利用電石渣脫除鍋爐煙氣中二氧化硫的系統(tǒng)與方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用電石渣脫除鍋爐煙氣中二氧化硫的系統(tǒng)與方法。煙氣從鍋爐出來(lái)后，首先進(jìn)入一級(jí)除塵器進(jìn)行預(yù)除塵，除塵后的煙氣進(jìn)入流化床脫硫塔進(jìn)行脫硫，脫硫采用電石渣作為脫硫劑，脫硫后的煙氣進(jìn)入分離器分離出絕大部分固體顆粒后再進(jìn)入二級(jí)除塵器進(jìn)行除塵，除塵后的煙氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囪并最終排放；在脫硫劑混合箱中將再循環(huán)脫硫劑與新鮮的電石渣漿混合后進(jìn)入流化床脫硫塔內(nèi)再次作為脫硫劑使用。本發(fā)明系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、脫硫劑利用率高、脫硫效率高，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】利用電石渣脫除鍋爐煙氣中二氧化硫的系統(tǒng)與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用電石渣脫除鍋爐煙氣中二氧化硫的系統(tǒng)與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變，因此，控制SO2排放是我國(guó)治
理大氣污染的一項(xiàng)重要工作。
[0003]目前進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用的煙氣脫硫技術(shù)可分為濕法、干法和半干法，其中干法煙氣脫硫因脫硫效率較低或能耗較高等原因，應(yīng)用相對(duì)較少，而濕法煙氣脫硫因具有技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定、脫硫效率和脫硫劑利用率高等優(yōu)點(diǎn)，是目前世界上應(yīng)用最廣泛的煙氣脫硫技術(shù)。另一方面，與濕法相比，半干法具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、占地小、投資少、無(wú)腐蝕、無(wú)廢水排放等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于建設(shè)場(chǎng)地有限的中小型工業(yè)鍋爐和窯爐及發(fā)電鍋爐采用，故正受到比較普遍的關(guān)注。然而其也存在要用消石灰作吸收劑或用生石灰現(xiàn)場(chǎng)消化、脫硫產(chǎn)物綜合利用受到一定限制等缺點(diǎn)。
[0004]乙炔(C2H2)是基本有機(jī)合成工業(yè)的重要原料之一，以電石(CaC2)為原料，加水(濕法)生產(chǎn)乙炔的工藝簡(jiǎn)單成熟，其化學(xué)反應(yīng)式如下:
CaC2+H20 — Ca(0H)2+C2H2。
[0005]該工藝至今已有60余年工業(yè)史，目前在我國(guó)仍占較大比重。It電石加水可生成300多kg乙炔氣，同時(shí)生成10 t含固量約12%的工業(yè)廢液，俗稱電石渣漿，其處置問(wèn)題一直困擾著生產(chǎn)廠家。
[0006]通過(guò)分析、試驗(yàn)，電 石渣的主要成分為Ca (OH)2，能夠滿足半干法煙氣脫硫工藝對(duì)吸收劑的品質(zhì)要求，且具有較高的脫硫效率。將電石渣應(yīng)用于半干法脫硫，能夠?qū)崿F(xiàn)以廢治廢、節(jié)能降耗的效果，對(duì)降低煙氣脫硫運(yùn)行成本、保護(hù)環(huán)境具有重要意義。
