以兩堿法鹽泥為原料的二氧化硫吸收劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種以兩堿法鹽泥為原料的二氧化硫吸收劑，該吸收劑由如下方法制得：兩堿法鹽泥水洗后，加水調(diào)至固含量為5～30%的漿液，再向漿液中加入鹽泥質(zhì)量0.05～1%的有機(jī)酸添加劑，混合均勻即得。本發(fā)明利用兩堿法鹽泥經(jīng)處理后替代上面石灰石粉，實(shí)現(xiàn)以廢制廢、變廢為寶、節(jié)能減排、降低脫硫費(fèi)用等多重目標(biāo)。
【專利說(shuō)明】以兩堿法鹽泥為原料的二氧化硫吸收劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及濕法脫硫方面，具體涉及一種以兩堿法鹽泥為原料的二氧化硫吸收齊U，屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域和固體廢棄物資源化利用【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]鹵水凈化也稱為鹵水的預(yù)處理，是制鹽工藝過(guò)程中的關(guān)鍵工序之一，目的是將原鹵中的Ca2+、Mg2+離子在進(jìn)入加熱室前分離出來(lái)。鹽泥，即為在該過(guò)程中排出的各種無(wú)機(jī)鹽的總稱。
[0003]兩堿法水凈化是利用燒堿(NaOH)將水中的Mg2+，以Mg(OH)2沉淀除去,利用純堿(NaCO3)將鹵水中的Ca2+以CaCO3沉淀形式除去。兩堿法的基本反應(yīng)式如下:
[0004]20H>Mg2+— Mg (OH) 2 I
[0005]Ca2++C0廣—CaCO3 I
[0006]兩堿法鹽泥主要成分是CaCO3,另外還含有少量的NaClXaSO4和Mg(0H)2。如果能將兩堿法鹽泥用于脫硫領(lǐng)域，不僅解決了兩堿法鹽泥的處理問(wèn)題，也會(huì)大大降低脫硫成本，獲得較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
[0007]現(xiàn)階段我國(guó)火電廠主要采用的脫硫方案為濕法脫硫，原理如下:煙氣進(jìn)入脫硫裝置的濕式吸收塔，與自上而下噴淋的堿性石灰石漿液霧滴逆流接觸，其中的酸性氧化物SO2以及其他污染物HC1、HF等被吸收，煙氣得以充分凈化；吸收SO2后的漿液反應(yīng)生成CaSO3,通過(guò)就地強(qiáng)制氧化、結(jié)晶生成CaSO4.2H20，經(jīng)脫水后得到商品級(jí)脫硫副產(chǎn)品一石膏，最終實(shí)現(xiàn)含硫煙氣的綜合治理。石灰石-石膏法濕法脫硫技術(shù)的主反應(yīng)歷程如下:
[0008]1、吸收
[0009]S O2+H2 O — H2SO3
[0010]2、中和
[0011]CaC03+H2S03 — CaS03+C02 丨 +H2O
[0012]3、氧化
[0013]2CaS03+02 — 2CaS04 I。
[0014]申請(qǐng)?zhí)?00710151361.6公開(kāi)了一種二氧化硫鹽泥吸收劑。該專利中，使用的鹽泥為氯堿工業(yè)中純堿生產(chǎn)過(guò)程中洗鹽程序所產(chǎn)生的廢渣鹽泥，直接調(diào)漿后進(jìn)行煙氣脫硫。該法使用的鹽泥非兩堿法鹽泥，且鹽泥未經(jīng)進(jìn)一步處理，未使用添加劑，脫硫率> 95。由于該方法沒(méi)有對(duì)鹽泥進(jìn)行水洗等處理，鹽泥中氯化鈉含量較高，一方面會(huì)腐蝕設(shè)備，另一方面降低反應(yīng)速率；此外鹽泥溶解和SO2反應(yīng)速度慢，所以該方法鹽泥中石灰石轉(zhuǎn)化速率較慢，很難達(dá)到石灰石粉的脫硫效果。
