本發(fā)明涉及煙氣脫硫
技術領域：
，特別涉及一種滿足超低排放的脫硫方法。
背景技術：
：酸雨是全球關注的大氣污染問題，而SO2是形成酸雨的主要物質，對人體健康，對農業(yè)及城市建筑設施產(chǎn)生嚴重的危害。為了加強對SO2的控制，國家發(fā)布的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》(GB4915–2013)規(guī)定重點地區(qū)的水泥窯的SO2排放量必須低于100mg/m3。而根據(jù)《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014-2020)》提出超低排放的要求，在東部地區(qū)到2017年，必須將SO2排放濃度控制在35mg/m3以下。但是現(xiàn)在水泥回轉窯SO2的排放量在200-300mg/m3，如何在水泥工業(yè)生產(chǎn)中，將回轉窯SO2的排放量控制在35mg/m3以下,甚至更低，達到“零排放”成為了水泥工業(yè)急需解決的問題?，F(xiàn)有運行穩(wěn)定的濕法煙氣脫硫技術，包括石灰石濕法脫硫技術，該方法進行煙氣脫硫時容易發(fā)生堵塞，且脫硫效率只有95％；雙堿法脫硫技術，該方法雖然克服了石灰石脫硫易堵塞的問題，但是脫硫效率也只有95.5％；本發(fā)明使用的脫硫方法，脫硫效率能達到99.9％，真正達到超低排放的要求。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有水泥回轉窯SO2排放量高的技術難題，提供一種滿足超低排放的脫硫方法，以氨水和含鈷絡合劑作為吸收液，用來脫除煙氣中SO2，絡合劑可以促進SO2的吸收，使其達到超低排放的標準，且絡合劑不參與反應，不產(chǎn)生損耗。本發(fā)明提供滿足超低排放的脫硫方法，包含以下步驟：S1、爐窯煙氣經(jīng)過除塵器后，通過風機送入吸收塔的進口煙道；S2、煙氣進入吸收塔的下部的除塵、降溫和洗滌系統(tǒng)，同時高溫煙氣的蒸發(fā)，將吸收塔內漿液不斷濃縮，飽和析出銨鹽晶體；S3、洗滌后的煙氣在吸收塔的吸收段和經(jīng)過循環(huán)泵輸送的循環(huán)吸收液接觸，其中吸收液為含鈷絡合劑和氨水的混合溶液，經(jīng)過洗滌、吸收，脫除SO2后的煙氣再進入除霧器，變?yōu)閮艋療煔狻１景l(fā)明的技術方案，主要是針對工業(yè)化大流量煙氣脫硫處理的方法，以氨水和含鈷絡合劑作為吸收液，用來脫除煙氣中SO2，絡合劑可以促進SO2的吸收，使其達到超低排放的標準，且絡合劑不參與反應，不產(chǎn)生損耗。絡合劑不產(chǎn)生損耗的原理，以乙二胺含鈷絡合劑([Co(en)3]2+)為例，化學方程式如下：乙二胺含鈷絡合劑與O2絡合：2[Co(en)3]2++O2+OH-→[Co(en)2O2(OH)(en)2]3++2en乙二胺含鈷絡合劑與SO2絡合：[Co(en)3]2++SO2+2OH-→[Co(en)2(SO32-)(H2O)]+enO2絡合物和SO2物絡合反應：[Co(en)2O2(OH)(en)2]3++[Co(en)2(SO32-)(H2O)]+4en→2SO42-+4[Co(en)3]2++OH-+2H2O因此，在此反應體系中，含鈷絡合劑并沒有損耗，增加了吸收液的使用壽命。在一些實施方式中，含鈷絡合劑包括乙二胺合鈷絡合劑、六氨合鈷絡合劑和亞硝酰合鈷絡合劑。所選的鈷絡合劑絡合能力強，價格低廉，且能實現(xiàn)吸收液的再生，是工業(yè)化使用最佳的選擇。在一些實施方式中，含鈷絡合劑與氨水以摩爾比1:100-1:10的比例混合。含鈷絡合劑與氨水的比例，是針對大煙氣流量的工況下，通過大量實驗，總結出的最佳比例范圍。超出此比例范圍的混合液，脫硫效果不能達到超低排放的標準。在一些實施方式中，循環(huán)吸收液的pH值通過加入氨水控制在5-8。循環(huán)液吸附SO2后pH值會下降，為了保持對SO2最佳的吸附能力，通過加入氨水將pH值控制在5-8。在一些實施方式中，還包括以下步驟：S4、吸收液經(jīng)過再生塔再生后，通過循環(huán)泵進入吸收塔上部進行噴淋。通過再生塔再生后，循環(huán)使用吸收液，以增加吸收液的使用壽命，降低成本。