專利名稱：一種半干法煙氣脫硫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半干法煙氣脫硫方法，屬于環(huán)境工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
據(jù)國(guó)家環(huán)?？偩帧?008年中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》，2008年SO2排放量為2321. 2萬(wàn)t， 其中工業(yè)SO2排放量為1991. 3萬(wàn)t左右。中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、清華大學(xué)等單位研究表明， 由于SO2等導(dǎo)致的酸雨污染，每年給我國(guó)造成的損失超過(guò)1100億元。減少二氧化硫排放成 為國(guó)家“十一五”期間環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)。半干法煙氣脫硫既具有濕法脫硫反應(yīng)速度快、脫硫效率高的優(yōu)點(diǎn)，又具有干法脫 硫無(wú)廢水廢酸排出、脫硫后產(chǎn)物易于處理的好處。一般采用粉狀生石灰作為脫硫劑，并加入 少量水作為加濕水噴入脫硫反應(yīng)塔中或在加濕裝置內(nèi)對(duì)粉狀脫硫劑加濕活化，然后送入脫 硫反應(yīng)塔中。目前所用的加濕水一般為工業(yè)用水。焦化廢水是一種難處理的工業(yè)廢水、偏 堿性，氨氮含量較高。利用焦化廢水充當(dāng)部分或全部加濕水，一方面可以綜合利用焦化廢水 中的有價(jià)值成分，達(dá)到以廢治廢的目的，另一方面可以減少加濕水及石灰的使用量，為脫硫 設(shè)備的運(yùn)行節(jié)省成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決焦化廢水處理困難，處理費(fèi)用高，且焦化廢水中的廢氨 不能有效利用等問題。鋼鐵企業(yè)一般均需要大量焦炭用于煉鐵，因此大中型鋼鐵企業(yè)一般均有自建的焦 化工藝生產(chǎn)線。作為煉焦的副產(chǎn)物，煉焦生產(chǎn)工藝中會(huì)產(chǎn)生大量的焦化廢水。焦化廢水是 典型的難降解有機(jī)廢水，它的超標(biāo)排放對(duì)人類、水產(chǎn)、農(nóng)作物都構(gòu)成了很大危害。如何改善 和解決焦化廢水對(duì)環(huán)境的污染問題，已成為擺在人們面前的一個(gè)迫切需要解決的課題。焦 化廢水中的氨作為一種良好的堿性吸收劑，可吸收煙氣中的SO2且效率較高。目前，已有將 焦化廢水作為脫硫劑，利用濕法工藝脫硫的工程實(shí)例。但是濕法脫硫存在脫硫廢水排放，以 及脫硫設(shè)備容易腐蝕，投資大等問題。一種半干法煙氣脫硫方法，其特征是在半干法煙氣脫硫系統(tǒng)中利用焦化廢水部分 或全部代替工業(yè)用水作為加濕水加濕活化脫硫劑；其中焦化廢水中氨氮含量大于IOOmg/ L，焦化廢水的使用量為加濕水量的10-100%。所述脫硫劑為粉狀生石灰。本發(fā)明采用焦化廢水全部或部分替代加濕用水，即用焦化廢水來(lái)加濕活化生石 灰。焦化廢水中的氨氮在與燒結(jié)煙氣接觸時(shí)，煙氣中的SO2與氨發(fā)生反應(yīng)，生成(NH4)2SO3, (NH4)2SO3對(duì)SO2具有更強(qiáng)的吸收反應(yīng)能力，與SO2K應(yīng)生成(NH4)HSO3, (NH4) HSO3再與氨反 應(yīng)生成(NH4)2S03。由于脫硫塔是富氧運(yùn)行，并且脫硫塔內(nèi)溫度較高，因此(NH4)2SO3在短時(shí) 間內(nèi)氧化生成(NH4)2S04。同時(shí)CaO接觸焦化廢水中的水分而生成Ca(OH)2, Ca(OH)2與SO2 反應(yīng)生成CaSO3, CaSO3部分氧化生成CaS04。脫硫塔內(nèi)還會(huì)生成部分CaCO3,反應(yīng)后的脫硫劑仍為干粉狀，大量的脫硫劑循環(huán)使用，直至脫硫灰中的游離CaO含量小于8%。本發(fā)明方法采用焦化廢水全部或部分替代加濕用水，不僅有效利用焦化廢水中的 有效氨，減少脫硫劑用量及加濕水用量，有效保證了脫硫率，還以廢治廢，減輕了焦化廢水 處理的負(fù)擔(dān)。
具體實(shí)施例方式脫硫劑經(jīng)過(guò)焦化廢水加濕活化后，在脫離塔內(nèi)與含硫煙氣反應(yīng)，在脫硫劑與煙氣 反應(yīng)的同時(shí)，焦化廢水中的廢氨也參與脫硫反應(yīng)，最終生成(NH4)2SO4，脫硫塔內(nèi)反應(yīng)完成 后，部分脫硫劑隨凈化的煙氣進(jìn)入后續(xù)的除塵器，部分脫硫劑在脫硫塔底部沉積，這兩部分 脫硫劑最終再返回脫硫塔內(nèi)與新加入的脫硫劑一起經(jīng)焦化廢水加濕活化后，繼續(xù)進(jìn)行脫硫 反應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)脫硫劑的循環(huán)利用。所述的焦化廢水加入比例根據(jù)焦化廢水的具體水質(zhì)來(lái)確定，投加范圍為 10-100%。下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，其目的在于更好的理解本發(fā)明的內(nèi)容。實(shí)施例1用某焦化廠焦化廢水全部替代脫硫系統(tǒng)加濕水，試驗(yàn)所用焦化廢水中氨氮含量為 3200mg/L ；試驗(yàn)煙氣中SO2平均濃度為1000mg/Nm3 ；煙氣平均流量為3000m3/h ；系統(tǒng)入口煙 氣平均溫度為140°C ；石灰中有效成分CaO的含量為91. 37% ；脫硫劑用量為67. 5kg/d ；焦 化廢水加入量40kg/h ；試驗(yàn)采用密相塔脫硫工藝。經(jīng)處理后的煙氣中SO2濃度為62mg/Nm3， 脫硫率達(dá)到93. 8%。試驗(yàn)期間系統(tǒng)可以連續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行，系統(tǒng)內(nèi)物料循環(huán)順暢。實(shí)施例2用某焦化廠焦化廢水部分替代脫硫系統(tǒng)加濕水，焦化廢水與工業(yè)用水的比例為 1 1，試驗(yàn)所用焦化廢水中氨氮含量為3200mg/L ；煙氣中SO2平均濃度為1000mg/Nm3 ；煙 氣平均流量為3000m3/h ；系統(tǒng)入口煙氣平均溫度為140°C ；石灰中有效成分CaO的含量為 91. 37%;脫硫劑用量為70kg/d脫硫劑；焦化廢水及工業(yè)用水加入總量為40kg/h ；試驗(yàn)采用 密相塔脫硫工藝。經(jīng)處理后的煙氣中SO2濃度為70mg/Nm3，脫硫率達(dá)到93.0%。系統(tǒng)可以 連續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行，系統(tǒng)內(nèi)物料循環(huán)順暢。對(duì)比例加濕水全部采用工業(yè)用水，試驗(yàn)煙氣中SO2平均濃度為1000mg/Nm3 ；煙氣平均流量 為3000m3/h ；系統(tǒng)入口煙氣平均溫度為140°C ；石灰中有效成分CaO的含量為91. 37% ；脫 硫劑用量為73kg/d ；工業(yè)用水的加入量為40kg/h ；試驗(yàn)采用密相塔脫硫工藝。經(jīng)處理后的 煙氣中SO2濃度為72mg/Nm3，脫硫率達(dá)到92. 8%。系統(tǒng)可以連續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行，系統(tǒng)內(nèi)物料循 環(huán)順暢。對(duì)比例比實(shí)施例1的效果略差一點(diǎn)，但是脫硫劑的用量比實(shí)例1多5. 5kg/d。實(shí) 際工況下，以某燒結(jié)廠一臺(tái)200MW機(jī)組的脫硫設(shè)備為例，煙氣量為6X105Nm3/h，S02平均濃 度為1300mg/Nm3，系統(tǒng)入口煙氣平均溫度為140°C ；石灰中有效成分CaO的含量為91. 37%； 工業(yè)水用量為8噸/天，按照實(shí)施例中脫硫劑的利用情況以及結(jié)合相關(guān)的理論計(jì)算，可得， 在用焦化廢水全部取代脫硫劑加濕水的情況下，節(jié)約成本運(yùn)算見表1，表2 表1用焦化廢水取代脫硫劑加濕水的10%時(shí)的節(jié)約成本運(yùn)算表
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表2用焦化廢水100%取代脫硫劑加濕水時(shí)的節(jié)約成本運(yùn)算表 從表1，表2可以清楚看出如果用焦化廢水取代10%的脫硫劑加水水，不單每噸 焦化廢水能節(jié)約25元的水處理費(fèi)用，還能減少1. 5元的工業(yè)用水費(fèi)，每年能為脫硫企業(yè)節(jié) 約運(yùn)行成本20. 6萬(wàn)元；如果用焦化廢水全部取代脫硫劑加濕水，每年能為脫硫企業(yè)節(jié)約運(yùn) 行成本205. 7萬(wàn)元/年，經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)境效益顯著。
權(quán)利要求
一種半干法煙氣脫硫方法，其特征是在半干法煙氣脫硫系統(tǒng)中利用焦化廢水部分或全部代替工業(yè)用水作為加濕水加濕活化脫硫劑；其中焦化廢水中氨氮含量大于100mg/L，焦化廢水的使用量為加濕水量的10 100％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半干法煙氣脫硫方法，其特征在于脫硫劑采用粉狀生 石灰。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半干法煙氣脫硫方法，其特征在于焦化廢水中的廢氨 能吸收部分SO2,即充當(dāng)部分脫硫劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種半干法煙氣脫硫方法，其特征在于粉狀生石灰作為焦 化廢水的載體，與焦化廢水形成一個(gè)有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體共同脫除煙氣中的S02。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半干法煙氣脫硫方法，屬于環(huán)境工程領(lǐng)域。本發(fā)明方法是將焦化廢水全部或部分代替半干法煙氣脫硫加濕用水，焦化廢水中的有效氨成分作為一種良好的堿性吸收劑，可吸收煙氣中的SO2，同時(shí)由于氨參與脫硫反應(yīng)還可降低石灰的使用量，是一種以廢治廢、有機(jī)無(wú)機(jī)結(jié)合的高效半干法煙氣脫硫方法。本發(fā)明方法不僅可以減少加濕水以及石灰使用量，同時(shí)綜合利用了工業(yè)廢水中的有價(jià)值成分，達(dá)到了以廢治廢的目的。
文檔編號(hào)C01C1/245GK101920161SQ20101021438
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者宋存義, 常冠欽, 張志鴻, 楊自華, 汪莉, 王路敏, 童震松, 邢奕, 錢大益 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)