[0015]申請(qǐng)?zhí)?01210565053.9公開(kāi)了一種糖廠濾泥在煙氣濕法脫硫中的應(yīng)用。該專利中，使用的是糖廠濾泥作為脫硫劑用于石灰石-石膏法濕法脫硫，脫硫率> 95 ;并且對(duì)糖廠濾泥的物化性質(zhì)進(jìn)行分析，碳酸鈣含量> 90。該方法使用的是糖廠濾泥進(jìn)行脫硫，也是固廢的綜合利用。不過(guò)該方法中單純使用濾泥進(jìn)行脫硫，其實(shí)際脫硫效果未超過(guò)石灰石粉。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于火電廠濕法脫硫中的二氧化硫吸收劑，利用兩堿法鹽泥經(jīng)處理后替代上面石灰石粉，實(shí)現(xiàn)以廢制廢、變廢為寶、節(jié)能減排、降低脫硫費(fèi)用等多重目標(biāo)。
[0017]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施達(dá)到:
[0018]一種以兩堿法鹽泥為原料的二氧化硫吸收劑，該吸收劑由如下方法制得:兩堿法鹽泥水洗后，加水調(diào)至固含量為5?30%的漿液，再向漿液中加入鹽泥質(zhì)量0.05?1%的有機(jī)酸添加劑，混合均勻即得。
[0019]本吸收劑中的主要原料兩堿法鹽泥，其中CaCO3含量為80?92%，其顆粒粒徑為20?80 μ m ;優(yōu)選的，兩堿法鹽泥中CaCO3含量為85?90%，兩堿法鹽泥中還含有NaCl、CaS04和Mg (OH) 2，其顆粒粒徑為30?50 μ m。
[0020]本發(fā)明中的水洗步驟具體為:將兩堿法鹽泥與水按質(zhì)量比1:1?3的比例混合洗滌，洗滌后再重復(fù)洗滌O?3次，洗滌后脫水。這里的重復(fù)O次是指不重復(fù)洗滌(即只洗滌I次)。洗滌次數(shù)的提升有利于提高最終吸收劑的效果。洗滌后的脫水可采用減壓真空脫水，如具體采用真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)脫水等。水洗并脫水后的鹽泥需達(dá)到下述標(biāo)準(zhǔn):水洗后的鹽泥中，CaCO3的干基含量90?97%，優(yōu)選94%以上且小于97%，NaCl干基含量< 1%，顆粒粒徑20 ?80 μ m0
[0021]兩堿法鹽泥水洗后加水調(diào)得的漿液的固含量?jī)?yōu)選為10?20%。
[0022]本發(fā)明中的述有機(jī)酸添加劑選自檸檬酸、已二酸或乙酸中的一種或幾種，其中檸檬酸純度97%以上，已二酸純度97%以上，乙酸純度97%以上；漿液加入的有機(jī)酸添加劑的添加量?jī)?yōu)選為入鹽泥干重0.1?0.3%。通過(guò)使用有機(jī)酸添加劑，可以促進(jìn)石灰石的溶解，提高吸收劑的利用率；同時(shí)緩沖吸收液的PH值，抑制氣液界面上由于SO2溶解而導(dǎo)致的pH值的降低，加速了 SO2的吸收，從而提高脫硫效率，降低運(yùn)行成本。另外有機(jī)酸與鹽泥中其他物質(zhì)的相互作用可以從化學(xué)和物理方面進(jìn)一步提高鹽泥的脫硫效果。
[0023]本發(fā)明還公開(kāi)了一種以兩堿法鹽泥為原料的二氧化硫吸收劑的制備方法:將兩堿法鹽泥經(jīng)水洗后，加水調(diào)至固含量為5?30%的漿液，再向漿液中加入鹽泥質(zhì)量0.05?1%的有機(jī)酸添加劑，混合均勻即得；其中所述有機(jī)酸添加劑選自檸檬酸、已二酸或乙酸中的一種或幾種。制備方法中的各過(guò)程及優(yōu)選條件如上所述。
[0024]本發(fā)明的二氧化硫吸收劑配制好后，可直接應(yīng)用于濕法脫硫設(shè)備中，具體為將配好的吸收劑在脫硫塔內(nèi)自上而下噴淋，而煙道氣自下而上與漿液對(duì)流，這過(guò)程中二氧化硫同碳酸鈣反應(yīng)，生產(chǎn)亞硫酸鈣溶液，經(jīng)處理后的煙道氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。然后將亞硫酸鈣溶液進(jìn)一步氧化成硫酸鈣，然后脫水得到脫硫石膏，整個(gè)過(guò)程結(jié)束。整套脫硫裝置一般可分為煙氣系統(tǒng)、漿液系統(tǒng)、脫硫吸收系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、排空系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)這六大系統(tǒng)，具體設(shè)備可直接參考現(xiàn)有濕法脫硫設(shè)備。