在一些實施方式中，還包括以下步驟：S5、含有銨鹽晶體的溶液通過排出泵排出，經(jīng)過脫水處理，得到銨鹽化肥。本技術的脫硫產(chǎn)物為硫酸銨，可以作為化肥使用，具有很高的回收價值。附圖說明圖1為本發(fā)明一實施方式的鍋爐煙氣脫硫工藝流程圖。具體實施方式下面為本發(fā)明在工業(yè)化應用的實施案例，對本發(fā)明進行進一步詳細的說明。實施案例1：針對煙氣量為2325m3/h，循環(huán)液流量為35.5t/h的工況。本實施案例的脫硫方法，包含以下步驟：S1、爐窯煙氣經(jīng)過除塵器后，通過風機送入吸收塔的進口煙道；S2、煙氣進入吸收塔的下部的除塵、降溫和洗滌系統(tǒng)，同時高溫煙氣的蒸發(fā)，將吸收塔內漿液不斷濃縮，飽和析出硫酸銨晶體；S3、洗滌后的煙氣在吸收塔的吸收段和經(jīng)過循環(huán)泵輸送的循環(huán)吸收液接觸，其中吸收液為乙二胺合鈷絡合劑與氨水以摩爾比1:20的比例混合，通過加入氨水將循環(huán)吸收液的pH值控制在5-8，經(jīng)過洗滌、吸收，脫除SO2后的煙氣再進入除霧器，變?yōu)閮艋療煔?。S4、吸收液經(jīng)過再生塔再生后，通過循環(huán)泵進入吸收塔上部進行噴淋。S5、含有硫酸銨晶體的溶液通過排出泵排出，經(jīng)過脫水處理，得到硫酸銨化肥。實驗結果：入口SO2的濃度為107ppm，出口SO2的濃度為2ppm，脫硫率為99.9％，折合濃度為5.7mg/m3，符合超低排放的要求。實施案例2：針對煙氣量為4800m3/h，循環(huán)液流量為36.0t/h的工況。本實施案例的脫硫方法，包含以下步驟：S1、爐窯煙氣經(jīng)過除塵器后，通過風機送入吸收塔的進口煙道；S2、煙氣進入吸收塔的下部的除塵、降溫和洗滌系統(tǒng)，同時高溫煙氣的蒸發(fā)，將吸收塔內漿液不斷濃縮，飽和析出硫酸銨晶體；S3、洗滌后的煙氣在吸收塔的吸收段和經(jīng)過循環(huán)泵輸送的循環(huán)吸收液接觸，其中吸收液為六氨合鈷絡合劑與氨水以摩爾比1:10的比例混合，通過加入氨水將循環(huán)吸收液的pH值控制在6-8，經(jīng)過洗滌、吸收，脫除SO2后的煙氣再進入除霧器，變?yōu)閮艋療煔?。S4、吸收液經(jīng)過再生塔再生后，通過循環(huán)泵進入吸收塔上部進行噴淋。S5、含有硫酸銨晶體的溶液通過排出泵排出，經(jīng)過脫水處理，得到硫酸銨化肥。實驗結果：入口SO2的濃度為147ppm，出口SO2的濃度為2.25ppm，脫硫率為99.9％，折合濃度為6.4mg/m3，符合超低排放的要求。實施案例3：針對煙氣量為40300m3/h，循環(huán)液流量為56t/h的工況。S1、爐窯煙氣經(jīng)過除塵器后，通過風機送入吸收塔的進口煙道；S2、煙氣進入吸收塔的下部的除塵、降溫和洗滌系統(tǒng)，同時高溫煙氣的蒸發(fā)，將吸收塔內漿液不斷濃縮，飽和析出硫酸銨晶體；S3、洗滌后的煙氣在吸收塔的吸收段和經(jīng)過循環(huán)泵輸送的循環(huán)吸收液接觸，其中吸收液為亞硝酰合鈷絡合劑與氨水以摩爾比1:100的比例混合，通過加入氨水將循環(huán)吸收液的pH值控制在5.5-8，經(jīng)過洗滌、吸收，脫除SO2后的煙氣再進入除霧器，變?yōu)閮艋療煔?。S4、吸收液經(jīng)過再生塔再生后，通過循環(huán)泵進入吸收塔上部進行噴淋。S5、含有硫酸銨晶體的溶液通過排出泵排出，經(jīng)過脫水處理，得到硫酸銨化肥。實驗結果：入口SO2的濃度為148ppm，出口SO2的濃度為5.43ppm，脫硫率為99.9％，折合濃度為15.5mg/m3，符合超低排放的要求。對比案例1：針對煙氣量為2035m3/h，循環(huán)液流量為35.5t/h的工況。S1、爐窯煙氣經(jīng)過除塵器后，通過風機送入吸收塔的進口煙道；S2、煙氣進入吸收塔的下部的除塵、降溫和洗滌系統(tǒng)，同時高溫煙氣的蒸發(fā)，將吸收塔內漿液不斷濃縮，飽和析出硫酸銨晶體；S3、洗滌后的煙氣在吸收塔的吸收段和經(jīng)過循環(huán)泵輸送的循環(huán)吸收液接觸，其中吸收液中硫酸鈷濃度0.02mol/L，乙二胺濃度為0.08mol/L，以及0.03mol/L的氧化鈣溶液，其中吸收液的pH值為12，經(jīng)過洗滌、吸收，脫除SO2后的煙氣再進入除霧器，變?yōu)閮艋療煔?。