[0007]與本發(fā)明相關(guān)的專利，如CN 101318100A——《一種利用電石渣做吸收劑的濕法煙氣脫硫工藝》，是將電石渣應(yīng)用于常規(guī)濕法煙氣脫硫工藝，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)電石渣的物性，對(duì)吸收塔系統(tǒng)操作參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，從而提高電石渣的利用率和產(chǎn)品石膏的純度，減少脫硫系統(tǒng)的結(jié)垢、腐蝕，為脫硫裝置的可用性提供保障。但濕法脫硫工藝對(duì)吸收劑的品質(zhì)要求較高，相應(yīng)需對(duì)電石渣進(jìn)行一定的前處理以分離其中的雜質(zhì)，這也阻礙了電石渣作為濕法脫硫吸收劑的應(yīng)用。
[0008]再如CN 101474534A——《一種循環(huán)半干法脫硫裝置》，是對(duì)現(xiàn)有半干法煙氣脫硫工藝的改進(jìn)，通過(guò)提出的一種循環(huán)半干法脫硫裝置，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的反應(yīng)塔塔壁結(jié)垢、噴嘴堵塞的問(wèn)題，同時(shí)能夠延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，提高脫硫效率。但由于其脫硫吸收劑仍為常規(guī)的消石灰，故仍無(wú)法避免吸收劑消耗成本較高的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是針對(duì)當(dāng)前半干法煙氣脫硫技術(shù)以及電石渣綜合處理方面存在的問(wèn)題，通過(guò)將兩者有機(jī)結(jié)合，提出一種利用電石渣脫除鍋爐煙氣中二氧化硫的系統(tǒng)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、脫硫劑利用率高、脫硫效率高。
[0010]本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種利用電石渣脫除鍋爐煙氣中二氧化硫的系統(tǒng)，其特征在于:包括一級(jí)除塵器、流化床脫硫塔、旋風(fēng)分離器、脫硫劑混合箱、二級(jí)除塵器、引風(fēng)機(jī)、煙囪；一級(jí)除塵器的煙氣進(jìn)口用于與鍋爐接通，一級(jí)除塵器的煙氣出口與流化床脫硫塔的煙氣進(jìn)口接通；流化床脫硫塔的煙氣出口與旋風(fēng)分離器的煙氣進(jìn)口接通，旋風(fēng)分離器的煙氣出口與二級(jí)除塵器的煙氣進(jìn)口接通；二級(jí)除塵器的煙氣出口與引風(fēng)機(jī)的煙氣進(jìn)口接通，引風(fēng)機(jī)的煙氣出口與煙囪接通；脫硫劑混合箱分別與流化床脫硫塔的脫硫劑入口和旋風(fēng)分離器的顆粒出口接通。
[0011]本發(fā)明所述的一級(jí)除塵器為電除塵器。
[0012]本發(fā)明所述的二級(jí)除塵器為電除塵器或袋式除塵器。
[0013]一種利用電石渣脫除鍋爐煙氣中二氧化硫的方法，其特征在于:采用上述系統(tǒng)，該方法包括如下步驟:包括如下步驟:
a、鍋爐產(chǎn)生煙氣后首先通過(guò)一級(jí)除塵器的煙氣進(jìn)口進(jìn)入一級(jí)除塵器進(jìn)行預(yù)除塵；
b、經(jīng)預(yù)除塵后的煙氣通過(guò)一級(jí)除塵器的煙氣出口與流化床脫硫塔的煙氣進(jìn)口后進(jìn)入流化床脫硫塔內(nèi)進(jìn)行脫硫，脫硫采用電石渣作為脫硫劑；
