本發(fā)明屬于脫硫裝置及工藝，具體為一種利用電石渣脫除煙氣中的二氧化硫的裝置及方法。

背景技術：

我國的能源構成以煤炭為主，其消費量占一次能源總消費量的70%左右，這種局面在今后相當長的時間內不會改變。我國燃煤電廠排放的二氧化硫占全國二氧化硫總排放量約50%，預計2010年電廠二氧化硫排放量占總排放量的三分之二?；痣姀S以煤作為主要燃料進行發(fā)電，煤直接燃燒釋放出大量二氧化硫，造成大氣環(huán)境污染，必須進行脫硫。

目前，國內外電廠脫硫方法有近兩百種，從脫硫方式上主要分為干法脫硫、濕法脫硫和半干法脫硫三大類，從燃煤脫硫階段可分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫。對于不同脫硫方法，其脫硫效率與適用范圍不同，濕法脫硫技術由于脫硫效率高，在大型電廠得到廣泛應用。

另外一方面，造紙廠每年在生產過程中產生大量的固體廢棄物電石渣，電石渣是造紙工業(yè)在進行堿回收過程中產生的固體廢渣，或者是堿廠在制堿過程中產生的固體廢渣。每年僅制堿工業(yè)排放的電石渣達數(shù)百萬噸，而造紙工業(yè)過程中排放的電石渣更多。雖然成分有一定的差別，但是其中的主要成分均為碳酸鈣顆粒。

現(xiàn)有技術中對于造紙電石渣的處置，成本高。同時電石渣漿液的pH值高，檢測測得pH=10左右，脫硫效果好，但脫硫后形成的石膏漿液主要成分為亞硫酸鈣，在pH>7的堿性條件下氧化結晶能力弱，轉化為二水硫酸鈣的效率低，壓出來的石膏會呈現(xiàn)稀泥狀，無法回收及利用。根據工程經驗，石膏法最優(yōu)氧化性能需保持pH在5-6，否則很難滿足氧化要求。

有鑒于此，本領域技術人員亟待對石膏濕法脫硫工藝進行改進，解決電石渣-石膏法脫硫后生成的石膏漿液因pH值過高而無法滿足氧化結晶需求的缺陷。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種利用電石渣脫除煙氣中的二氧化硫的裝置及方法，解決背景技術中的問題。

本發(fā)明采用以下技術方案實現(xiàn)：

一種利用電石渣脫除煙氣中的二氧化硫的裝置，包括煙氣系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、配漿系統(tǒng)、脫水系統(tǒng)和氧化結晶系統(tǒng)，所述煙氣系統(tǒng)包括煙囪、增壓風機、工藝水箱、鍋爐煙氣管，所述鍋爐煙氣管和煙囪與增壓風機連通，所述吸收系統(tǒng)包括吸收塔和循環(huán)泵，所述循環(huán)泵入口和出口通過管道與吸收塔連通，所述增壓風機通過風管與吸收塔連通，所述配漿系統(tǒng)包括石灰粉倉、石灰石漿液配置箱、電石渣漿液配置箱，所述石灰粉倉與石灰石漿液配置箱連通，所述電石渣漿液配置箱與石灰石漿液配置箱連通，所述石灰石漿液配置箱、電石渣漿液配置箱均通過泵與吸收塔頂部連通，所述脫水系統(tǒng)包括石膏旋流器、真空皮帶脫水機、濾布沖洗水箱和廢水處理系統(tǒng)，所述石膏旋流器通過管道與吸收塔底部連通，所述石膏旋流器下端設置有真空皮帶脫水機，所述真空皮帶脫水機下部連通有濾布沖洗水箱，所述真空皮帶脫水機后端設置有廢水處理系統(tǒng)，所述氧化結晶系統(tǒng)包括氧化結晶罐，氧化結晶罐設置有氧化段和濃縮段，所述氧化段位于濃縮段上部，所述氧化段包括氧化分布管、氧化風機和攪拌器，所述氧化分布管為枝狀，所述氧化段與石膏旋流器通過管道連通，所述濃縮段設在氧化結晶罐的罐體底部，所述濃縮段為半椎體形，所述濃縮段與真空皮帶脫水機通過管道連通。

