[发明专利]一种白泥再生的双碱法烟气脱硫工艺

说明书

技术领域

本发明涉及大气污染控制技术领域，具体是涉及一种烟气净化中用纯碱、烧碱或废碱等碱液作为吸收剂、白泥浆液作为再生剂的双碱法烟气脱硫工艺。

背景技术

烟气脱硫(FGD)是世界上唯一大规模商业化的脱硫技术。FGD技术只要是利用吸收剂或吸附剂去除烟气中的SO₂，并使其转化为较为稳定的硫的化合物。FGD技术种类繁多，但是真正工业化的只有十几种。FGD技术按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。其中湿法烟气脱硫技术占整个工业化脱硫装置的85％左右，而湿式石灰石/石灰法又占湿法的近80％，在现有烟气脱硫技术中占主导地位。

湿式石灰石/石灰法烟气脱硫技术是利用成本低廉的石灰石或石灰作为吸收剂吸收烟气中的SO₂，生成半水亚硫酸钙或石膏。这种技术曾在70年代因其投资大、运行费用高和腐蚀、结垢、堵塞等问题而影响了其在火电厂中的应用。经过多年的实践和改进，石灰石/石灰法的工作性能和可靠性大为提高，投资与运行费用显著减少。双碱法正是为了克服石灰石/石灰法容易结垢和堵塞的缺点而发展起来的。双碱法先用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收SO₂，然后再用石灰乳或石灰吸收液进行再生。双碱法的明显优点是，由于主塔内采用液相吸收，吸收剂在塔外的再生池中进行再生，从而不存在塔内结垢和浆料堵塞问题，而且可以使用高效的板式塔或填料塔代替目前广泛使用的喷淋塔浆液法，减少吸收塔的尺寸及操作液气比，降低成本。此外，双碱法可得到较高的脱硫率，可达90％以上，应用范围较广。

纯碱作为重要的基础化工原料，广泛应用于冶金、化工、建材、造纸、医药、食品等行业。近年来，我国纯碱生产发展迅速，年生产能力在800万吨以上，其中氨碱法纯碱生产能力为450万吨左右。氨碱法制碱过程中，在蒸氨工艺中产生大量的废液，废液经压滤后产生的碱渣俗称白泥。制浆造纸厂在碱回收过程中也会产生大量苛化白泥。由于无法得到妥善处理，白泥只能自然堆放，或者直接排海。长期堆放的白泥占用了大量的土地资源，且其表面风化产生扬尘污染；白泥排海则导致海洋生态平衡被破坏，危害水产养殖，而且沉积以后有可能危及航道。因此白泥的污染问题一直困扰着纯碱、造纸等相关企业。

发明内容

本发明提供了一种白泥再生的双碱法烟气脱硫工艺，以废弃物白泥作为脱硫再生剂，达到以废治废的目的，减少白泥污染排放，同时也降低了烟气脱硫运行成本。

一种白泥再生的双碱法烟气脱硫工艺，除尘后的烟气与脱硫吸收液接触反应，除去二氧化硫后，经除雾排放；脱硫后的吸收液与白泥浆液进行再生反应后沉淀，沉淀后的上清液循环利用，与烟气接触脱硫。

所述的脱硫吸收液为钠碱，比如纯碱、烧碱或含纯碱和/或烧碱的废碱等；吸收液中钠离子浓度为0.05-0.5mol/L。

所述的白泥浆液的质量百分浓度为5～35％，视白泥中的碳酸钙含量定。

所述的再生反应的pH值为7-9，可保证白泥中的碳酸钙再生时较高的利用率。

本发明的反应过程为(以纯碱为吸收剂)：

1、启动过程：系统的启动阶段，纯碱配制成一定浓度的吸收液，在吸收塔内与烟气中的SO₂发生如下反应：

Na₂CO₃+SO₂→Na₂SO₃+CO₂     (1)

Na₂SO₃+SO₂+H₂O→2NaHSO₃    (2)

系统在启动后的一段时间内，主要以反应(1)为主，随后以反应(2)为主，pH值缓慢下降至7以后开始再生。

2、再生过程：再生通过吸收塔外再生池内加入白泥浆液进行，白泥的主要成份为CaCO₃：

3、吸收过程：系统运行一段时间后，进入吸收塔的再生吸收液进行如下反应：

Na₂CO₃+SO₂→Na₂SO₃+CO₂      (5)

Na₂SO₃+SO₂+H₂O→2NaHSO₃     (6)