C、流化床脫硫塔脫硫后的煙氣經(jīng)過(guò)流化床脫硫塔的煙氣出口與旋風(fēng)分離器的煙氣進(jìn)口后進(jìn)入旋風(fēng)分離器分離出絕大部分脫硫劑固體顆粒，分離下來(lái)的脫硫劑固體顆粒一部分作為再循環(huán)脫硫劑經(jīng)旋風(fēng)分離器的顆粒出口進(jìn)入脫硫劑混合箱與新鮮的電石渣漿混合制備脫硫劑，剩余部分通過(guò)氣力輸送至灰?guī)?；在脫硫劑混合箱中將再循環(huán)脫硫劑與新鮮的電石渣漿混合后通過(guò)流化床脫硫塔的脫硫劑入口進(jìn)入流化床脫硫塔內(nèi)再次作為脫硫劑使用；
d、從旋風(fēng)分離器出來(lái)后的煙氣進(jìn)過(guò)旋風(fēng)分離器的煙氣出口與二級(jí)除塵的煙氣進(jìn)口進(jìn)入二級(jí)除塵器進(jìn)行再次除塵；
e、經(jīng)二次除塵后的煙氣通過(guò)弓I風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙園并最終排放。
[0014]本發(fā)明通過(guò)調(diào)整新鮮電石渣漿的濃度以及混合比例來(lái)調(diào)整脫硫劑水分，以保證流化床脫硫塔出口煙溫在煙氣絕熱飽和溫度以上15?20°C。
[0015]本發(fā)明所述的再循環(huán)脫硫劑與新鮮電石渣漿的質(zhì)量比為1:1?5:1。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:可實(shí)現(xiàn)利用電石渣脫除鍋爐煙氣中的二氧化硫，對(duì)廢棄電石渣進(jìn)行綜合利用，有效降低鍋爐煙氣脫硫物耗，既解決了工業(yè)廢棄物電石渣的綜合利用問(wèn)題，同時(shí)也可以有效降低現(xiàn)有半干法脫硫工藝的脫硫劑消耗成本，系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，脫硫效率可達(dá)90%以上，因此具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益與廣泛的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明利用電石渣脫除鍋爐煙氣中二氧化硫的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。[0019]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例利用電石渣脫除鍋爐煙氣中二氧化硫的系統(tǒng)包括一級(jí)除塵器2、流化床脫硫塔3、旋風(fēng)分離器4、脫硫劑混合箱5、二級(jí)除塵器6、引風(fēng)機(jī)7、煙囪8。[0020]根據(jù)煙氣流程，一級(jí)除塵器2、流化床脫硫塔3、旋風(fēng)分離器4、二級(jí)除塵器6、引風(fēng)機(jī)7、煙囪8依次連接。一級(jí)除塵器2的煙氣進(jìn)口與鍋爐I接通，一級(jí)除塵器2的煙氣出口與流化床脫硫塔3的煙氣進(jìn)口接通；流化床脫硫塔3的煙氣出口與旋風(fēng)分離器4的煙氣進(jìn)口接通，旋風(fēng)分離器4的煙氣出口與二級(jí)除塵器6的煙氣進(jìn)口接通；二級(jí)除塵器6的煙氣出口與引風(fēng)機(jī)7的煙氣進(jìn)口接通，引風(fēng)機(jī)7的煙氣出口與煙囪8接通。脫硫劑混合箱5分別與流化床脫硫塔3的脫硫劑入口和旋風(fēng)分離器4的顆粒出口接通。
[0021]本發(fā)明利用電石渣脫除鍋爐煙氣中二氧化硫的方法包括如下步驟:
a、鍋爐I產(chǎn)生煙氣后首先通過(guò)一級(jí)除塵器2的煙氣進(jìn)口進(jìn)入一級(jí)除塵器2進(jìn)行預(yù)除塵，一級(jí)除塵器2可采用一電場(chǎng)電除塵器，可脫除煙氣中約80%的煙塵，這些煙塵被脫除后通過(guò)氣力輸送至灰?guī)臁?br> [0022]b、經(jīng)預(yù)除塵后的煙氣通過(guò)一級(jí)除塵器2的煙氣出口與流化床脫硫塔3的煙氣進(jìn)口后進(jìn)入流化床脫硫塔3內(nèi)進(jìn)行脫硫，脫硫采用電石渣作為脫硫劑；脫硫劑經(jīng)雙流體噴嘴霧化后噴入脫硫塔內(nèi)，霧化介質(zhì)為壓縮空氣，脫硫劑在塔內(nèi)呈懸浮流化狀態(tài)并與煙氣進(jìn)行充分的混合，在水分蒸發(fā)的同時(shí)，脫硫劑中的Ca(OH)2與煙氣中的SO2反應(yīng)生成亞硫酸鈣:2Ca(OH) 2+2S02 — 2CaS03 ? 1/2H20+H20。