[0025]上述應(yīng)用中，兩堿法鹽泥經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理制作成脫硫吸收劑后脫除二氧化硫，二氧化硫與鹽泥中的碳酸鈣生成石膏，其它與石灰石-石膏法濕法脫硫方法相同，因此該“兩堿法鹽泥為吸收劑的濕法脫硫”方法可以稱之為“兩堿法鹽泥-石膏法”濕法脫硫。
[0026]本發(fā)明的有益效果:[0027]本發(fā)明直接以兩堿法鹽泥為主要原料，經(jīng)過(guò)鹽泥簡(jiǎn)單處理，并通過(guò)使用添加劑，提高脫硫效率，降低了脫硫成本在本發(fā)明的“兩堿法鹽泥-石膏法”中，漿液中加入添加劑后，吸收效果得到大幅提升:鹽泥中CaCO3轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù)達(dá)到0.8時(shí)所需時(shí)間在50~lOOmin，反應(yīng)速率優(yōu)于顆粒度325目、CaCO3含量95%石灰石粉。用于吸收煙氣中的二氧化硫(SO2)，應(yīng)用于循環(huán)流化床脫硫，SO2的去除率達(dá)96%以上。
[0028]本發(fā)明以制鹽企業(yè)兩堿法鹽泥為濕法脫硫吸收劑，脫硫效率高，滿足國(guó)家脫硫標(biāo)準(zhǔn)，本方法直接使用兩堿法鹽泥，不用進(jìn)一步對(duì)鹽泥進(jìn)行烘干、焙燒處理，簡(jiǎn)化工藝，降低能耗，此外，兩堿法鹽泥作為企業(yè)廢渣，取材方便經(jīng)濟(jì)、處理過(guò)程簡(jiǎn)單、對(duì)設(shè)備的要求與石灰石-石膏濕法脫硫通用，既節(jié)省了購(gòu)買脫硫劑的費(fèi)用，又為兩堿法鹽泥的安全處置找到了出路，解決制鹽企業(yè)固廢處理問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了以廢制廢、節(jié)能減排的目標(biāo)。具有較大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面通過(guò)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明，下述說(shuō)明僅是起到解釋作用，并不對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行限定。
[0030]本發(fā)明“兩堿法鹽泥在火電廠濕法脫硫中的應(yīng)用”除了吸收劑不同，與現(xiàn)今石灰石-石膏法濕法脫硫的技術(shù)一致。工藝流程大致為:將兩堿法鹽泥使用重量比為I~3倍的水洗I~3次后，與水混合形成固含量為10~20%的漿液，再加入鹽泥干重0.1~0.3%的添加劑，吸收劑漿液配置完成；由除塵器出來(lái)的煙氣，由脫硫風(fēng)機(jī)引入脫硫系統(tǒng)，鹽泥漿液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(guò)程中與吸收塔內(nèi)上升的煙道氣逆流接觸，霧滴將煙道氣的二氧化硫組分去除，SO2的去除率達(dá)96%以上。凈煙道氣直接經(jīng)煙?排出，生成的亞硫酸鈣在吸收塔底部的循環(huán)漿池內(nèi)被氧化風(fēng)機(jī)鼓入的空氣強(qiáng)制氧化，最終生成石膏，由石膏泵排出，送入石膏脫水系統(tǒng)。
[0031]實(shí)施例所采用的兩堿法鹽泥的各主要成分=CaCO3:86.9%，NaCl:5.4%，CaSO4:5.2%，Mg (OH)2:2.5%`。通過(guò)對(duì)鹽泥粒徑的分析，鹽泥的平均粒徑為40 μ m。
`[0032]漿液中碳酸鈣活性測(cè)試方法:用量筒量取250mL0.lmol/L CaCl2溶液，注入燒杯中，把其放置在水浴中，控制溫度50°C并使其恒溫后，用電子天平稱取0.15鹽泥(干)，加入恒溫的燒杯中，并插入攪拌器的攪拌槳，速度為800r/min,連續(xù)攪拌5min。
