本發(fā)明屬于焦?fàn)t煙氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于sda(spraydryingabsorption，噴霧干燥吸收脫硫)法的焦?fàn)t煙氣新型鈉-鈣基聯(lián)合脫硫除塵sdg系統(tǒng)(spraydryinggypsum，旋轉(zhuǎn)噴霧干燥脫硫轉(zhuǎn)制石膏)及其脫硫除塵的方法。
背景技術(shù)：
煉焦行業(yè)是大氣so2和nox污染物主要排放行業(yè)之一，其對(duì)環(huán)境的影響逐漸受到高度重視，為此，國(guó)家于2012年頒布并要求在2012年10月1日開(kāi)始實(shí)施《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(gb16171—2012)，對(duì)so2實(shí)現(xiàn)嚴(yán)控，并對(duì)現(xiàn)有企業(yè)、新建企業(yè)以及“需要采取特別保護(hù)措施的地區(qū)”的企業(yè)分別規(guī)定了排放限值，但就目前焦?fàn)t工藝及采用焦?fàn)t煤氣加熱的技術(shù)而言，都無(wú)法滿(mǎn)足此新排放標(biāo)準(zhǔn)要求，因此，焦?fàn)t煙氣脫硫成為了焦化行業(yè)的必配。
焦?fàn)t煙氣脫硫剛起步，主要借鑒電力、燒結(jié)行業(yè)煙氣脫硫工藝。目前，脫硫工藝路線有干法、半干法和濕法等幾大類(lèi)型。焦?fàn)t行業(yè)已有多個(gè)煙氣脫硫脫硝裝置投產(chǎn)，其中脫硫工藝采用sda的有多個(gè)業(yè)績(jī)。這些裝置給后續(xù)焦?fàn)t煙氣脫除nox提供較好的煙氣溫度等條件，盡可能減少脫硫?qū)е碌臒煔鉁囟认陆捣龋岣呙摿蚝蟮臒煔鉁囟?，已投產(chǎn)的sda裝置采用蘇打作為脫硫劑，在實(shí)際應(yīng)用業(yè)績(jī)中目前效果良好，可達(dá)到《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(gb16171—2012)表6的要求，但是脫硫后的脫硫灰主要成分為na2so3、na2so4及na2co3等的混合物；一方面，蘇打作為脫硫劑，單價(jià)約1700-2000元/噸，脫硫劑使用成本較高，占總運(yùn)行成本的10％-20％；另一方面，脫硫后的脫硫灰由于成分復(fù)雜，不穩(wěn)定，脫硫灰實(shí)際綜合利用有局限性。因此，為了進(jìn)一步完善sda脫硫工藝，需對(duì)該工藝進(jìn)行優(yōu)化、提標(biāo)，降低運(yùn)行成本，同時(shí)使脫硫的副產(chǎn)物能實(shí)現(xiàn)資源化綜合利用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的一目的是提供一種基于sda法的焦?fàn)t煙氣鈉-鈣基聯(lián)合脫硫除塵sdg系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種利用上述基于sda法的焦?fàn)t煙氣鈉-鈣基聯(lián)合脫硫除塵sdg系統(tǒng)進(jìn)行脫硫除塵的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種基于sda法的焦?fàn)t煙氣鈉-鈣基聯(lián)合脫硫除塵sdg系統(tǒng)，包括脫硫灰倉(cāng)、熟石灰倉(cāng)、脫硫劑再生罐、旋流器、蘇打粉倉(cāng)、脫硫劑供液罐、旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔、輸灰倉(cāng)泵和煙囪；
所述的脫硫灰倉(cāng)和所述的熟石灰倉(cāng)分別與所述的脫硫劑再生罐連接，所述的脫硫劑再生罐再與所述的旋流器連接，其中，所述的旋流器的第二出口底流與石膏回收裝置連接，所述的旋流器的第一出口上流與所述的脫硫劑供液罐連接，所述的脫硫劑供液罐還分別與所述的蘇打粉倉(cāng)和所述的旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔連接，所述的旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔還分別與所述的輸灰倉(cāng)泵和所述的煙囪連接，所述的輸灰倉(cāng)泵還與所述的脫硫灰倉(cāng)連接；
所述的輸灰倉(cāng)泵將脫硫灰送回至所述的脫硫劑再生罐與熟石灰反應(yīng)，以回收石膏和再生脫硫劑，同時(shí)通過(guò)所述的蘇打粉倉(cāng)實(shí)時(shí)加入蘇打，調(diào)節(jié)脫硫劑漿液的ph和補(bǔ)充鈉基。