[0023]此外煙氣中的其它酸性成分也會(huì)產(chǎn)生下面的反應(yīng)而消耗一部分Ca(OH)2:
2Ca (OH) 2+2S03 — 2CaS04 ? 1/2H20+H20,
Ca (OH) 2+2HCl — CaCl2+2H20,
Ca (OH) 2+2HF — CaF2+2H20,
Ca (OH) 2+C02 — CaC03+H20。
[0024]本實(shí)施例中，該步驟流化床脫硫塔3的出口煙溫維持在煙氣絕熱飽和溫度以上約15。。。
[0025]C、流化床脫硫塔3脫硫后的煙氣攜帶大量的固體顆粒經(jīng)過(guò)流化床脫硫塔3的煙氣出口與旋風(fēng)分離器4的煙氣進(jìn)口后進(jìn)入旋風(fēng)分離器4，其中95%以上的脫硫劑固體顆粒被分離，分離下來(lái)的脫硫劑固體顆粒一部分作為再循環(huán)脫硫劑經(jīng)旋風(fēng)分離器4的顆粒出口進(jìn)入脫硫劑混合箱5與新鮮的電石渣漿混合制備脫硫劑，剩余部分通過(guò)氣力輸送至灰?guī)臁１緦?shí)施例中，99%的固體顆粒被分離，分離下來(lái)的90%的脫硫劑固體顆粒經(jīng)旋風(fēng)分離器4的顆粒出口進(jìn)入脫硫劑混合箱5與新鮮的電石渣漿混合制備脫硫劑。在脫硫劑混合箱5中將再循環(huán)脫硫劑與新鮮的電石渣漿混合后通過(guò)流化床脫硫塔3的脫硫劑入口噴入流化床脫硫塔3內(nèi)再次作為脫硫劑使用。煙氣在旋風(fēng)分離器4的分離率與旋風(fēng)分離器4的效率有關(guān)，現(xiàn)有的旋風(fēng)分離器4能分離出絕大部分脫硫劑固體顆粒。
[0026]運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)調(diào)整新鮮的電石渣漿的濃度以及混合比例來(lái)調(diào)整脫硫劑水分，以保證流化床脫硫塔3出口煙溫維持在煙氣絕熱飽和溫度以上15~20°C ;混合比例還可結(jié)合燃煤硫份、煙氣負(fù)荷、進(jìn)出口二氧化硫濃度來(lái)確定。再循環(huán)脫硫劑與新鮮電石渣漿的質(zhì)量比為1:1~5:1，混合后脫硫效果好；比值與新鮮電石渣漿的電石渣含量有關(guān)。
[0027]d、從旋風(fēng)分離器4出來(lái)后的煙氣進(jìn)過(guò)旋風(fēng)分離器4的煙氣出口與二級(jí)除塵器6的煙氣進(jìn)口進(jìn)入二級(jí)除塵器6進(jìn)行再次除塵，二級(jí)除塵器6可采用電除塵器或袋式除塵器，工程應(yīng)用中可根據(jù)煙塵特性與達(dá)標(biāo)排放要求來(lái)確定，脫除下來(lái)的煙塵輸送至灰?guī)臁?br> [0028]e、經(jīng)二次除塵后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)7引風(fēng)，經(jīng)過(guò)二級(jí)除塵器6的煙氣出口、引風(fēng)機(jī)7的煙氣進(jìn)口、引風(fēng)機(jī)7的煙氣出口進(jìn)煙囪7排放。
[0029]此外，需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說(shuō)明書(shū)中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例說(shuō)明。
【權(quán)利要求】