一種利用電石渣脫除煙氣中的二氧化硫的方法，包括以下步驟：

第一步：電石渣造漿：將造紙廠產生的苛化電石渣輸送到電石渣攪拌倉內，用攪拌機對苛化電石渣進行攪拌，攪拌過程中加工業(yè)水，形成電石渣漿，攪拌過程中監(jiān)測電石渣漿的含水量，控制電石渣漿中水的濃度為20%-30%；

第二步：配漿系統(tǒng)準備：將電石渣漿通過電石渣渣漿泵打到電石渣漿液配置箱內儲存，將石灰粉倉中的石灰石粉由稱重給料閥送入石灰石漿液配置箱內配置成石灰石漿液備用，同時配置脫硫液系統(tǒng)；

第三步：脫硫作業(yè)：將電石渣漿液通過渣漿泵從電石渣漿液配置箱進行管道輸送到吸收塔噴淋層的噴嘴處，并由噴嘴噴出，噴嘴數(shù)量為50-300個，噴射方向與煙道煙氣流動方向相反，進行脫硫作業(yè)；

第四步：脫硫漿液pH值及硫濃度的控制：控制吸收塔內脫硫漿液的pH值為7-8，使用電子pH計對吸收塔內的脫硫漿液進行實時監(jiān)測，并顯示在DCS上位機上，通過DCS上位機控制氧化空氣量的供給量和酸液的供給量，并控制吸收塔脫硫入口濃度小于4000mg/m³，出口濃度小于100mg/m³；

第五步：石膏漿液氧化濃縮：吸收塔內脫硫作業(yè)形成的石膏漿液進入氧化結晶系統(tǒng)，經石膏旋流器初步分離后的底流漿液先進入氧化結晶系統(tǒng)內氧化結晶罐的氧化段內進行氧化作業(yè)；經氧化段內進行氧化作業(yè)后的漿液然后進入濃縮段進行濃縮作業(yè)；氧化濃縮后的漿液濃度能穩(wěn)定在20%，密度1180-1200mg/m³；

第六步：石膏漿液脫水：經濃縮段濃縮后的漿液進入脫水系統(tǒng)，經過脫水系統(tǒng)內真空皮帶脫水機脫水后的物料為粉末狀石膏，達到利用電石渣脫除煙氣中的二氧化硫的目的。

有益效果：本發(fā)明利用電石渣制成脫硫液進行脫硫，可以達到以廢治廢，節(jié)約成本，同時實現(xiàn)廢物資源化利用的目標，本發(fā)明屬于濕法脫除煙氣中的二氧化硫的方法，脫硫原料為造紙廠堿回收車間產生的廢渣電石渣，采用電石渣作為脫硫劑，不僅達到了二氧化硫達標排放的效果，同時脫硫運行費用也大大降低，降低企業(yè)的運行成本，電石渣的回收利用達到了以廢治廢的目的，確保企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，本發(fā)明針對目前鍋爐含硫煙氣必須上濕法脫硫裝置，同時脫硫運行費用較高特點，提供一種利用造紙電石渣制成脫硫液進行脫硫的方法，使用的脫硫液電石渣漿液是造紙過程中的苛化電石渣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的裝置的結構簡圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。