[0033]將pH計(jì)電極插入到待測(cè)的懸浮液中，注意電極不要碰到攪拌槳。自動(dòng)滴定儀設(shè)定pH值為5.5，用0.lmol/L鹽酸溶液開(kāi)始滴定，同時(shí)記時(shí)表開(kāi)始記時(shí)，記錄不同時(shí)刻t的鹽酸溶液消耗量。本實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次。
[0034]樣品中鹽泥中石灰石轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù)用式(I)計(jì)算:
【權(quán)利要求】
1.一種以兩堿法鹽泥為原料的二氧化硫吸收劑，其特征在于該吸收劑由如下方法制得:兩堿法鹽泥水洗后，加水調(diào)至固含量為5?30%的漿液，再向漿液中加入鹽泥質(zhì)量0.05?1%的有機(jī)酸添加劑，混合均勻即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以兩堿法鹽泥為原料的二氧化硫吸收劑，其特征在于所述兩堿法鹽泥中CaCO3含量為80?92%，其顆粒粒徑為20?80 μ m ;優(yōu)選的，兩堿法鹽泥中CaCO3含量為85?90%，兩堿法鹽泥中還含有NaClXaSO4和Mg (OH) 2，其顆粒粒徑為30?50 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以兩堿法鹽泥為原料的二氧化硫吸收劑，其特征在于所述水洗步驟為:將兩堿法鹽泥與水按質(zhì)量比1:1?3的比例混合洗滌，洗滌后再重復(fù)洗滌O?3次，洗滌后脫水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以兩堿法鹽泥為原料的二氧化硫吸收劑，其特征在于水洗后的鹽泥中，CaCO3的干基含量90?97%，優(yōu)選94%以上且小于97%，NaCl干基含量< 1%，顆粒粒徑20?80 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以兩堿法鹽泥為原料的二氧化硫吸收劑，其特征在于所述兩堿法鹽泥水洗后加水調(diào)得的漿液的固含量為10?20%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以兩堿法鹽泥為原料的二氧化硫吸收劑，其特征在于所述有機(jī)酸添加劑選自檸檬酸、已二酸或乙酸中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的以兩堿法鹽泥為原料的二氧化硫吸收劑，其特征在于所述漿液加入的有機(jī)酸添加劑的量為鹽泥質(zhì)量的0.1?0.3%。
8.—種以兩堿法鹽泥為原料的二氧化硫吸收劑的制備方法，其特征在于將兩堿法鹽泥經(jīng)水洗后，加水調(diào)至固含量為5?30%的漿液，再向漿液中加入鹽泥質(zhì)量0.05?1%的有機(jī)酸添加劑，混合均勻即得；其中所述有機(jī)酸添加劑選自檸檬酸、已二酸或乙酸中的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述兩堿法鹽泥中CaCO3含量為80?92%，其顆粒粒徑為20?80 μ m ;優(yōu)選的，兩堿法鹽泥中CaCO3含量為85?90%，兩堿法鹽泥中還含有NaCl、CaSO4和Mg(OH)2，其顆粒粒徑為30?50 μ m ;水洗后的鹽泥中，CaCO3的干基含量90?97%，優(yōu)選94%以上且小于97%，NaCl干基含量< 1%，顆粒粒徑20?80 μ m。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述水洗步驟為:將石灰煙道氣法二級(jí)鹽泥與水按質(zhì)量比1:1?3的比例混合洗滌，重復(fù)洗滌O?3次，洗滌后脫水；所述漿液加入的有機(jī)酸添加劑的量為鹽泥質(zhì)量的0.1?0.3%。
【文檔編號(hào)】B01D53/80GK103551015SQ201310389205
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月31日
【發(fā)明者】韓鋒, 陳留平, 郝劍波, 袁斌, 謝興勝 申請(qǐng)人:中鹽金壇鹽化有限責(zé)任公司