S4、吸收液經(jīng)過再生塔再生后，通過循環(huán)泵進入吸收塔上部進行噴淋。S5、含有硫酸銨晶體的溶液通過排出泵排出，經(jīng)過脫水處理，得到硫酸銨化肥。入口SO2的濃度為219ppm，出口SO2的濃度為40ppm，脫硫率為81.7％，折合濃度為114.2mg/m3，不符合超低排放的要求。說明此吸收液在工業(yè)化應用時，即煙氣量達到2035m3/h時，其脫硫的效率受到了限制，不能進一步脫硫至超級排放的標準。對比案例2：針對煙氣量為4800m3/h，循環(huán)液流量為36t/h的工況。S1、爐窯煙氣經(jīng)過除塵器后，通過風機送入吸收塔的進口煙道；S2、煙氣進入吸收塔的下部的除塵、降溫和洗滌系統(tǒng)，同時高溫煙氣的蒸發(fā)，將吸收塔內漿液不斷濃縮，飽和析出硫酸銨晶體；S3、洗滌后的煙氣在吸收塔的吸收段和經(jīng)過循環(huán)泵輸送的循環(huán)吸收液接觸，其中吸收液為乙二胺合鈷絡合劑與氨水以摩爾比1:5的比例混合，通過加入氨水將循環(huán)吸收液的pH值控制在5-8，經(jīng)過洗滌、吸收，脫除SO2后的煙氣再進入除霧器，變?yōu)閮艋療煔?。S4、吸收液經(jīng)過再生塔再生后，通過循環(huán)泵進入吸收塔上部進行噴淋。S5、含有硫酸銨晶體的溶液通過排出泵排出，經(jīng)過脫水處理，得到硫酸銨化肥。實驗結果：入口SO2的濃度為148ppm，出口SO2的濃度為48ppm，脫硫率為67.6％，折合濃度為137.28mg/m3，不符合超低排放的要求。對比案例3：針對煙氣量為4000m3/h，循環(huán)液流量為30t/h的工況。S1、爐窯煙氣經(jīng)過除塵器后，通過風機送入吸收塔的進口煙道；S2、煙氣進入吸收塔的下部的除塵、降溫和洗滌系統(tǒng)，同時高溫煙氣的蒸發(fā)，將吸收塔內漿液不斷濃縮，飽和析出硫酸銨晶體；S3、洗滌后的煙氣在吸收塔的吸收段和經(jīng)過循環(huán)泵輸送的循環(huán)吸收液接觸，其中吸收液為乙二胺合鈷絡合劑與氨水以摩爾比1:110的比例混合，通過加入氨水將循環(huán)吸收液的pH值控制在5-8，，經(jīng)過洗滌、吸收，脫除SO2后的煙氣再進入除霧器，變?yōu)閮艋療煔狻4、吸收液經(jīng)過再生塔再生后，通過循環(huán)泵進入吸收塔上部進行噴淋。S5、含有硫酸銨晶體的溶液通過排出泵排出，經(jīng)過脫水處理，得到硫酸銨化肥。實驗結果：入口SO2的濃度為148ppm，出口SO2的濃度為36ppm，脫硫率為75.7％，折合濃度為102.96mg/m3，不符合超低排放的要求。實驗案例實驗結果如下表：實驗入口SO2濃度出口SO2濃度折算濃度超低排放標準實施案例1107ppm2ppm5.7mg/m3符合實施案例2147ppm2.25ppm6.4mg/m3符合實施案例3148ppm5.43ppm15.5mg/m3符合對比案例1219ppm40ppm114.2mg/m3不符合對比案例2148ppm48ppm137.28mg/m3不符合對比案例3148ppm36ppm102.96mg/m3不符合從實驗案例中可以得出，硫酸鈷濃度0.02mol/L，乙二胺濃度為0.08mol/L，以及0.03mol/L的氧化鈣溶液在工業(yè)化處理大流量煙氣時，脫硫效果得到限制，達不到超低排放的標準。吸收液乙二胺合鈷絡合劑與氨水以摩爾比1:10-1:100的比例混合，是經(jīng)過大量實驗得到的最佳比例，超出這個比例混合的吸收液，達不到超低排放的標準。本發(fā)明提供的實施方案，應用于工業(yè)化大流量煙氣脫硫時，對SO2表現(xiàn)出優(yōu)異的吸收能力，使其達到超低排放的標準，在對環(huán)保要求越來越高的今天具有廣闊的應用前景。以上表述僅為本發(fā)明的優(yōu)選方式，應當指出，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些也應視為發(fā)明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3