優(yōu)選為，所述的旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔的頂部設(shè)有霧化器和頂罐，所述的頂罐與所述的脫硫劑供液罐連接，煙氣經(jīng)焦?fàn)t翻板閥門(mén)前段煙道進(jìn)入所述的旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔在所述的霧化器與脫硫劑漿液反應(yīng)脫硫。
優(yōu)選為，所述的旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔的底部設(shè)有布袋除塵器，所述的布袋除塵器分別與所述的輸灰倉(cāng)泵和所述的煙囪連接，在所述的布袋除塵器與所述的煙囪之間設(shè)有煙氣引灰機(jī)，所述的輸灰倉(cāng)泵設(shè)在所述的布袋除塵器的底部。
優(yōu)選為，在所述的旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔與所述的布袋除塵器之間設(shè)有煙氣冷風(fēng)閥；所述的布袋除塵器與所述的輸灰倉(cāng)泵之間設(shè)有手動(dòng)插板閥。
優(yōu)選為，所述的石膏回收裝置為石膏脫水機(jī)。
優(yōu)選為，所述的脫硫劑再生罐上設(shè)有氧化風(fēng)機(jī)。
本發(fā)明還公開(kāi)一種利用上述的基于sda法的焦?fàn)t煙氣鈉-鈣基聯(lián)合脫硫除塵sdg系統(tǒng)進(jìn)行脫硫除塵的方法，包括以下步驟：
(1)煙氣經(jīng)焦?fàn)t翻板閥門(mén)前段煙道進(jìn)入所述的旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔在所述的霧化器中，與所述的脫硫劑供液罐提供的脫硫劑漿液進(jìn)行脫硫反應(yīng)，脫硫后，煙氣經(jīng)除塵后從煙囪排出，脫硫灰再經(jīng)所述的輸灰倉(cāng)泵送至所述的脫硫灰倉(cāng)；
(2)脫硫灰與熟石灰在所述的脫硫劑再生罐反應(yīng)，體系ph＝5～6，并鼓入空氣，經(jīng)所述的旋液器固液分離后，從第二出口底流流出，并進(jìn)入所述的石膏回收裝置脫水后收集石膏，和從所述的從第一出口上流流出，進(jìn)入所述的脫硫劑供液罐；
(3)所述的脫硫劑供液罐還加入蘇打粉，體系ph＝9～12，再生脫硫劑，然后將脫硫劑漿液送至所述的霧化器進(jìn)行脫硫反應(yīng)，從而形成鈉-鈣基聯(lián)合脫硫除塵sdg循環(huán)工藝。
其中，在所述的旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔中發(fā)生的脫硫反應(yīng)過(guò)程為：
2naoh+so2→na2so3+h2o
na2co3+so2→na2so3+co2
2na2so3+o2→2na2so4
脫硫劑漿液由脫硫灰、熟石灰、少量稀硫酸及na2co3再生制備而成，其中，熟石灰用于去除so42-，稀硫酸用于調(diào)整脫硫劑再生罐ph值，na2co3用于補(bǔ)充鈉基和調(diào)整脫硫劑供應(yīng)罐ph值，脫硫劑再生罐反應(yīng)過(guò)程如下：
na2so4+ca(oh)2+2h2o→caso4·2h2o↓+2naoh
na2so3+ca(oh)2+o2+2h2o→caso4·2h2o↓+2naoh
na2co3+ca(oh)2→caco3↓+2naoh
脫硫劑再生罐與旋流器之間利用稀硫酸進(jìn)行ph值調(diào)整，反應(yīng)過(guò)程如下：
h2so4+na2co3→na2so4+h2o+co2↑
h2so4+ca(oh)2→caso4·2h2o↓
優(yōu)選為，從第二出口底流流出的液體的濃度為40-55％。
優(yōu)選為，從第一出口底流流出的液體的濃度為5-15％。
優(yōu)選為，所述的脫硫劑再生罐的固液混合物的濃度為10～30％，密度為1.05-1.2kg/m3，并通過(guò)稀硫酸調(diào)節(jié)體系ph＝5～6。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：
本發(fā)明的一種基于sda法的焦?fàn)t煙氣鈉-鈣基聯(lián)合脫硫除塵sdg系統(tǒng)，通過(guò)利用熟石灰作為脫硫劑再生劑，蘇打的添加僅作為循環(huán)過(guò)程中損耗的補(bǔ)充，可大大減少蘇打的耗量，降低脫硫劑運(yùn)行成本；同時(shí)再生得到脫硫劑實(shí)際為naoh，naoh的反應(yīng)活性遠(yuǎn)強(qiáng)于蘇打，因此，脫硫效果較原蘇打直接作為脫硫劑的效果更佳；此外，脫硫灰通過(guò)脫硫劑再生過(guò)程，轉(zhuǎn)化為石膏，石膏作為建材可以得到廣泛應(yīng)用，解決了原蘇打sda工藝脫硫灰資源化綜合利用的問(wèn)題。
