一种腐植酸盐强化氢氧化钙脱硫的方法与流程

本发明涉及废气so2治理技术领域，具体是一种利用腐植酸盐强化氢氧化钙脱硫的方法。

背景技术

我国的能源以煤为主，燃煤产生so2、nox酸性废气引发的酸雨等环境问题，急需解决。目前国内外普遍采用的so2控制技术基本上分为三类：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫及燃烧后脱硫即烟气脱硫(fgd)。燃烧后脱硫即烟气脱硫技术(fgd)指在锅炉尾部烟道加装脱硫设备，利用脱硫剂对烟气进行脱硫，包括湿法、干法(半干法)脱硫工艺。目前我国火电厂应用的烟气脱硫技术主要有：石灰/石灰石-石膏、烟气循环流化床法、氨法及其他方法。其中石灰/石灰石-石膏湿法被认为是当前控制so2排放最行之有效的途径，但是该方法的脱硫效率不够高，成本控制不够低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用腐植酸盐强化氢氧化钙脱硫的方法，该方法采用的原料腐植酸盐和氢氧化钙可以循环脱硫利用，脱硫效率高，成本低，且无二次污染，实现了环境保护和资源化利用。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明一种腐植酸盐强化氢氧化钙脱硫的方法，具体包括如下步骤：

a、选用氢氧化钙和腐植酸盐为原料，加水充分搅拌后，获得复合脱硫剂；

b、将步骤a的复合脱硫剂加入吸收塔中，通入含so2的废气，吸收so2饱和后，生成含硫酸钙和腐植酸的饱和吸收液；

c、在步骤b得到的饱和吸收液中加入稀碱液，搅拌、充分反应后，腐植酸遇碱生成相应的腐植酸盐，硫酸钙生成氢氧化钙，通过过滤将腐植酸盐溶液和氢氧化钙分离；

d、将步骤c得到的氢氧化钙作为复合脱硫剂的原料，循环使用；

e、将步骤c得到的腐植酸盐溶液作为复合脱硫剂的原料循环使用或制成腐植酸类肥料。

所述步骤a中，复合脱硫剂中氢氧化钙的质量浓度为20％～40％，腐植酸盐的质量浓度为0.5％～4％。

所述步骤a中，腐植酸盐为腐植酸钠或腐植酸钾。

所述步骤b中，废气中so2的体积浓度为300～5000ppm，复合脱硫剂中的ca与废气中的s的摩尔比为1:1.4～1:1.8。

所述步骤c中，稀碱溶液是指氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，其质量浓度为0.5～5％。

本发明腐植酸盐强化氢氧化钙脱硫的方法，具有如下有益效果：

1)本发明方法中采用腐植酸盐与氢氧化钙作为原料，与工业废气中的二氧化硫反应，脱硫后的饱和液加入稀碱液，使腐植酸盐与氢氧化钙获得再生，过滤分离后循环利用，从而提高了氢氧化钙的脱硫效率高，降低了氢氧化钙的脱硫成本。

2)本发明采用再生的腐植酸盐溶液既可作为脱硫原料循环使用，也可制成腐植酸类肥料，具有肥料增效、改良土壤、刺激作物生长、改善农产品质量等功能。

附图说明

图1为本发明方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本发明腐植酸盐强化氢氧化钙脱硫的方法，具体包括如下操作步骤：

a、选用氢氧化钙和腐植酸盐为原料，加水充分搅拌后，获得复合脱硫剂，其中氢氧化钙的质量浓度为20％～40％；腐植酸盐的质量浓度为0.5％～4％；所述的腐植酸盐是指腐植酸钠或腐植酸钾；

b、将步骤a制备的复合脱硫剂加入吸收塔中，通入含so2的废气，废气中so2的体积浓度为300～5000ppm，复合脱硫剂中的ca与废气中的s的摩尔比为1:1.4～1:1.8；吸收so2饱和后，生成含硫酸钙和腐植酸的饱和吸收液；

c、在步骤b得到的饱和吸收液中加入稀碱液，稀碱溶液是指氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，其质量浓度为0.5～5％；然后经搅拌、充分反应后，腐植酸遇碱生成相应的腐植酸盐，硫酸钙生成氢氧化钙难溶的沉淀，再通过过滤将腐植酸盐溶液和氢氧化钙分离；

d、在步骤c得到的氢氧化钙可作为脱硫原料，循环使用；

e、在步骤c得到的腐植酸盐溶液既可以作为脱硫原料循环使用，也可制成腐植酸类肥料，具有肥料增效、改良土壤、刺激作物生长、改善农产品质量等功能。

本发明反应过程中涉及的主要反应如下：

ca(oh)2+so2→caso3+h2o(1)

2caso3+o2→2caso4(2)

其中r-coona、r-cooh分别代表腐植酸钠和腐植酸。

由以上反应可知腐植酸钠强化氢氧化钙脱硫的主要机理为：

首先，腐植酸钠作为一种强酸弱碱盐，其溶液显碱性，本身能吸收一定的酸性气体so2。

其次，腐植酸钠(r-coona)在水中电离，产生较多的羧酸根(-coo-)，能够结合较多的h⁺离子，生成难溶的腐植酸(r-cooh)，从而促进了so2的溶解和反应。

再者，腐植酸钠本身还是一种ph缓冲剂，能够减缓ph的迅速下降，从而促进了so2的吸收反应。

以下是本发明方法的具体实施例：

实施例1

选用氢氧化钙和腐植酸钠为原料，加水充分搅拌制得复合脱硫剂，其中氢氧化钙的质量浓度为20％，腐植酸钠的质量浓度为0.5％，将该复合脱硫剂加入吸收塔中，并通入so2含量为5000ppm的废气，复合脱硫剂中的ca与废气中的s的摩尔比为1:1.8，吸收so2饱和后，生成含硫酸钙和腐植酸的饱和吸收液，然后加入质量浓度为0.5％的naoh溶液，搅拌、充分反应后，腐植酸生成腐植酸钠，硫酸钙生成氢氧化钙，通过过滤将腐植酸钠溶液和氢氧化钙分离；再生的氢氧化钙作为原料制备复合脱硫剂，循环使用，再生的腐植酸盐溶液既可以作为复合脱硫剂的原料循环使用，也可制成腐植酸类肥料，具有肥料增效、改良土壤、刺激作物生长、改善农产品质量等功能。本实例的脱硫率可达96％。

实施例2

选用氢氧化钙和腐植酸钾为原料，加水充分搅拌制得复合脱硫剂，其中氢氧化钙的质量浓度为30％，腐植酸钾的质量浓度为2％，将该复合脱硫剂加入吸收塔中，并通入so2含量为2500ppm的废气，复合脱硫剂中的ca与废气中的s的摩尔比为1:1.6，吸收so2饱和后，生成含硫酸钙和腐植酸的饱和吸收液，然后加入质量浓度为2％的koh溶液，搅拌、充分反应后，腐植酸生成腐植酸钾，硫酸钙生成氢氧化钙，通过过滤将腐植酸钾溶液和氢氧化钙分离；再生的氢氧化钙作为原料制备复合脱硫剂，循环使用，再生的腐植酸钾溶液既可以作为复合脱硫剂的原料循环使用，也可制成腐植酸类肥料，具有肥料增效、改良土壤、刺激作物生长、改善农产品质量等功能。本实例的脱硫率可达97％。

实施例3

选用氢氧化钙和腐植酸钠为原料，加水充分搅拌制得复合脱硫剂，其中氢氧化钙的质量浓度为40％，腐植酸钠的质量浓度为4％，将该复合脱硫剂加入吸收塔中，通入so2含量为300ppm的废气，复合脱硫剂中的ca与废气中的s的摩尔比为1:1.4，吸收so2饱和后，生成含硫酸钙和腐植酸的饱和吸收液，然后加入质量浓度为5％的koh溶液，搅拌、充分反应后，腐植酸生成腐植酸钠，硫酸钙生成氢氧化钙，通过过滤将腐植酸钠溶液和氢氧化钙分离；再生的氢氧化钙作为原料制备复合脱硫剂，循环使用，再生的腐植酸盐溶液既可以作为复合脱硫剂的原料循环使用，也可制成腐植酸类肥料，具有肥料增效、改良土壤、刺激作物生长、改善农产品质量等功能。本实例的脱硫率可达98％。