專利名稱：火電廠濕法脫硫劑及其脫硫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及火電廠脫硫工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種火電廠濕法脫硫劑及其脫 硫方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)煙氣脫硫產(chǎn)業(yè)化的全面發(fā)展，石灰石石膏濕法脫硫工藝由于其適應(yīng)范圍 廣、工藝成熟、脫硫效率高、脫硫劑來(lái)源豐富且價(jià)格較低，已成為我國(guó)燃煤電廠的首選工藝， 目前，脫硫設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)到90%以上。然而，由于國(guó)內(nèi)煤電供求關(guān)系的變化，在電廠的實(shí)際運(yùn)行中，受煤種和其他因素的 制約，脫硫系統(tǒng)入口煙氣量和煙氣二氧化硫濃度往往超出設(shè)計(jì)值，這就造成了脫硫系統(tǒng)實(shí) 際效率低且相關(guān)的性能參數(shù)不佳，脫硫系統(tǒng)能耗嚴(yán)重。最近幾年，國(guó)內(nèi)各個(gè)電廠陸續(xù)大規(guī)模上馬了煙氣脫硫設(shè)施，但由于煤質(zhì)供應(yīng)問題， 電廠的實(shí)際煤質(zhì)往往與設(shè)計(jì)煤質(zhì)有很大的區(qū)別，電廠無(wú)法采取設(shè)計(jì)煤質(zhì)運(yùn)行，各處拼湊過 來(lái)的煤質(zhì)含硫變化很大，這造成了原煙氣二氧化硫濃度波動(dòng)較大，脫硫系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，二 氧化硫濃度過高脫硫效率會(huì)大幅低于設(shè)計(jì)值，二氧化硫排放時(shí)有超標(biāo)現(xiàn)象，同時(shí)也造成脫 硫副產(chǎn)物石膏品質(zhì)不佳，石灰石利用率低。電廠為了避免排放超標(biāo)，采取增大石灰石供應(yīng)量 的方法，仍解決不了二氧化硫排放濃度大的問題同時(shí)還增大了系統(tǒng)運(yùn)行的能耗，出于無(wú)奈， 有的電廠只得選擇限負(fù)荷運(yùn)行，由此帶來(lái)很大的損失?，F(xiàn)有濕法脫硫工藝介紹目前，國(guó)內(nèi)約95%以上的火電機(jī)組配備了濕法脫硫系統(tǒng)，濕法脫硫工藝的原理主 要是在添加了新鮮石灰石的情況下，石灰石和水的混合物從吸收塔漿液池送至噴淋層；漿 液經(jīng)噴淋層上的噴嘴霧化成一定直徑的霧滴；在霧滴下落的過程中與吸收塔內(nèi)上升的煙氣 逆流接觸，霧滴將吸收液中的酸組份，如S02，S03，HF和HCl去除；離開吸收塔洗滌部分的凈 煙氣流過除霧器，以除去夾帶的液滴，液滴返回吸收塔，而凈煙氣直接經(jīng)煙囪排出。脫硫系 統(tǒng)的主要工藝如下(1)混合并加入石灰石及水的飽和吸收液；(2)吸收煙氣中的二氧化硫并反應(yīng)生成亞硫酸鈣；(3)引入空氣強(qiáng)制氧化亞硫酸鈣生成石膏；(4)從吸收液中分離石膏。鍋爐的煙氣經(jīng)電除塵器、引風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)入吸收塔，洗滌脫硫后經(jīng)除霧器除去 細(xì)小液滴，吸收塔出口煙氣經(jīng)由脫硫尾部煙道進(jìn)入煙 后排入大氣。吸收劑是由石灰石(CaCO3)加適量的水溶解制備而成，根據(jù)吸收塔中漿液的pH值 和原煙氣SO2的質(zhì)量濃度，定量的吸收劑漿液經(jīng)循環(huán)泵加入吸收塔中，在吸收塔內(nèi)的化學(xué)反 應(yīng)主要有以下過程(1)吸收過程S02+H20^H++HS03-
