专利名称:含硫废气的净化工艺的制作方法
本发明涉及含硫废气的净化工艺，在该工艺中，通过向喷射吸收器提供氢氧化钙灰浆实现脱硫作用，随后废气经除尘处理并被重新加热。
在喷射吸收器含硫废气净化期间，必须将其冷却至60到80℃，以便可能最大程度地实现脱硫作用。在此温度时，常常不能轻易将废气输送到排气烟囱，因为它们总是或多或少地包含水蒸汽，以致在低于露点的温度下，必定会发生相当大的腐蚀损害。
为此，已经提出重新加热经过除尘处理的脱硫废气的各种建议。
如果以未经冷却的部分废气流，通入净化设备周围的盘管，来实现重新加热，则废气流被净化的程度必将低于其全部通过净化设备而被净化的程度。
但如果通过掺入为净化目的而生产的热气体实现重新加热，这将需要另外的能量费用，这可能相当影响净化工艺的经济性，并且同废气不经净化的生产方法比较，也不利于该生产方法的竞争力。特别将涉及这种情况，如果必须将废气和加热气体混合物中的污染成份保持在一定的极限以下，因此必须用燃烧时不产生污染物或产生的污染物在允许标准下的燃料生产加热气体。
为此，上文中开始提及的净化工艺的目的是不产生上述缺点，也就是可能最大程度地净化废气流，并在相当大的净化速度时不需要另外能量和整个工艺过程是经济的方式，实现必需的重新加热。
按照本发明方法可以达到上述目的，在本发明方法中，由于脱硫而生成的硫化钙被氧化成硫酸钙，因此而释放出来的热用于重新加热废气。在最佳实践中，通过炉内空气氧化硫化钙，由此而产生的气体去除硫酸钙而被净化，然后直接掺到将要重新加热的废气里。在另一种情况中，从氧化而产生的废气中去除硫酸钙，并在热交换器内将上述气体用于重新加热废气，可能是最理想的。
在本发明另一个实施例中，在固体扑集器内从废气中扑集灰尘，在扑集器内扑集的Ca SO3同在喷射吸收器内获得的Ca SO3一起被氧化，由于氧化而释放出来的热用于重新加热废气。另一个可供选择的方法是，可以从Ca SO3氧化产生的气体中扑集灰尘，然后该气体可与废气混合，由此而产生的混合物在固体扑集器内最后进行除尘处理。
如果要求温差相当大的重新加热。或者在净化过程期间，仅以相当低的速度获得硫化钙，可以用富氧空气或在极端情况下用纯氧燃烧上述硫化钙。最后，在按照本发明的工艺中。提供初始能量，以便在生产加热气体中补偿少量或暂时的能量不足是可能的。
除了上述少量或暂时的能量不足外，在按照本发明的工艺中，生产加热气体完全不需要初始能量，并且能够利用净化过程本身获得的废物，实现净化过程。而在其它方法中，上述废物无用，并且不易将其清除。因为按照本发明方法，将硫化钙氧化成硫酸钙(石膏)，能够进一步处理和清除所生成的产物，并且提供必须重新加热废气所需要的能量。很明显，从这彼此之间完全不同的两方面来看，本工艺是非常有利的。
参照在图1和图2中示出的图解示意布置、并参照热平衡。将更详细地解释本发明工艺的细节和优点。
在图1中示出的实施例中，将要净化的废气通过管道1供入喷射吸收器2，并且供入氢氧化钙灰浆使废气脱硫。已脱硫的废气通过管道3离开喷射吸收器2，并通过气体混合器4和管道5流到除尘器6，从除尘器6通过管道7排到废气烟囱。在喷射吸收器2内收集的残留物，可能含有多达约80%的硫化钙和约20%的硫酸钙，并通过管道8和10将其供入炉子12，将在除尘器内扑集的、可能含有硫化钙(尤其是高浓度硫化钙)的灰尘，通过管道9和10也供入炉子12。硫化钙氧化所需的燃烧空气可以富含氧，将上述空气和(或)任一种添加燃料通过管道11供入炉子12。氧化产生的热气通到管道13供入除尘器14，并通过管道15通入气体混合器4，在气体混合器4内热气与将要重新加热的废气混合。在炉子12和除尘器14内收集的残留物基本上由硫酸钙组成，并通过管道16从装置排入管道18。
在图2中示出的另一个实施例中，将需要净化的废气通过管道1也供入喷射吸收器2，并通过管道5将其输入除尘器6。然后，将已脱硫和已除尘的废气通过管道7供入热交换器19，并通过管道20排到废气烟囱。来自喷射吸收器2的残留物含有80%的硫化钙，将上述残留物以及在电除尘器内扑集的含有硫化钙的灰尘通过管道8、9和10供入炉子12。在炉子12内，用通过管道11供给的燃烧空气氧化硫化钙而生成硫酸钙。因此而产生的热燃烧气通过管道13离开炉子12，并通过除尘器14和管道15流入热交换器19，最后通过管道21排到废气烟囱。炉子12和除尘器14的残留物通过管道16从装置排入管道18。