參見圖1、圖2，一種利用電石渣脫除煙氣中的二氧化硫的裝置的結構示意圖、一種利用電石渣脫除煙氣中的二氧化硫的裝置的結構簡圖，一種利用電石渣脫除煙氣中的二氧化硫的裝置，包括煙氣系統(tǒng)1、吸收系統(tǒng)2、配漿系統(tǒng)3、脫水系統(tǒng)4和氧化結晶系統(tǒng)，所述煙氣系統(tǒng)1包括煙囪、增壓風機、工藝水箱、鍋爐煙氣管，所述鍋爐煙氣管和煙囪與增壓風機連通，所述吸收系統(tǒng)2包括吸收塔和循環(huán)泵，所述循環(huán)泵入口和出口通過管道與吸收塔連通，所述增壓風機通過風管與吸收塔連通，所述配漿系統(tǒng)3包括石灰粉倉、石灰石漿液配置箱、電石渣漿液配置箱，所述石灰粉倉與石灰石漿液配置箱連通，所述電石渣漿液配置箱與石灰石漿液配置箱連通，所述石灰石漿液配置箱、電石渣漿液配置箱均通過泵與吸收塔頂部連通，所述脫水系統(tǒng)4包括石膏旋流器、真空皮帶脫水機、濾布沖洗水箱和廢水處理系統(tǒng)，所述石膏旋流器通過管道與吸收塔底部連通，所述石膏旋流器下端設置有真空皮帶脫水機，所述真空皮帶脫水機下部連通有濾布沖洗水箱，所述真空皮帶脫水機后端設置有廢水處理系統(tǒng)，所述氧化結晶系統(tǒng)包括氧化結晶罐，氧化結晶罐設置有氧化段和濃縮段，所述氧化段位于濃縮段上部，所述氧化段包括氧化分布管、氧化風機和攪拌器，所述氧化分布管為枝狀，所述氧化段與石膏旋流器通過管道連通，所述濃縮段設在氧化結晶罐的罐體底部，所述濃縮段為半椎體形，所述濃縮段與真空皮帶脫水機通過管道連通。

吸收塔內漿液的主要成分為亞硫酸鈣，pH值約7-8，漿液濃度約10%，經石膏排出泵泵入石膏旋流器，濃縮成15%左右的溶液后，底流入氧化結晶系統(tǒng)，溢流液再次進入吸收塔，氧化結晶系統(tǒng)包括氧化結晶罐，氧化結晶罐設置有氧化段和濃縮段，經石膏旋流器初步分離后的底流漿液先進入氧化結晶罐的氧化段。

氧化結晶罐的氧化段包括氧化分布管、氧化風機和攪拌器，氧化風機的風量約為吸收塔內氧化風機風量的0.675倍，氧化分布管采用枝狀式設計，空氣分布均勻，接觸充分，同時在氧化段加入調酸物，將pH值控制在5-6，氧化效率高且能長效運行。

濃縮段設在罐體底部，采用特殊的半椎體結構設計，這種結構方式可以有效防止積液死區(qū)，氧化濃縮后的漿液濃度能穩(wěn)定在20%，密度1180-1200mg/m³，脫水條件良好。經濃縮后的漿液進入真空皮帶脫水機后，壓出來的石膏呈粉末狀，可進行回收及再利用。

實施例1

將造紙廠產生的苛化電石渣輸送到電石渣攪拌倉內，用攪拌機對苛化電石渣進行攪拌，攪拌過程中加工業(yè)水，形成電石渣漿，攪拌過程中監(jiān)測電石渣漿的含水量，控制電石渣漿中水的濃度為29%；將電石渣漿通過電石渣渣漿泵打到電石渣漿液配置箱內儲存，將石灰粉倉中的石灰石粉由稱重給料閥送入石灰石漿液配置箱內配置成石灰石漿液備用，同時配置脫硫液系統(tǒng)；將電石渣漿液通過渣漿泵從電石渣漿液配置箱進行管道輸送到吸收塔噴淋層的噴嘴處，并由噴嘴噴出，噴嘴數(shù)量為269個，噴射方向與煙道煙氣流動方向相反，進行脫硫作業(yè)；控制吸收塔內脫硫漿液的pH值為7.5，使用電子pH計對吸收塔內的脫硫漿液進行實時監(jiān)測，并顯示在DCS上位機上，通過DCS上位機控制氧化空氣量的供給量和酸液的供給量，并控制吸收塔脫硫入口濃度為3500mg/m³，出口濃度為65mg/m³；吸收塔內脫硫作業(yè)形成的石膏漿液進入氧化結晶系統(tǒng)，經石膏旋流器初步分離后的底流漿液先進入氧化結晶系統(tǒng)內氧化結晶罐的氧化段內進行氧化作業(yè)；經氧化段內進行氧化作業(yè)后的漿液然后進入濃縮段進行濃縮作業(yè)；氧化濃縮后的漿液濃度能穩(wěn)定在20%，密度1190mg/m³；經濃縮段濃縮后的漿液進入脫水系統(tǒng)，經過脫水系統(tǒng)內真空皮帶脫水機脫水后的物料為粉末狀石膏，達到利用電石渣脫除煙氣中的二氧化硫的目的。

