一種滿足煙氣污染物深度脫除的鈣-鎂聯(lián)合脫硫脫硝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種滿足煙氣污染物深度脫除的鈣-鎂聯(lián)合脫硫脫硝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前我國(guó)大氣污染形勢(shì)嚴(yán)峻，對(duì)人體健康造成了嚴(yán)重的危害。S02是造成大氣污染的主要污染物之一，有效控制工業(yè)煙氣中S02是當(dāng)前刻不容緩的環(huán)保課題。近年來，國(guó)內(nèi)外針對(duì)工業(yè)廢氣，尤其是燃煤電廠大氣污染物提出了超低排放的要求，要求S02排放低于35mg/m30
[0003]綜觀目前應(yīng)用的主流技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)，無論是爐內(nèi)脫硫還是煙氣凈化，核心均為鈣基化合物與S02反應(yīng)生成石膏(CaS04)。這些方法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)運(yùn)行安全可靠，適用的煤種范圍廣、脫硫效率高、吸收劑利用率高、脫硫劑-石灰石來源豐富且廉價(jià)。然而，單獨(dú)使用鈣法脫硫很難達(dá)到目前超低排放的要求，需要通過增加噴淋層數(shù)量、提高液氣比、增大漿液池容積等手段來增強(qiáng)脫硫效率，尤其是當(dāng)脫硫效率較高時(shí)，如果繼續(xù)提高液氣比等措施，脫硫效率的增加非常緩慢，從而極大的增加設(shè)備的投資和能耗。因此，單獨(dú)利用鈣法在實(shí)現(xiàn)脫硫深度控制時(shí)的代價(jià)較高。
[0004]目前，作為濕法煙氣脫硫技術(shù)的氧化鎂脫硫法正在世界上得到較為廣泛的推廣和應(yīng)用。氧化鎂法脫硫技術(shù)成熟，脫硫效率高達(dá)98%以上，很容易滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。此外，氧化鎂法脫硫系統(tǒng)不結(jié)垢，系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，工作效率高，副產(chǎn)品可回收利用;脫硫劑采用氧化鎂粉，原料來源充足、運(yùn)輸方便，價(jià)格相對(duì)低廉。但是，對(duì)于較大規(guī)模的脫硫，由于脫硫所消耗的氧化鎂量以及所產(chǎn)生的待處理的硫酸鎂廢水均較高，經(jīng)濟(jì)性方面存在問題。但是，若將其與鈣法脫硫結(jié)合使用，僅用在深度脫硫區(qū)，則其優(yōu)勢(shì)則更明顯。
[0005]綜上所述，鈣法脫硫很難達(dá)到目前超低排放的要求，而鎂法脫硫難以適用于大規(guī)模的脫硫，成本較高。所以要探究一種成本低、適合于大規(guī)模脫硫、脫硫效率高的脫硫方法，具有良好的工業(yè)價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種滿足煙氣污染物深度脫除的鈣-鎂法聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種滿足煙氣污染物深度脫除的鈣-鎂聯(lián)合脫硫脫硝方法，脫硫采用濕法吸收工藝，并將吸收設(shè)備采用分區(qū)設(shè)計(jì)，分別包括主脫硫區(qū)和深度脫硫區(qū)，包括以下幾個(gè)步驟:
[0008](I)工業(yè)煙氣經(jīng)過除塵后，輸入主脫硫區(qū)，在主脫硫區(qū)采用鈣法脫硫?qū)煔膺M(jìn)行預(yù)脫硫，得到低硫煙氣；