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H++HS03^ ^2H++S032"(2)氧化過程
HSO3 - +丄 02^S042"+H+ 2(3)中和過程CaCO3 ^Ca2++C032"
S042-+H++ Ca2++C032-+2H20#CaS04.2H20+HC03-HCO3+H+ ^C02+H20吸收塔內(nèi)總化學(xué)反應(yīng)式為
SO2+ - 02+CaC03+2H20-CaS04-2H20+C02 2吸收塔的石膏漿液通過石膏排出泵送入石膏水力旋流站，濃縮后的石膏漿液收集 至石膏漿液箱，用石膏漿液泵送至真空皮帶脫水機(jī)。進(jìn)入真空皮帶脫水機(jī)的石膏漿液經(jīng)脫 水處理后表面含水率小于10 %，由皮帶輸送機(jī)送入石膏儲(chǔ)存間存放待運(yùn)，可供綜合利用。石 膏旋流器的溢流液，經(jīng)溢流箱收集后，送至對(duì)應(yīng)的廢水旋流器，廢水旋流器的溢流液，其底 流返回吸收塔循環(huán)使用?？紤]到脫硫系統(tǒng)改造造價(jià)高與改造空間難的問題，脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)很難進(jìn)行更 改，為了提高脫硫效率，投加脫硫添加劑則是一種行之有效的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能在不同工況條件下提高系統(tǒng)脫硫效率的火電廠濕法 脫硫劑及其脫硫方法。即通過有機(jī)酸來(lái)提高脫硫效率，以預(yù)防由于采用高硫分的煤質(zhì)后， SO2仍能夠達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的所述的火電廠濕法脫硫劑，它包括有處于飽和狀 態(tài)或過飽和狀態(tài)的石灰石及水的飽和吸收液，其特征是在飽和吸收液內(nèi)加入有己二酸，該 飽和吸收液內(nèi)的己二酸與石灰石的溶質(zhì)重量份數(shù)比為0.2-0. 3 100。上述的石灰石純度在90%以上，粒度分布為90%通過250目篩子；己二酸純度 99. 7%以上，白色粉末。本發(fā)明濕法脫硫劑的脫硫方法，它包括有一脫硫吸收塔，該脫硫吸收塔自下而上 依次設(shè)置有處于飽和狀態(tài)或過飽和狀態(tài)的石灰石及水的飽和吸收液，吸收塔側(cè)壁上的飽 和吸收液溢流管及補(bǔ)液管，煙氣入口，飽和吸收液噴淋區(qū)，除霧器及脫硫后的煙氣出口，其 特征是在飽和吸收液內(nèi)加入有己二酸，該飽和吸收液內(nèi)的己二酸與石灰石的溶質(zhì)重量份 數(shù)比為0.2-0. 3 100，而成為脫硫劑；脫硫劑經(jīng)循環(huán)泵泵入噴淋層并霧狀噴出，此時(shí)與經(jīng) 由煙氣入口進(jìn)入脫硫吸收塔的含二氧化硫煙氣逆流洗滌后，將二氧化硫吸收后，該煙氣經(jīng) 由除霧器以及脫硫吸收塔頂部的煙氣出口排出，再由煙囪排放到大氣中；脫硫劑吸收煙氣中的二氧化硫并反應(yīng)生成亞硫酸鈣，引入空氣強(qiáng)制氧化亞硫酸鈣 生成石膏，從飽和吸收液中分離石膏；
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AH，／一一己二酸水解產(chǎn)生的離子。
aq，S，l一一分別代表氣相，固相，液相。
整個(gè)反應(yīng)過程涉及氣一液、液一液、液一固等三個(gè)相間過程，整個(gè)反應(yīng)過程見下表
權(quán)利要求