就每一各不相同情况来说，在图1和图2示出的两种布置中必须确定哪一个更好。可以认为，本发明的基本原理也可以体现在另一种形式中。本发明的要点在于，将硫化钙用于因脱硫已被冷却的废气所必须的重新加热，而该硫化钙由于脱硫而生成，不经进一步处理是无法利用或贮存的。这种实践解决了以前在利用氢氧化钙灰浆的废气脱硫中引起相当大困难的两个问题。附表1列出关于1个标准米3废气的物质和能量传递平衡的重要根据，在上述1个标准米3的废气中含有4或者6克的二氧化硫(SO2)。假定干净空气含有400毫克SO3/Sm3(标准立方米)。当Ca SO3氧化成Ca SO4时，以61.8千卡/摩尔的速率释热。由此而产生的加热气体的比热Cp等于0.31千卡/Sm3℃。
从表1最后一行可看出，如果未经处理的气体每标准米3含有4克或6克SO2，利用本发明原理可以将废气的温度分别提高9℃或14℃。尽管初看起来温度上升并不大，在许多情况中却足以把已净化废气的温度充分地提高到露点以上，以致直到废气已经离开烟囱，都能安全地避免温度降到露点以下。如果采用本发明原理，重要的是使用未经处理的气体实现较大的温升。上述未经处理的气体硫含量高，以致将需要在喷射吸收器内进行较为严格的处理和相当大的温降。在这种要求中，处理过程在某种程度上是自行控制的，因此在图1或图2示出的装置中，能够不依靠未经处理气体的实际硫含量和不增加费用实现废气脱硫。
表1关于1标准米3废气的能量和物质传递平衡1行未经处理气体中SO2，克/标准米34 62行扑集的SO2，克 3.6 5.63行残留物1)，克CaSO35.4 8.4CaSO48.4 2.38CaSO2)3摩尔 0.045 0.07释热Q3)，千卡 2.781 4.326温升△T4)，℃ 9 141)残留物由80%CaSO3和20%CaSO4组成CaSO3＝ 120/64 ×0.8×2行数值CaSO4＝ 130/64 ×0.2×2行数值2)CaSO3摩尔数＝(3行的CaSO3数值/120)3)Q＝CaSO3摩尔数×61.8千卡/摩尔4)△T＝Q/Cp
权利要求
1.含硫废气的净化工艺，在该工艺中，通过向喷射吸收器提供氢氧化钙灰浆实现脱硫，随后废气经除尘处理并被重新加热，其特征在于，由于脱硫而生成的硫化钙被氧化成硫酸钙，因此而释放出来的热，用于重新加热废气。
2.按照权利要求
1的工艺，其特征在于，通过炉内空气氧化硫化钙，由此而产生的气体去除硫酸钙而被净化，然后将其直接掺入将要重新加热的废气。
3.按照权利要求
1的工艺，其特征在于，从氧化而生成的气体中去除硫化钙，然后在热交换器内将该气体用于重新加热废气。
4.按照权利要求
1到3任一项的工艺，其特征在于，在固体扑集器内从废气中扑集灰尘，在扑集器内扑集到的Ca SO3和在喷射吸收器内可获得的Ca SO3一起被氧化，由于氧化而释放出来的热，用于重新加热废气。
5.按照权利要求
2的工艺，其特征在于，在Ca SO3氧化时生成的气体经初步除尘处理，然后将其与废气混合，并在固体扑集器内再次进行除尘处理。
6.按照权利要求
1的工艺，其特征在于，使用富氧空气或纯氧氧化硫化钙。
7.按照权利要求
1的工艺，其特征在于，通过提供初始能量补偿重新加热气体而发生的少量或暂时的能量不足。
专利摘要
除非在相当低的温度下进行处理，通过喷射氢氧化钙灰浆是无法实现高效率废气脱硫的。这样低的温度可能引起腐蚀，因为在装置的后续部分，例如除尘器或烟囱内的温度可能降到露点以下。为此，经常需要重新加热废气。
文档编号F23J15/08GK85105509SQ85105509
公开日1986年7月23日 申请日期1985年7月18日
发明者汉斯·沃特·凯勒·雷恩斯帕克 申请人:金属股份有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan