钠钙双碱烟气脱硫系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种钠钙双碱烟气脱硫系统，包括预脱硫塔、脱硫塔、烟囱、设置有机械搅拌机构的再生反应槽及滤膜过滤器，所述预脱硫塔的烟气出口通过管路与所述脱硫塔的烟气入口连接，所述脱硫塔的烟气出口与所述烟囱连接，所述再生反应槽的出口通过管路与所述滤膜过滤器的入口连接，所述滤膜过滤器的清液出口通过管路与所述脱硫塔的吸收液入口连接，所述脱硫塔的吸收液出口通过管路与所述预脱硫塔的吸收液入口连接，所述预脱硫塔的吸收液出口与所述再生反应槽的入口连接。本实用新型能够提高石膏品质，减少再生过程中碱的消耗量，避免喷淋系统因结垢堵塞，具有较好的二氧化硫吸收效果。
【专利说明】
钠钙双碱烟气脱硫系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及烟气处理技术领域，具体涉及一种钠钙双碱烟气脱硫系统。
【背景技术】
[0002]传统的石灰石一石灰法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫，钙基脱硫剂与二氧化硫反应生成的亚硫酸钙、硫酸钙，而由于亚硫酸钙、硫酸钙的溶解度较小，极易在脱硫塔及管道内结垢，造成堵塞。结垢堵塞问题严重影响脱硫系统的正常运行，甚至严重影响锅炉系统的正常工作。为了尽量避免钙基脱硫剂带来的不利因素，钙法脱硫工艺大都需要配备相应的强制氧化系统(曝气系统)，这增加了初期投资及运行成本。用廉价的钙基脱硫剂易造成结垢堵塞问题，而单纯采用钠基脱硫剂运行费用太高，脱硫产物不易处理。为了较好的解决上述矛盾，双碱法烟气脱硫技术应运而生。
[0003]双碱法烟气脱硫技术包括烟气脱硫过程和钠基脱硫剂再生过程。在烟气脱硫过程中采用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂，配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中的二氧化硫。氢氧化钠碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶，不造成结垢堵塞问题。之后，脱硫产物经再生池的氢氧化钙还原成钠基脱硫剂，再打回脱硫塔内循环使用。
[0004]双碱法烟气脱硫过程中发生如下反应:
[0005]I)烟气脱硫过程
[0006]2Na0H + SO2 = Na2SO3 + H2O
[0007]Na2CO3 + SO2 = Na2S03 + CO2
[0008]前两个反应为辅助吸收反应，生产过程中需要根据损失的Na+量，补充少量碱；
[0009]Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHS03，该反应为主吸收反应；
[0010]由于使用钠碱作为吸收液，因此吸收系统中不会生成沉淀物。受烟气中氧气含量多少的影响及再生时氧化影响，会发生如下副反应生成Na2SO4:
[0011]2Na2S03 + O2 = 2Na2S04
[0012]2)钠基脱硫剂再生过程
[0013]CaO + H2O = Ca(OH) 2，该反应为生石灰制浆及熟化过程中发生
[0014]2NaHS03 + Ca(OH) 2 = Na2SO3 + CaSO3.1/2H20
[0015]Na2SO3 + Ca(OH) 2 = 2Na0H + CaSO3.1/2H20
[0016]再生过程中，主要反应生成Na2SO3，根据溶度积常数，发生次要反应生成NaOH。
[0017]再生得到的含有少量NaOH的Na2SO3溶液送回吸收系统再次使用。得到的半水亚硫酸钙经氧化生成石膏(CaSO4.2出0)。
[0018]此外，在运行过程中，由于烟气中还含有部分氧气，所以还会发生如下氧化反应:
[0019]2 CaSO3-1/2H20 + O2 + 3H20 = 2CaS04.2H20
[0020]双碱法脱硫技术降低了投资及运行成本，比较适用于中小型锅炉脱硫改造的脱硫除尘器。[0021 ]然而，现有的双碱法脱硫技术存在如下技术问题:
[0022]I)在烟气脱硫过程中，氢氧化钠与二氧化硫反应的同时，也会与二氧化碳反应生成碳酸钠，大量碳酸钠排入再生槽中，消耗较多氢氧化钙。
[0023]2)在钠基脱硫剂再生过程中，亚硫酸钠与氢氧化钙反应较快，但硫酸钠与氢氧化钙较难反应，这使得脱硫循环水中硫酸钠的含量不断增加，脱硫效率不断下降，致使烟气排放超标，也导致烧碱消耗量大大增加。
[0024]3)在钠基脱硫剂再生过程中，为了使半水亚硫酸钙氧化生成石膏，采用搅拌同时曝气氧化的方式，该方法易使亚硫酸钠氧化为硫酸钠，因硫酸钠难以与氢氧化钙反应，需不断补充氢氧化钠或碳酸钠，增加了碱的消耗量。另外，硫酸钠也将降低石膏的质量。
[0025]4)因亚硫酸钙沉降效果差，进入喷淋系统，在高pH值的情况下易导致结垢。
[0026]5)因在再生过程中进行半水亚硫酸钙的曝气氧化，氧化效果差，不能将半水亚硫酸钙氧化完全，造成石膏含水量大并含有大量亚硫酸钙，影响石膏的质量。