1.一種利用電石渣脫除鍋爐煙氣中二氧化硫的系統(tǒng)，其特征在于:包括一級(jí)除塵器、流化床脫硫塔、旋風(fēng)分離器、脫硫劑混合箱、二級(jí)除塵器、引風(fēng)機(jī)、煙囪；一級(jí)除塵器的煙氣進(jìn)口用于與鍋爐接通，一級(jí)除塵器的煙氣出口與流化床脫硫塔的煙氣進(jìn)口接通；流化床脫硫塔的煙氣出口與旋風(fēng)分離器的煙氣進(jìn)口接通，旋風(fēng)分離器的煙氣出口與二級(jí)除塵器的煙氣進(jìn)口接通；二級(jí)除塵器的煙氣出口與引風(fēng)機(jī)的煙氣進(jìn)口接通，引風(fēng)機(jī)的煙氣出口與煙囪接通；脫硫劑混合箱分別與流化床脫硫塔的脫硫劑入口和旋風(fēng)分離器的顆粒出口接通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用電石渣脫除鍋爐煙氣中二氧化硫的系統(tǒng)，其特征在于:所述的一級(jí)除塵器為電除塵器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用電石渣脫除鍋爐煙氣中二氧化硫的系統(tǒng)，其特征在于:所述的二級(jí)除塵器為電除塵器或袋式除塵器。
4.一種利用電石渣脫除鍋爐煙氣中二氧化硫的方法，其特征在于:采用權(quán)利要求1?3任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，該方法包括如下步驟: a、鍋爐產(chǎn)生煙氣后首先通過(guò)一級(jí)除塵器的煙氣進(jìn)口進(jìn)入一級(jí)除塵器進(jìn)行預(yù)除塵； b、經(jīng)預(yù)除塵后的煙氣通過(guò)一級(jí)除塵器的煙氣出口與流化床脫硫塔的煙氣進(jìn)口后進(jìn)入流化床脫硫塔內(nèi)進(jìn)行脫硫，脫硫采用電石渣作為脫硫劑； C、流化床脫硫塔脫硫后的煙氣經(jīng)過(guò)流化床脫硫塔的煙氣出口與旋風(fēng)分離器的煙氣進(jìn)口后進(jìn)入旋風(fēng)分離器分離出絕大部分脫硫劑固體顆粒，分離下來(lái)的脫硫劑固體顆粒一部分作為再循環(huán)脫硫劑經(jīng)旋風(fēng)分離器的顆粒出口進(jìn)入脫硫劑混合箱與新鮮的電石渣漿混合制備脫硫劑，剩余部分通過(guò)氣力輸送至灰?guī)?；在脫硫劑混合箱中將再循環(huán)脫硫劑與新鮮的電石渣漿混合后通過(guò)流化床脫硫塔的脫硫劑入口進(jìn)入流化床脫硫塔內(nèi)再次作為脫硫劑使用； d、從旋風(fēng)分離器出來(lái)后的煙氣進(jìn)過(guò)旋風(fēng)分離器的煙氣出口與二級(jí)除塵的煙氣進(jìn)口進(jìn)入二級(jí)除塵器進(jìn)行再次除塵； e、經(jīng)二次除塵后的煙氣通過(guò)弓I風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙園并最終排放。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用電石渣脫除鍋爐煙氣中二氧化硫的方法，其特征在于:通過(guò)調(diào)整新鮮電石渣漿的濃度以及混合比例來(lái)調(diào)整脫硫劑水分，以保證流化床脫硫塔出口煙溫在煙氣絕熱飽和溫度以上15?20°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用電石渣脫除鍋爐煙氣中二氧化硫的方法，其特征在于:所述的再循環(huán)脫硫劑與新鮮電石渣漿的質(zhì)量比為1:1?5:1。
【文檔編號(hào)】B01D53/50GK103657394SQ201310658354
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】朱躍, 張楊, 楊用龍, 王建峰, 杜振, 何勝, 裴煜坤 申請(qǐng)人:華電電力科學(xué)研究院