當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的一種基于sda法的焦?fàn)t煙氣鈉-鈣基聯(lián)合脫硫除塵sdg系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)該理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在實(shí)際應(yīng)用中本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明做出的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
為了更好的說(shuō)明本發(fā)明，下方結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
如圖1所示，本發(fā)明的一種基于sda法的焦?fàn)t煙氣鈉-鈣基聯(lián)合脫硫除塵sdg系統(tǒng)，包括脫硫灰倉(cāng)1、熟石灰倉(cāng)2、脫硫劑再生罐3、旋流器5、蘇打粉倉(cāng)6、脫硫劑供液罐7、旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔12、輸灰倉(cāng)泵16和煙囪18；
所述的脫硫灰倉(cāng)1和所述的熟石灰倉(cāng)2分別與所述的脫硫劑再生罐3連接，脫硫灰與熟石灰在脫硫劑再生罐3混合反應(yīng)，生成硫酸鈣和亞硫酸鈣，同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)將亞硫酸鈣轉(zhuǎn)化為硫酸鈣，所述的脫硫劑再生罐3還設(shè)有氧化風(fēng)機(jī)4以鼓入氧氣，所述的脫硫劑再生罐3還再與所述的旋流器5連接，用于靜置分離固液混合物，其中，所述的旋流器5的第二出口底流與石膏回收裝置9連接，該層流出液的濃度較大，一般質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40～55％，經(jīng)石膏回收裝置9脫水，制得含水率較低的石膏；所述的旋流器5的第一出口上流與所述的脫硫劑供液罐7連接，將含有氫氧化鈉等物質(zhì)的溶液通入脫硫劑供液罐7中；
所述的脫硫劑供液罐7分別與所述的蘇打粉倉(cāng)6和所述的旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔12連接，所述的蘇打粉倉(cāng)6用于補(bǔ)加鈉基和調(diào)節(jié)脫硫劑漿液的ph，所述的旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔12用于發(fā)生脫硫反應(yīng)，所述的旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔12還分別與所述的輸灰倉(cāng)泵16和所述的煙囪18連接，脫硫除塵后的煙氣經(jīng)煙囪18排出，所述的輸灰倉(cāng)泵還16與所述的脫硫灰倉(cāng)1連接，將成分復(fù)雜的脫硫灰送至脫硫灰倉(cāng)1中；
本發(fā)明將所述的輸灰倉(cāng)泵16將脫硫灰送回至所述的脫硫劑再生罐3與熟石灰反應(yīng)，以回收石膏和再生脫硫劑，同時(shí)通過(guò)所述的蘇打粉倉(cāng)6實(shí)時(shí)加入蘇打，調(diào)節(jié)脫硫劑漿液的ph和補(bǔ)充鈉基，實(shí)現(xiàn)鈉-鈣基聯(lián)合脫硫除塵sdg循環(huán)。
其中，所述的石膏回收裝置9為石膏脫水機(jī)，可制得脫水率小于10％的石膏。
此外，所述的旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔12的頂部設(shè)有霧化器11和頂罐10，所述的頂罐10與所述的脫硫劑供液罐7連接，脫硫劑漿液經(jīng)脫粒機(jī)供給泵8流進(jìn)頂罐10，煙氣經(jīng)焦?fàn)t翻板閥門(mén)前段煙道(圖中未標(biāo)出)進(jìn)入所述的旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔12在所述的霧化器11與脫硫劑漿液反應(yīng)脫硫。