[0027]以上原因导致双碱法脱硫系统的钠碱消耗量大，长期运行成本极高。同时，脱硫系统结垢严重，往往只能在环保监测验收的时候使用。
【发明内容】
[0028]本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种能够提高石膏品质、减少再生过程中碱的消耗量、避免喷淋系统因结垢堵塞、具有较好的二氧化硫吸收效果的钠钙双碱烟气脱硫系统。
[0029]本实用新型目的是通过以下技术方案实现的:一种钠钙双碱烟气脱硫系统，包括预脱硫塔、脱硫塔、烟囱、设置有机械搅拌机构的再生反应槽及滤膜过滤器，所述预脱硫塔的烟气出口通过管路与所述脱硫塔的烟气入口连接，所述脱硫塔的烟气出口与所述烟囱连接，所述再生反应槽的出口通过管路与所述滤膜过滤器的入口连接，所述滤膜过滤器的清液出口通过管路与所述脱硫塔的吸收液入口连接，所述脱硫塔的吸收液出口通过管路与所述预脱硫塔的吸收液入口连接，所述预脱硫塔的吸收液出口与所述再生反应槽的入口连接。
[0030]本实用新型的有益效果是:本实用新型能够提高石膏品质，降低含水率;本实用新型避免在再生过程中亚硫酸钠氧化为硫酸钠，减少了碱的消耗量，也避免了硫酸钠降低石膏的质量;通过设置滤膜过滤器，滤出半水亚硫酸钙、氢氧化钙及其他杂质，防止亚硫酸钙及氢氧化钙及其他杂质进入脱硫塔的喷淋系统，导致结垢;滤膜过滤器分离出的清液用补充碱调节PH值，使吸收液具有最佳吸收效果;吸收液经脱硫塔和预脱硫塔的两级脱硫反应后，PH值降低，提高了再生效率。
【附图说明】
[0031]图1是本实用新型的原理框图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
[0033]参见图1，一种钠钙双碱烟气脱硫系统，包括预脱硫塔、脱硫塔、烟囱、设置有机械搅拌机构的再生反应槽及滤膜过滤器，预脱硫塔的烟气出口通过管路与脱硫塔的烟气入口连接，脱硫塔的烟气出口与烟囱连接，再生反应槽的出口通过管路与滤膜过滤器的入口连接，滤膜过滤器的清液出口通过管路与脱硫塔的吸收液入口连接，脱硫塔的吸收液出口通过管路与预脱硫塔的吸收液入口连接，预脱硫塔的吸收液出口与再生反应槽的入口连接。
[0034]本实用新型的工作过程中包括烟气脱硫步骤及钠基脱硫剂再生步骤，在烟气脱硫步骤中，采用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂，将配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中的二氧化硫;在钠基脱硫剂再生步骤中，脱硫反应得到的液体经再生反应槽的氢氧化钙还原成钠基脱硫剂，在钠基脱硫剂再生过程中，再生反应槽采用机械搅拌，再生得到的钠基脱硫剂由滤膜过滤器滤出半水亚硫酸钙，后半水亚硫酸钙经空气氧化为石膏，滤膜过滤器过滤得到的清液通过补充碱调节PH值后，打回脱硫塔内作为吸收液循环使用。
[0035]因在再生过程中进行半水亚硫酸钙的曝气氧化的氧化效果较差，不能将半水亚硫酸钙氧化完全，造成石膏含水量大并含有大量亚硫酸钙，影响石膏的质量。将现有的再生反应槽的氧化搅拌改为机械搅拌，将半水亚硫酸钙氧化生成石膏的步骤放在滤膜过滤之后，提高氧化效率，提高石膏品质，降低含水率。将半水亚硫酸钙氧化生成石膏的步骤放在滤膜过滤之后，也避免在再生过程中亚硫酸钠氧化为硫酸钠，减少了碱的消耗量，也避免了硫酸钠降低石膏的质量。由于半水亚硫酸钙沉降差，通过设置滤膜过滤器，滤出半水亚硫酸钙、氢氧化钙及其他杂质，防止亚硫酸钙及氢氧化钙及其他杂质进入脱硫塔的喷淋系统，导致结垢。滤膜过滤器分离出的清液用补充碱调节PH值，使吸收液具有最佳吸收效果。
[0036]在烟气脱硫步骤中，脱硫塔脱硫之前还包括在预脱硫塔内进行的预脱硫的步骤，将在脱硫塔内进行过脱硫的吸收液引入预脱硫塔内，对烟气进行预脱硫，进行过预脱硫的吸收液引入钠基脱硫剂再生步骤的再生反应槽中。吸收液经脱硫塔和预脱硫塔的两级脱硫反应后，pH值降低，提高了再生效率。
[0037]最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本实用新型的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
【主权项】
1.一种钠钙双碱烟气脱硫系统，其特征在于:所述钠钙双碱烟气脱硫系统包括预脱硫塔、脱硫塔、烟囱、设置有机械搅拌机构的再生反应槽及滤膜过滤器，所述预脱硫塔的烟气出口通过管路与所述脱硫塔的烟气入口连接，所述脱硫塔的烟气出口与所述烟囱连接，所述再生反应槽的出口通过管路与所述滤膜过滤器的入口连接，所述滤膜过滤器的清液出口通过管路与所述脱硫塔的吸收液入口连接，所述脱硫塔的吸收液出口通过管路与所述预脱硫塔的吸收液入口连接，所述预脱硫塔的吸收液出口与所述再生反应槽的入口连接。
【文档编号】B01D53/50GK205461743SQ201620090857
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】黄伟, 刘安明, 吴新民
【申请人】上海鸣泰环保工程有限公司