1.一種火電廠濕法脫硫劑，它包括有處于飽和狀態(tài)或過飽和狀態(tài)的石灰石及水的飽 和吸收液，其特征是在飽和吸收液內(nèi)加入有己二酸，該飽和吸收液內(nèi)的己二酸與石灰石的 溶質(zhì)重量份數(shù)比為0.2-0. 3 100。
2 .根據(jù)權(quán)利要求1所述的火電廠濕法脫硫劑，其特征是石灰石純度在90%以上，粒度 分布為90%通過250目篩子；己二酸純度99. 7%以上，白色粉末。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火電廠濕法脫硫劑，其特征是飽和吸收液的溫度范圍為 50-65 "C。
4.一種火電廠濕法脫硫劑的脫硫方法，它包括有一脫硫吸收塔，該脫硫吸收塔自下而 上依次設(shè)置有處于飽和狀態(tài)或過飽和狀態(tài)的石灰石及水的飽和吸收液，吸收塔側(cè)壁上的 飽和吸收液溢流管及補(bǔ)液管，煙氣入口，飽和吸收液噴淋區(qū)，除霧器及脫硫后的煙氣出口， 其特征是在飽和吸收液內(nèi)加入有己二酸，該飽和吸收液內(nèi)的己二酸與石灰石的溶質(zhì)重量 份數(shù)比為0.2-0. 3 100，而成為脫硫劑；脫硫劑經(jīng)循環(huán)泵泵入噴淋層并霧狀噴出，此時(shí)與 經(jīng)由煙氣入口進(jìn)入脫硫吸收塔的含二氧化硫煙氣逆流洗滌后，將二氧化硫吸收后，該煙氣 經(jīng)由除霧器以及脫硫吸收塔頂部的煙氣出口排出，再由煙囪排放到大氣中；脫硫劑吸收煙氣中的二氧化硫并反應(yīng)生成亞硫酸鈣，引入空氣強(qiáng)制氧化亞硫酸鈣生成 石膏，從飽和吸收液中分離石膏；飽和吸收液使用溫度范圍為50-65°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火電廠濕法脫硫劑的脫硫方法，其特征是所述飽和吸收液 溢流管及補(bǔ)液管均通入一帶有攪拌器的脫硫吸收塔地坑循環(huán)池，己二酸的加入或補(bǔ)加是通 過吸收塔地坑循環(huán)池補(bǔ)加到處于飽和狀態(tài)或過飽和狀態(tài)石灰石及水的飽和吸收液中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火電廠濕法脫硫劑的脫硫方法，其特征是石灰石純度在 90%以上，粒度分布為90%通過250目篩子；己二酸純度99. 7%以上，白色粉末。
全文摘要
一種火電廠濕法脫硫劑及其脫硫方法，它包括有一脫硫吸收塔，該脫硫吸收塔自下而上依次設(shè)置有處于石灰石的飽和吸收液，吸收塔側(cè)壁上的吸收液溢流管及補(bǔ)液管，煙氣入口，吸收液噴淋區(qū)，除霧器及煙氣出口，其技術(shù)要點(diǎn)是在飽和吸收液內(nèi)加入有己二酸，己二酸與石灰石的溶質(zhì)重量份數(shù)比為0.2-0.3∶100，該脫硫劑經(jīng)循環(huán)泵泵入噴淋層并霧狀噴出，此時(shí)與經(jīng)由煙氣入口進(jìn)入脫硫吸收塔的含硫煙氣逆流洗滌并將硫吸收，該煙氣經(jīng)由除霧器及煙氣出口排出。本發(fā)明不僅可以實(shí)現(xiàn)由于煤種變化導(dǎo)致電廠在凈煙氣SO2濃度達(dá)標(biāo)排放，還可以實(shí)現(xiàn)在低負(fù)荷和原煙氣SO2濃度較低的前提下，通過改變循環(huán)泵組合方式減少泵運(yùn)行數(shù)量，實(shí)現(xiàn)脫硫系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)節(jié)能運(yùn)行。
文檔編號(hào)B01D53/50GK102000489SQ20101055568
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者劉建民, 呂晶, 孫昕, 李超, 李雨朋, 杜楊 申請(qǐng)人:東北電力科學(xué)研究院有限公司, 遼寧東科電力有限公司