专利名称：降低钠钙双碱法烟气脱硫碱耗的技术的制作方法
技术领域：
本技术提出的方法，是应用于钠钙双碱法火电厂烟气脱硫中降低碱耗的一
种方法。用此方法，其脱硫率可达90%以上，而碱耗费用约可降低1/2 2/3。
背景技术：
在我国中小型锅炉脱硫装置中，双碱法占有一定数量，但由于碱耗高， 运行成本较高，因此限制了此种方法的推广。
为此，提出以补充硫酸钠代替钠碱进行双碱法的运行，是一种降低运行成 本的有效方法。
发明内容
钠钙双碱法脱硫中的主要化学反应如下
(1) 脱硫反应 S02+2NaOH=Na2S03+H20 (1)
Na2S03+S02+H20=2NaHS03 ( 2 )
Na2S03+l/202=Na2S04 ( 3 )
(2) 再生反应
Na2S03+Ca(OH)2+l/2H202NaOH+CaS03.1/2H20 ( 4 )
2NaH S03+Ca(OH)2= Na2S03+ CaS03. l/2H20+3/2H20 ( 5 ) Na2S04+ Ca(OH)2+2H202NaOH+CaS04.2H20 ( 6 )
其中，反应式(4)、 (5)—般在pH为8左右发生，但由于反应式(4)、 (5) 的进行，CaSOyl/2H20沉淀，因此溶液中的Ca"浓度很低，为使反应式(6)进 行，通常溶液中S《-浓度应大于0.5mol/L。例如工况为75t/h锅炉，溶液再生量 为30m3/11，烟气中SO2含量为3000mg/Nm3,脱硫率为90%,溶液中S《-浓度为
0.1234 mol/L，根据溶度积，亚硫酸药Ksp=6.8xl(T8，由此可得Ca2+=5.51xl(T7 mol/L，其对应的pH值为8.04。
而要使Na2S04再生，关键在于要使CaSCV2H20沉淀，也即CaS04离子乘
积大于溶度积，艮P:
<formula>formula see original document page 4</formula>
当Na2S04浓度达到0.5mol/L，相当Na2S04A 71g/L时，Ca^浓度应为 [Ca2+]=9.1 x 10-6/0.5=1.82x l(T5 mol/L
当Na2S04浓度达到1 mol/L,相当Na2S04为142g/L时，Ca2+浓度为 [Ca2+]=9.1xl(r6mol/L
由此可知，当吸收剂中Na2SO4浓度为0.5mol/L时，需要加石灰乳将pH控 制在9.6以上，，方能使Na2S04苛化进行再生，而当吸收剂中Na2S04浓度达到 lmol/L时，苛化再生的pH值可降为9.26。实际上为了使Na2S04进行苛化再生 为钠碱，pH—般需控制在9.6 11.5，再生后溶液pH—般在10 12范围内。
加入石灰乳浆液调节溶液的pH值，但若加入了过量的Ca(OH)2，使pH大 于12.6，则易造成较高的(^2+浓度及未溶解的Ca(OH)2带入吸收系统，致使生 成硫酸钙(CaS04*2H20)硬添，堵塞管路与设备，所以再生时，溶液中的OH" 应小于0.14mol/L，相当于pH小于13.15。
脱硫塔一般选择喷淋塔，减少石膏在塔内发生结垢，生成硬垢发生堵塞的 可能。
附图1是双碱法脱硫工艺流程示意图
具体实施方法
如附图1所示，锅炉烟气经电除尘后，温度约为135-C，由引风机经旁路烟道排入烟囱。脱硫时，开启吸收塔(T101)的烟气入口挡板门及烟气出口挡板 门，然后关闭旁路挡板门，烟气进入脱硫塔(吸收塔TIOI)。在冷却段与喷淋雾 化状态的工艺水逆流接触，烟气温度由135-C降至8(TC以下，然后进入吸收段 三层喷淋层构成的喷淋系统由循环泵喷淋吸收液，与烟气接触脱除S02，以达到 所期望的脱硫率，再经塔顶部设置的除雾器除去烟气中夹带的雾滴，然后烟气 排入烟囱。
石灰粉储存在石灰粉仓(V103)，通过星型给料机加入消化池(V104)，为 防止石灰粉仓的石灰粉的架桥，粉仓下部设置震动器。消化池(V104)设置搅 拌桨，以防止石灰乳浆液发生沉淀，脱硫后的吸收液由吸收液泵(P102)送往 中和再生池(V101),根据溶液pH值由石灰乳浆液泵(P104)加入所需的石灰 乳浆液，并补充一定量的硫酸钠水溶液，然后用泵(P103)送往增稠器(SIOI)， 增稠器的清液送往再生液池(V102)，然后用再生液泵(P104)送往脱硫塔塔底， 用循环泵(P101a/b/c)进行循环脱硫，增稠器底部流出增稠后的亚硫酸钙、石 膏等泥浆进入亚硫酸钙池(V105)，然后用泥浆泵(P105)送至板框过滤器(S102)， 滤饼亚硫酸钙、石膏、烟尘、石灰中的杂质运出抛弃，滤液返回再生液池(V102)。
权利要求
1.本发明涉及钠钙双碱法烟气脱硫工艺技术。
2. 按照权力要求1所述的钠钙双碱法脱硫系统，其特征在于以补充硫酸钠(无 水硫酸钠(元明粉)或十水硫酸钠(芒硝))代替补充烧碱(30%NaOH)或纯碱(Na2C03)进行运行。
3. 运行中，在吸收液循环池内先配制0.5 lmol/L的硫酸钠及2 4%浓度的 NaOH或l 3MNa2C03的溶液，将其泵入脱硫塔进行脱硫，脱硫后的溶液用 石灰中和，pH控制在10.0 12.0。当溶液总盐浓度达100 160g/L后，逐步 停止加入NaOH，仅补充加入夹带及漏损而损耗的硫酸钠量(每脱除lmol S02 损耗硫酸钠量为0.02 0.05 mol)于中和再生池中。本系统吸收液中的硫酸钠浓度为0.5 1.0mol/L，再生过程中约有5.0 10.0%的Na2S04与Ca(OH)2发生再生苛化反应(与吸收塔中亚硫酸盐被烟气中 氧气自然氧化的氧化率有关，氧化率约为5 15%)，其余吸收液中约占90 95% 未苛化反应的Na2S04仍留在溶液中循环。
全文摘要
本发明公开了一种钠钙双碱法燃煤锅炉烟气脱硫中降低碱耗的技术。钠钙双碱法是为了解决脱硫塔和循环管道的磨损、堵塞和结垢等问题，而在吸收循环过程采用钠碱(亚硫酸钠、氢氧化钠或碳酸钠)作为吸收剂，吸收液采用对钠碱进行再生的脱硫工艺，但在运行中由于夹带和漏损等加大了钠碱的消耗，提高了脱硫过程的运行成本。为此提出以补充硫酸钠(元明粉或芒硝)代替钠碱(NaOH或Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>)进行运行的技术，以降低双碱法中钠碱的消耗，并减少双碱法的运行成本。
文档编号B01D53/50GK101352641SQ20071004416
公开日2009年1月28日 申请日期2007年7月25日 优先权日2007年7月25日
发明者吴志泉, 张西涛, 涂晋林 申请人:上海智方环保工程有限公司