[0009](2)步驟(I)所得低硫煙氣進(jìn)入深度脫硫區(qū)，在深度脫硫區(qū)采用鎂法脫硫?qū)Φ土驘煔膺M(jìn)行深度脫硫，再經(jīng)過除霧處理，排放至大氣中。
[0010]步驟(I)所述的鈣法脫硫是以石灰石粉、石灰或電石渣的一種或多種作為脫硫劑，溶于水中，配置成質(zhì)量濃度為5?20 %，pH值為5.5?6.5的漿液(pH大于6.5后容易結(jié)垢，所以不能太高;pH〈7仍可以脫硫)，栗入主脫硫區(qū)與煙氣充分接觸后混合，脫去煙氣中的硫，脫硫液氣比為3-8L/m3。
[0011]步驟(I)輸入主脫硫區(qū)的煙氣中的二氧化硫濃度為500-5000mgm3情況下，經(jīng)主脫硫區(qū)脫除煙氣中90%以上的二氧化硫，并使主脫硫區(qū)排出的煙氣中二氧化硫濃度低于300mg/m3，使鈣法脫硫在最合理的工藝條件下運(yùn)行。脫硫產(chǎn)物則經(jīng)氧化結(jié)晶，轉(zhuǎn)化為石膏。
[0012]步驟(2)所述的鎂法脫硫是以氧化鎂或氫氧化鎂漿液作為脫硫劑，溶于水中，配置成質(zhì)量濃度為I?10%，pH值為6.5?9的漿液，栗入深度脫硫區(qū)與煙氣充分接觸混合，脫去煙氣中的硫，脫硫液氣比為l_3L/m3，通過此處理，使系統(tǒng)在很低的鎂消耗情況下，實(shí)現(xiàn)深度脫硫，并可大幅度降低主脫硫區(qū)的鈣法脫硫的運(yùn)行壓力。
[0013]步驟(2)所述的深度脫硫區(qū)可將來自于主脫硫區(qū)的煙氣中二氧化硫脫至30mg/m3以內(nèi)。
[0014]在所述的深度脫硫區(qū)向鎂法脫硫所用脫硫劑漿液中添加脫硝強(qiáng)化劑，進(jìn)行脫硝。
[0015]所述的脫硝強(qiáng)化劑包括臭氧、雙氧水、過氧化鎂或過硫酸鎂等不含鹵素或堿金屬的氧化劑中的一種或幾種;氧化鎂的PH具有激活這些氧化劑吸收脫硝的能力，具有較好的脫硝效果;所述脫銷強(qiáng)化劑的添加量為使其在鎂法脫硫所用脫硫劑漿液中的質(zhì)量濃度為:
[0016]所述的深度脫硫區(qū)所得脫硫脫硝副產(chǎn)物為硫酸鎂或硝酸鎂溶液，將所得的硫酸鎂或硝酸鎂溶液作為主脫硫區(qū)的緩沖劑使用，可改善主脫硫區(qū)的脫硫效果。
[0017]將所得的硫酸鎂和硝酸鎂溶液通入脫硫液循環(huán)池，用氨水沉淀，得到氫氧化鎂可進(jìn)行循環(huán)使用;再生所產(chǎn)生的硫酸銨則再利用石灰重新置換成為氨水，進(jìn)行循環(huán)利用;所產(chǎn)生的硫酸鈣沉淀經(jīng)洗滌后，與脫硫石膏一起收集。
[0018]所述的主脫硫區(qū)和深度脫硫區(qū)位于一體化設(shè)備中或者兩個(gè)獨(dú)立的塔設(shè)備中。
[0019]所述的一體化設(shè)備從下至上依次為塔釜區(qū)、主脫硫區(qū)、深度脫硫區(qū)和除塵除霧區(qū)；原料煙氣從主脫硫區(qū)進(jìn)入設(shè)備，
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾方面:
[0021 ] (I)相比傳統(tǒng)的石灰石-石膏法脫硫工藝，脫硫效率明顯提高；
[0022](2)由于深度脫硫區(qū)氧化鎂的高效去除效果，避免了為達(dá)到超低排放而增加噴淋層數(shù)量、提高液氣比、增大漿液池容積等手段，降低了成本，使系統(tǒng)在很低的鎂消耗情況下，實(shí)現(xiàn)深度脫硫，且大幅度降低主脫硫區(qū)的鈣法脫硫的運(yùn)行壓力；
[0023](3)氧化鎂不結(jié)垢，因此，設(shè)備不易腐蝕，減少了維修成本；
