堿煙氣脫硫系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及煙氣處理技術領域，具體涉及一種鈉鈣雙堿煙氣脫硫系統。
【背景技術】
[0002]傳統的石灰石一石灰法煙氣脫硫工藝采用鈣基脫硫劑吸收二氧化硫，鈣基脫硫劑與二氧化硫反應生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣，而由于亞硫酸鈣、硫酸鈣的溶解度較小，極易在脫硫塔及管道內結垢，造成堵塞。結垢堵塞問題嚴重影響脫硫系統的正常運行，甚至嚴重影響鍋爐系統的正常工作。為了盡量避免鈣基脫硫劑帶來的不利因素，鈣法脫硫工藝大都需要配備相應的強制氧化系統(曝氣系統)，這增加了初期投資及運行成本。用廉價的鈣基脫硫劑易造成結垢堵塞問題，而單純采用鈉基脫硫劑運行費用太高，脫硫產物不易處理。為了較好的解決上述矛盾，雙堿法煙氣脫硫技術應運而生。
[0003]雙堿法煙氣脫硫技術包括煙氣脫硫過程和鈉基脫硫劑再生過程。在煙氣脫硫過程中采用氫氧化鈉溶液作為啟動脫硫劑，配制好的氫氧化鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中的二氧化硫。氫氧化鈉堿性強，吸收二氧化硫后反應產物溶解度大，不會造成過飽和結晶，不造成結垢堵塞問題。之后，脫硫產物經再生池的氫氧化鈣還原成鈉基脫硫劑，再打回脫硫塔內循環使用。
[0004]雙堿法煙氣脫硫過程中發生如下反應:
[0005]I)煙氣脫硫過程
[0006]2Na0H + SO2 = Na2SO3 + H2O
[0007]Na2CO3 + SO2 = Na2S03 + CO2
[0008]前兩個反應為輔助吸收反應，生產過程中需要根據損失的Na+量，補充少量堿；
[0009]Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHS03，該反應為主吸收反應；
[0010]由于使用鈉堿作為吸收液，因此吸收系統中不會生成沉淀物。受煙氣中氧氣含量多少的影響及再生時氧化影響，會發生如下副反應生成Na2SO4:
[0011]2Na2S03 + O2 = 2Na2S04
[0012]2)鈉基脫硫劑再生過程
[0013]CaO + H2O = Ca(OH) 2，該反應為生石灰制漿及熟化過程中發生
[0014]2NaHS03 + Ca(OH) 2 = Na2SO3 + CaSO3.1/2H20
[0015]Na2SO3 + Ca(OH) 2 = 2Na0H + CaSO3.1/2H20
[0016]再生過程中，主要反應生成Na2SO3，根據溶度積常數，發生次要反應生成NaOH。
[0017]再生得到的含有少量NaOH的Na2SO3溶液送回吸收系統再次使用。得到的半水亞硫酸鈣經氧化生成石膏(CaSO4.2出0)。
[0018]此外，在運行過程中，由于煙氣中還含有部分氧氣，所以還會發生如下氧化反應:
[0019]2 CaSO3-1/2H20 + O2 + 3H20 = 2CaS04.2H20
[0020]雙堿法脫硫技術降低了投資及運行成本，比較適用于中小型鍋爐脫硫改造的脫硫除塵器。[0021 ]然而，現有的雙堿法脫硫技術存在如下技術問題:
[0022]I)在煙氣脫硫過程中，氫氧化鈉與二氧化硫反應的同時，也會與二氧化碳反應生成碳酸鈉，大量碳酸鈉排入再生槽中，消耗較多氫氧化鈣。
[0023]2)在鈉基脫硫劑再生過程中，亞硫酸鈉與氫氧化鈣反應較快，但硫酸鈉與氫氧化鈣較難反應，這使得脫硫循環水中硫酸鈉的含量不斷增加，脫硫效率不斷下降，致使煙氣排放超標，也導致燒堿消耗量大大增加。
[0024]3)在鈉基脫硫劑再生過程中，為了使半水亞硫酸鈣氧化生成石膏，采用攪拌同時曝氣氧化的方式，該方法易使亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉，因硫酸鈉難以與氫氧化鈣反應，需不斷補充氫氧化鈉或碳酸鈉，增加了堿的消耗量。另外，硫酸鈉也將降低石膏的質量。
[0025]4)因亞硫酸鈣沉降效果差，進入噴淋系統，在高pH值的情況下易導致結垢。
[0026]5)因在再生過程中進行半水亞硫酸鈣的曝氣氧化，氧化效果差，不能將半水亞硫酸鈣氧化完全，造成石膏含水量大并含有大量亞硫酸鈣，影響石膏的質量。
[0027]以上原因導致雙堿法脫硫系統的鈉堿消耗量大，長期運行成本極高。同時，脫硫系統結垢嚴重，往往只能在環保監測驗收的時候使用。

【發明內容】

[0028]本實用新型的目的是為了克服現有技術存在的不足，提供一種能夠提高石膏品質、減少再生過程中堿的消耗量、避免噴淋系統因結垢堵塞、具有較好的二氧化硫吸收效果的鈉鈣雙堿煙氣脫硫系統。