實施例2

將產生的苛化電石渣輸送到電石渣攪拌倉內，用攪拌機對苛化電石渣進行攪拌，攪拌過程中加工業(yè)水，形成電石渣漿，攪拌過程中監(jiān)測電石渣漿的含水量，控制電石渣漿中水的濃度為21%；將電石渣漿通過電石渣渣漿泵打到電石渣漿液配置箱內儲存，將石灰粉倉中的石灰石粉由稱重給料閥送入石灰石漿液配置箱內配置成石灰石漿液備用，同時配置脫硫液系統(tǒng)；將電石渣漿液通過渣漿泵從電石渣漿液配置箱進行管道輸送到吸收塔噴淋層的噴嘴處，并由噴嘴噴出，噴嘴數(shù)量為100個，噴射方向與煙道煙氣流動方向相反，進行脫硫作業(yè)；控制吸收塔內脫硫漿液的pH值為7.8，使用電子pH計對吸收塔內的脫硫漿液進行實時監(jiān)測，并顯示在DCS上位機上，通過DCS上位機控制氧化空氣量的供給量和酸液的供給量，并控制吸收塔脫硫入口濃度為3600mg/m³，出口濃度為80mg/m³；吸收塔內脫硫作業(yè)形成的石膏漿液進入氧化結晶系統(tǒng)，經石膏旋流器初步分離后的底流漿液先進入氧化結晶系統(tǒng)內氧化結晶罐的氧化段內進行氧化作業(yè)；經氧化段內進行氧化作業(yè)后的漿液然后進入濃縮段進行濃縮作業(yè)；氧化濃縮后的漿液濃度能穩(wěn)定在20%，密度1195mg/m³；經濃縮段濃縮后的漿液進入脫水系統(tǒng)，經過脫水系統(tǒng)內真空皮帶脫水機脫水后的物料為粉末狀石膏，達到利用電石渣脫除煙氣中的二氧化硫的目的。

本發(fā)明的原理：因電石渣漿液pH值高，容易脫硫但氧化效果差，容易結垢造成管道堵塞，而對脫硫漿液的控制方式及手段為本項目的創(chuàng)新特征，根據DCS上位機顯示過來的pH值，動態(tài)調節(jié)氧化空氣量，同時增加應急補酸環(huán)節(jié)，利用廠里原料酸，通過DN32的管道，抽入塔內漿液池，可有效克服塔內pH值過高造成后續(xù)石膏漿液無法氧化的缺陷。

本發(fā)明在項目實施中獲取的生產數(shù)據為：脫硫塔內的pH值可以控制在7-8左右，脫硫入口濃度小于4000mg/m³，出口要求指標<100mg/m³。脫硫效果也非常顯著，運行穩(wěn)定。同時副產品石膏含水量低品質優(yōu)，能二次回收利用。克服了電石渣脫硫副產品—石膏品質差、呈流態(tài)、無法回收的缺陷。其控制手段有：當電石渣供應量偏低時，動態(tài)調高氧化系統(tǒng)氧化空氣量，氧化風量為常規(guī)量的2-2.5倍，這樣可以顯著加快石膏結晶量和結晶速度。當電石渣漿液量足夠，脫硫入口濃度高時，動態(tài)調低氧化系統(tǒng)氧化負荷量，氧化風量為常規(guī)風量，讓漿液在高pH值條件下可以充分吸收。調節(jié)過程均根據進出口濃度、電石渣漿液量及pH值由DCS動態(tài)控制完成。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點，本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。