所述的旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔12的底部設(shè)有布袋除塵器14，煙氣通過(guò)濾袋的速度為0.7-1.1m/s，粉塵附著在濾袋表面，除塵的同時(shí)進(jìn)行二步脫硫反應(yīng)，達(dá)到脫硫、除塵的效果，處理后的煙氣經(jīng)煙囪18排放；進(jìn)一步的，本實(shí)施例所述的布袋除塵器14分別與所述的輸灰倉(cāng)泵16和所述的煙囪18連接，在所述的布袋除塵器14與所述的煙囪18之間設(shè)有煙氣引灰機(jī)17，所述的輸灰倉(cāng)泵16設(shè)在所述的布袋除塵器14的底部。
在所述的旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔12與所述的布袋除塵器14之間設(shè)有煙氣冷風(fēng)閥13，用于調(diào)節(jié)原煙氣溫度波動(dòng)，保護(hù)布袋除塵器；所述的布袋除塵器14與所述的輸灰倉(cāng)泵16之間設(shè)有手動(dòng)插板閥15，用于隔絕，便于檢修。
本發(fā)明還公開(kāi)一種利用上述的基于sda法的焦?fàn)t煙氣鈉-鈣基聯(lián)合脫硫除塵sdg系統(tǒng)進(jìn)行脫硫除塵的方法，包括以下步驟：
(1)煙氣經(jīng)焦?fàn)t翻板閥門(mén)前段煙道進(jìn)入所述的旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔在所述的霧化器中，與所述的脫硫劑供液罐提供的脫硫劑漿液質(zhì)量濃度10-30％naoh的溶液進(jìn)行脫硫反應(yīng)，副產(chǎn)物同步干燥，煙氣經(jīng)除塵后從煙囪排出，脫硫灰再經(jīng)所述的輸灰倉(cāng)泵送至所述的脫硫灰倉(cāng)；
(2)脫硫灰與熟石灰在所述的脫硫劑再生罐反應(yīng)，并鼓入空氣，同時(shí)脫硫劑再生罐固液混合物的濃度控制在10～30％，密度為1.05-1.2kg/m3，并通過(guò)稀硫酸調(diào)節(jié)體系ph＝5～6，經(jīng)所述的旋液器固液分離后，從第二出口底流流出，液體的濃度為40-55％，并進(jìn)入所述的石膏回收裝置脫水后收集石膏，和從所述的從第一出口上流流出，液體的濃度為5-15％進(jìn)入所述的脫硫劑供液罐；
(3)所述的脫硫劑供液罐還加入蘇打粉，調(diào)節(jié)體系ph＝9～12，再生脫硫劑，然后將脫硫劑漿液送至所述的霧化器進(jìn)行脫硫反應(yīng)，從而形成鈉-鈣基聯(lián)合脫硫除塵sdg循環(huán)工藝。
為了確保sdg工藝的成熟可靠，本發(fā)明是一種基于sda法與以鈉-鈣基聯(lián)合的工藝，實(shí)現(xiàn)煙氣高效脫硫的同時(shí)為后續(xù)脫除nox提供了盡可能提高了煙氣溫度，用熟石灰再生脫硫劑，實(shí)現(xiàn)鈉基的循環(huán)，減少蘇打的直接使用量，降低脫硫劑使用成本，且脫硫灰實(shí)現(xiàn)資源化利用的綜合工藝。
為了確保具有較高的脫硫效率，本發(fā)明所述旋轉(zhuǎn)霧化干燥脫硫?qū)嶋H采用naoh溶液進(jìn)行脫硫，脫硫效率優(yōu)于現(xiàn)有鈉基sda脫硫技術(shù)。
為了降低鈉基脫硫劑的消耗和降低運(yùn)行成本，本發(fā)明采用熟石灰作為脫硫劑再生劑，熟石灰的單價(jià)僅為300-500元/噸，將脫硫灰中的na2so3和na2so4置換為naoh，實(shí)現(xiàn)了鈉的循環(huán)利用。
為了實(shí)現(xiàn)脫硫灰的資源化綜合利用，本發(fā)明利用熟石灰與脫硫灰反應(yīng)，生產(chǎn)caso4和caso3，通過(guò)鼓入空氣，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制氧化生成石膏，實(shí)現(xiàn)化廢為寶，資源化利用。
最后，本發(fā)明具有同時(shí)脫硫、除塵功能，效率高，能穩(wěn)定的、有效的去除焦?fàn)t煙氣中的so2和粉塵，由于碳酸鈉活性高，同等脫硫效果前提下，所需要的脫硫劑碳酸鈉漿液量少，因此可進(jìn)一步在蘇打脫硫工藝基礎(chǔ)上降低脫硫工藝段的煙氣溫度降低幅度，為后續(xù)脫除nox提供有利的煙氣條件，減少了運(yùn)行費(fèi)用的優(yōu)點(diǎn)。
以上公開(kāi)的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒(méi)有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實(shí)施方式。顯然，根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說(shuō)明書(shū)選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書(shū)及其全部范圍和等效物的限制。