[0029]本實用新型目的是通過以下技術方案實現的:一種鈉鈣雙堿煙氣脫硫系統，包括預脫硫塔、脫硫塔、煙囪、設置有機械攪拌機構的再生反應槽及濾膜過濾器，所述預脫硫塔的煙氣出口通過管路與所述脫硫塔的煙氣入口連接，所述脫硫塔的煙氣出口與所述煙囪連接，所述再生反應槽的出口通過管路與所述濾膜過濾器的入口連接，所述濾膜過濾器的清液出口通過管路與所述脫硫塔的吸收液入口連接，所述脫硫塔的吸收液出口通過管路與所述預脫硫塔的吸收液入口連接，所述預脫硫塔的吸收液出口與所述再生反應槽的入口連接。
[0030]本實用新型的有益效果是:本實用新型能夠提高石膏品質，降低含水率;本實用新型避免在再生過程中亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉，減少了堿的消耗量，也避免了硫酸鈉降低石膏的質量;通過設置濾膜過濾器，濾出半水亞硫酸鈣、氫氧化鈣及其他雜質，防止亞硫酸鈣及氫氧化鈣及其他雜質進入脫硫塔的噴淋系統，導致結垢;濾膜過濾器分離出的清液用補充堿調節PH值，使吸收液具有最佳吸收效果;吸收液經脫硫塔和預脫硫塔的兩級脫硫反應后，PH值降低，提高了再生效率。
【附圖說明】
[0031]圖1是本實用新型的原理框圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明。
[0033]參見圖1，一種鈉鈣雙堿煙氣脫硫系統，包括預脫硫塔、脫硫塔、煙囪、設置有機械攪拌機構的再生反應槽及濾膜過濾器，預脫硫塔的煙氣出口通過管路與脫硫塔的煙氣入口連接，脫硫塔的煙氣出口與煙囪連接，再生反應槽的出口通過管路與濾膜過濾器的入口連接，濾膜過濾器的清液出口通過管路與脫硫塔的吸收液入口連接，脫硫塔的吸收液出口通過管路與預脫硫塔的吸收液入口連接，預脫硫塔的吸收液出口與再生反應槽的入口連接。
[0034]本實用新型的工作過程中包括煙氣脫硫步驟及鈉基脫硫劑再生步驟，在煙氣脫硫步驟中，采用氫氧化鈉溶液作為啟動脫硫劑，將配制好的氫氧化鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中的二氧化硫;在鈉基脫硫劑再生步驟中，脫硫反應得到的液體經再生反應槽的氫氧化鈣還原成鈉基脫硫劑，在鈉基脫硫劑再生過程中，再生反應槽采用機械攪拌，再生得到的鈉基脫硫劑由濾膜過濾器濾出半水亞硫酸鈣，后半水亞硫酸鈣經空氣氧化為石膏，濾膜過濾器過濾得到的清液通過補充堿調節PH值后，打回脫硫塔內作為吸收液循環使用。
[0035]因在再生過程中進行半水亞硫酸鈣的曝氣氧化的氧化效果較差，不能將半水亞硫酸鈣氧化完全，造成石膏含水量大并含有大量亞硫酸鈣，影響石膏的質量。將現有的再生反應槽的氧化攪拌改為機械攪拌，將半水亞硫酸鈣氧化生成石膏的步驟放在濾膜過濾之后，提高氧化效率，提高石膏品質，降低含水率。將半水亞硫酸鈣氧化生成石膏的步驟放在濾膜過濾之后，也避免在再生過程中亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉，減少了堿的消耗量，也避免了硫酸鈉降低石膏的質量。由于半水亞硫酸鈣沉降差，通過設置濾膜過濾器，濾出半水亞硫酸鈣、氫氧化鈣及其他雜質，防止亞硫酸鈣及氫氧化鈣及其他雜質進入脫硫塔的噴淋系統，導致結垢。濾膜過濾器分離出的清液用補充堿調節PH值，使吸收液具有最佳吸收效果。
[0036]在煙氣脫硫步驟中，脫硫塔脫硫之前還包括在預脫硫塔內進行的預脫硫的步驟，將在脫硫塔內進行過脫硫的吸收液引入預脫硫塔內，對煙氣進行預脫硫，進行過預脫硫的吸收液引入鈉基脫硫劑再生步驟的再生反應槽中。吸收液經脫硫塔和預脫硫塔的兩級脫硫反應后，pH值降低，提高了再生效率。
[0037]最后應當說明的是，以上內容僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護范圍的限制，本領域的普通技術人員對本實用新型的技術方案進行的簡單修改或者等同替換，均不脫離本實用新型技術方案的實質和范圍。
【主權項】
1.一種鈉鈣雙堿煙氣脫硫系統，其特征在于:所述鈉鈣雙堿煙氣脫硫系統包括預脫硫塔、脫硫塔、煙囪、設置有機械攪拌機構的再生反應槽及濾膜過濾器，所述預脫硫塔的煙氣出口通過管路與所述脫硫塔的煙氣入口連接，所述脫硫塔的煙氣出口與所述煙囪連接，所述再生反應槽的出口通過管路與所述濾膜過濾器的入口連接，所述濾膜過濾器的清液出口通過管路與所述脫硫塔的吸收液入口連接，所述脫硫塔的吸收液出口通過管路與所述預脫硫塔的吸收液入口連接，所述預脫硫塔的吸收液出口與所述再生反應槽的入口連接。
【文檔編號】B01D53/50GK205461743SQ201620090857
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月29日
【發明人】黃偉, 劉安明, 吳新民
【申請人】上海鳴泰環保工程有限公司