[0024](4)在深度脫硫區(qū)添加使用臭氧、雙氧水、過氧化鎂、過硫酸鎂等不含鹵素或堿金屬的氧化劑中的一種或多種，可以同時(shí)進(jìn)行脫硝，且氧化鎂的PH具有激活這些氧化劑吸收脫硝的能力，具有較好的脫硝效果；
[0025](5)深度脫硫區(qū)所得到的脫硫脫硝副產(chǎn)物，可直接作為主脫硫區(qū)脫硫液的緩沖劑使用，能改善主脫硫區(qū)的脫硫效果；也可用氨水進(jìn)行沉淀，得到的氫氧化鎂可進(jìn)行循環(huán)使用，再生所產(chǎn)生的硫酸銨則再利用石灰重新轉(zhuǎn)化為置換成為氨水，進(jìn)行循環(huán)利用。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的工藝示意圖。
[0027]其中I為主脫硫區(qū)，2為深度脫硫區(qū)，3為除塵除霧區(qū)，4為脫硫液循環(huán)池，5為塔釜區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0029]實(shí)施例1
[0030]如圖1所示，本實(shí)施例采用一體化設(shè)備，從下至上依次為塔釜區(qū)5、主脫硫區(qū)1、深度脫硫區(qū)2和除塵除霧區(qū)3。深度脫硫區(qū)2的溶液通入脫硫液循環(huán)池4，加入氨水，得到氫氧化鎂進(jìn)行循環(huán)使用，具體步驟如下:
[0031 ] (I)原料煙氣中二氧化硫的濃度為500mg/m3，氮氧化物的濃度為150mg/m3，其中一氧化氮80mg/m3，二氧化氮70mg/m3，煙氣溫度為180°C;將該原料煙氣以100m3/h的流量排入主脫硫區(qū)I;主脫硫區(qū)添加流量為300L/h的脫硫劑溶液，該脫硫劑溶液是由石灰溶于水制得，其濃度為20wt %，pH為6.5，經(jīng)反應(yīng)后，得到低硫煙氣，其中的二氧化硫濃度為50mg/m3，脫除率在90 %。
[0032](2)主脫硫區(qū)I反應(yīng)后的脫硫劑溶液落入塔釜區(qū)5中，該脫硫劑溶液通過一臺(tái)循環(huán)栗從塔釜區(qū)5中抽出，經(jīng)過管道打回至主脫硫區(qū)I的頂部，進(jìn)行脫硫劑溶液的循環(huán)利用；
[0033](3)將低硫煙氣排入深度脫硫區(qū)2，添加流量為100L/h的吸收劑漿液，該吸收劑漿液是氫氧化鎂加水而形成的氫氧化鎂漿液，其濃度為1wt %，PH為9，同時(shí)在該漿液中添加雙氧水(使溶液含雙氧水濃度為I % )，進(jìn)行深度脫硫脫硝后，得到可排放煙氣；
[0034](4)將深度脫硫區(qū)2中處理后所得的漿液排入脫硫液循環(huán)池4，并在脫硫液循環(huán)池4中加入15%氨水(添加體積與待再生溶液體積之比為1:3)，產(chǎn)生的沉淀為氫氧化鎂，加入水后重新變?yōu)闅溲趸V漿液循環(huán)至深度脫硫區(qū)2;產(chǎn)生的溶液中添加足量的石灰，使溶液重新變?yōu)榘彼傲蛩徕}沉淀，硫酸鈣沉淀進(jìn)行回收；
[0035](5)將可排放煙氣排入除塵除霧區(qū)3，進(jìn)行深度除塵除霧處理后排入大氣。
[0036]經(jīng)檢測(cè)，排入大氣的煙氣中二氧化硫的濃度為6mg/m3，一氧化氮的濃度降為30mg/m3，二氧化氮濃度降為10mg/m3，二氧化硫的濃度達(dá)到排放要求，脫硫率為98.8%。
[0037]實(shí)施例2
[0038]本實(shí)施例采用一體化設(shè)備，從上至下依次為除塵除霧區(qū)、深度脫硫區(qū)、主脫硫區(qū)、塔釜區(qū)。深度脫硫區(qū)的溶液通入脫硫液循環(huán)池，加入氨水，得到氫氧化鎂進(jìn)行循環(huán)使用，具體步驟如下: