专利名称：一种制备脱硫石膏的方法
技术领域：
本发明涉及烟气脱硫技术领域，具体涉及一种制备脱硫石膏的方法。
背景技术：
湿法脱硫工艺是目前应用最广泛、技术最成熟的烟气脱硫技术，约占已安装烟气脱硫(FGD)火电机组容量的90%。湿法脱硫工艺包括石灰石-石膏法、白泥、电石渣-石膏法等碱性废物脱硫工艺，其脱硫副产物为脱硫石膏。脱硫石膏主要成分为二水硫酸钙，可广泛应用于制备水泥、石膏板、石膏砌块等建筑产品。一般来说将脱硫石膏资源化利用需要脱硫系统产出的石膏满足含水率<10%，纯度(以干基中二水硫酸钙质量分数计)>90%等条件。然而，目前脱硫石膏往往难以达到上述指标，特别是含水率往往> 10%，在一定程度上制约了脱硫石膏的资源化利用。除脱硫系统常规指标(如pH值等)外，影响脱硫石膏含水率和纯度的因素主要如下1、石膏浆液中亚硫酸钙含量，脱硫石膏中亚硫酸钙将降低脱硫石膏的脱水性能， 同时降低脱硫石膏纯度，亚硫酸钙含量主要是由于脱硫浆液氧化不充分所致。2、石膏浆液中杂质含量，主要有飞灰及脱硫剂带入的杂质，特别是采用电石渣、白泥等工业废物进行脱硫的工艺，杂质含量相对更高。这些杂质一方面会影响石膏的结晶及长大，导致脱硫石膏晶粒细小，不利于石膏脱水；另一方面，这些杂质往往密度较低，粘性较大，当石膏浆液流到带滤机滤布上进行抽滤时，杂质在其表层形成一层褐色的覆盖物，影响真空抽滤；同时，部分杂质夹杂在石膏晶粒之间，堵塞了游离水在石膏晶体间的通道，使石膏脱水困难；此外，杂质含量较高将降低脱硫石膏纯度。3、送入脱水设备的石膏浆液固含量，石膏浆液固含量若太低，则浆液含水相对较高，将增大脱水设备负荷，导致石膏滤饼含水率较高。在常规脱硫工艺中，脱硫浆液在吸收塔完成氧化后由浆液泵打入水力旋流器提浓，底流送入真空带滤机等脱水设备进行脱水，脱硫系统中杂质主要通过系统废水排放。其对脱硫石膏含水率及纯度的不利因素主要有1、脱硫浆液在吸收塔内完成氧化，pH等参数调控受二氧化硫吸收过程制约，其次， 浆液停留时间受吸收塔容积限制，晶粒形成及长大时间相对有限，同时，由于浆液反复经循环泵及喷淋层回流循环，不利于石膏晶粒长大。2、仅采用废水系统排放废水减少杂质，外排的废水为水力旋流器顶流，由于水力旋流器对杂质的分离效果有限，外排废水中杂质浓度较低、且具有相对较高的石膏含量，因此，废水处理系统负荷较大，杂质去除量也相对有限。
发明内容
本发明提供了一种制备脱硫石膏的方法，降低脱硫石膏的含水率，提高脱硫石膏的纯度。
一种制备脱硫石膏的方法，包括取烟气湿法脱硫产生的脱硫浆液，往脱硫浆液中添加晶粒增大剂后进行氧化、分离杂质、脱水制得脱硫石膏，所述的晶粒增大剂为表面活性剂、絮凝剂和无机盐中的至少一种。石膏结晶过程中晶核的形成是结晶的第一步，根据热力学计算，体系中最初形成的胚芽必须长大到大于成核的临界尺寸时才能稳定存在而不致于自行消失。一般胚芽形成的自由能降低值必须达到该晶核表面能的1/3，才能越过表面能能垒，形成稳定的晶核。所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或月桂酸钠。表面活性剂能改变溶液的表面自由能，并能够被选择性地吸附在固体表面上改变固体表面的热力学性质，从而达到促进晶粒生长的作用。所述的絮凝剂为活性硅。活性硅能改变溶液的表面自由能，并能够被选择性地吸附在固体表面上改变固体表面的热力学性质，从而达到促进晶粒生长的作用。所述的无机盐为硫酸盐。通过添加硫酸盐提高脱硫浆液中的硫酸根离子浓度以促进晶粒生长，石膏晶粒的增加，能显著增加石膏的脱水性能，降低经抽滤后石膏的含水率。所述的晶粒增大剂的添加量为0.01-lg/L。添加量太低，效果不明显，添加量太高， 容易起泡，及带入较多杂质(添加剂本身对石膏而言是杂质)，影响石膏品质(纯度和有害离子含量)，同时添加量太高经济成本就高。包括将烟气通入吸收塔内进行湿法脱硫，将产生的脱硫浆液送入氧化罐，添加晶粒增大剂后进行氧化、分离杂质、脱水制得脱硫石膏，所述的晶粒增大剂为表面活性剂、絮凝剂和无机盐中的至少一种。将吸收塔内的脱硫浆液导出至塔外氧化罐内氧化，采用塔外氧化工艺，PH值等参数可独立调控，可进行氧化所需最佳参数调控，氧化更彻底，特别对于电石渣等含有还原性物质的脱硫剂，可克服还原性杂质对亚硫酸钙氧化的影响；避免了循环泵及喷淋系统对石膏晶粒的破碎作用，利于晶粒长大。所述的分离杂质的装置为内置搅拌器的分离罐。分离罐分离上层细小粘性杂质， 杂质分离比较彻底，避免了杂质对石膏脱水的影响，同时提高了脱硫石膏纯度；中部密度相对较小浆液返回吸收塔，实现了分离罐浆液提浓，省去了常规的石膏旋流器提浓装置， 节约了投资和能耗；可通过调节搅拌器转速控制底部浆液密度为1. l-1.4g/ml，一般而言， 1. 1-1. 4g/ml有利于带滤机对石膏脱水，一般直立式搅拌器转速在40-80r/min，可实现上述效果。本发明的有益效果在脱硫浆液中加入晶粒增大剂后在进行氧化，可增大脱硫石膏晶粒，增加石膏浆液的脱水性能；塔外氧化工艺可延长石膏晶粒增长时间，避免循环泵及喷淋系统对石膏晶粒的破碎作用；分离罐分离比较彻底，避免了杂质对石膏脱水的影响，同时提高了脱硫石膏的纯度。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式如图1所示，本发明的工艺流程为
脱硫浆液为石灰石-石膏法脱硫系统产生的脱硫浆液，将石灰石-石膏法脱硫系统的吸收塔中的脱硫浆液6送入氧化罐1中，向氧化罐1中的脱硫浆液中加入晶粒增大剂 5，然后向氧化罐1中通入氧化空气7，氧化后的浆液通过浆液泵打进分离罐2中，然后向分离罐2中注入工业水8，稀释氧化后的浆液，稀释后的氧化浆液在分离罐2中通过搅拌器4 的搅拌分层，搅拌器转速为40-80r/min，上层溶液9至污水处理系统，中部密度相对较小的浆液10返回吸收塔，底部浆液通过浆液泵打入脱水设备3进行石膏脱水，脱水设备选择真空带滤机。以下实施例中脱硫石膏滤饼含水率和石膏纯度的检测均采用GBT5484-2000。实施例1采用如图1所示的工艺，脱硫系统为石灰石-石膏法脱硫系统，脱硫浆液中添加十二烷基苯磺酸钠，添加后浆液中十二烷基苯磺酸钠浓度为0. 03g/L，搅拌器转速为50r/ min，分离罐底部浆液密度为1. 21g/ml，采用真空带滤机进行抽滤，得到的脱硫石膏滤饼含水率为10.8%，石膏纯度为94%。实施例2采用如图1所示的工艺，脱硫系统为石灰石-石膏法脱硫系统，脱硫浆液中添加十二烷基苯磺酸钠，添加后浆液中十二烷基苯磺酸钠浓度为0. 05g/L，搅拌器转速为70r/ min，分离罐底部浆液密度为1. 15g/ml，采用真空带滤机进行抽滤，得到的脱硫石膏滤饼含水率为10.4%，石膏纯度为96%。实施例3采用如图1所示的工艺，脱硫系统为电石渣-石膏法脱硫系统，脱硫浆液中添加十二烷基硫酸钠，添加后浆液中十二烷基硫酸钠浓度为0. 03g/L，搅拌器转速为40r/min， 分离罐底部石膏浆液密度为1. Mg/ml，采用真空带滤机进行抽滤，得到的脱硫石膏滤饼含水率为9.8%，石膏纯度为97 %。实施例4采用如图1所示的工艺，脱硫系统为电石渣-石膏法脱硫系统，脱硫浆液中添加月桂酸钠，添加后浆液中月桂酸钠浓度为0. 03g/L，搅拌器转速为40r/min，分离罐底部石膏浆液密度为1. Mg/ml，采用真空带滤机进行抽滤，得到的脱硫石膏滤饼含水率为9. 8%，石膏纯度为97%。实施例5采用如图1所示的工艺，脱硫系统为电石渣-石膏法脱硫系统，脱硫浆液中添加活性硅，添加后浆液中活性硅浓度为0. 5g/L，搅拌器转速为80r/min，分离罐底部石膏浆液密度为1. 19g/ml，采用真空带滤机进行抽滤，得到的脱硫石膏滤饼含水率为10.8%，石膏纯度为92%。实施例6采用如图1所示的工艺，脱硫系统为电石渣-石膏法脱硫系统，脱硫浆液中添加硫酸钠，添加后浆液中硫酸钠浓度为0. 2g/L，搅拌器转速为50r/min，分离罐底部石膏浆液密度为1.20g/ml，采用真空带滤机进行抽滤，得到的脱硫石膏滤饼含水率为10.5%，石膏纯度为94%。
权利要求
1.一种制备脱硫石膏的方法，包括取烟气湿法脱硫产生的脱硫浆液，往脱硫浆液中添加晶粒增大剂后进行氧化、分离杂质、脱水制得脱硫石膏，所述的晶粒增大剂为表面活性剂、絮凝剂和无机盐中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、 十二烷基硫酸钠或月桂酸钠。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的絮凝剂为活性硅。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的无机盐为硫酸盐。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的晶粒增大剂的添加量为0.Ol-Ig/
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括将烟气通入吸收塔内进行湿法脱硫，将产生的脱硫浆液送入氧化罐，添加晶粒增大剂后进行氧化、分离杂质、脱水制得脱硫石膏，所述的晶粒增大剂为表面活性剂、絮凝剂和无机盐中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的分离杂质的装置为内置搅拌器的分离罐。
全文摘要
本发明公开了一种制备脱硫石膏的方法，属于烟气脱硫技术领域，包括取烟气湿法脱硫产生的脱硫浆液，往脱硫浆液中添加晶粒增大剂后进行氧化、分离杂质、脱水制得脱硫石膏，所述的晶粒增大剂为表面活性剂、絮凝剂和无机盐中的至少一种。本发明的方法可大大降低脱硫石膏的含水率，提高脱硫石膏的纯度，从而提高脱硫石膏的品质。
文档编号C04B11/26GK102432211SQ20111044128
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者盛海强, 程常杰, 莫建松 申请人:浙江天蓝环保技术股份有限公司