[发明专利]一种利用纯碱废液和电石废渣脱硫的方法

说明书

技术领域：

本发明属于化工领域，具体为化学湿法脱硫工艺。

背景技术：

近几年来，国家加强了对大气环境的监察和治理，制定了排放标准，如“工业炉窑烟尘排放标准”、“发电厂大气污染物排放标准”、“大气环境质量标准”等。在这些标准中对烟尘排放中的SO₂含量做了严格的规定。各地区环保部门严格执法，超标排放的企业被限期整改或者停产整改，不达标必须关闭。在这种形势下各种脱硫工艺应运而生。这些脱硫工艺多数为湿法化学脱硫，如烧碱液脱硫、纯碱液脱硫、氨法脱硫、氢氧化钙脱硫等。近几年还引进和研究出“石灰石/石膏湿法脱硫技术”、“电子束氨法脱硫技术”和“活性炭催化吸附脱硫技术”等。各种脱硫工艺各有利弊，现有湿法化学脱硫工艺简单投资少，但是运行费用很大；引进的“石灰石/石膏脱硫”投资巨大，一般企业无法承受。

现在需要研究出一种不仅工艺简单投资少，而且运行成本低、脱硫率高的脱硫工艺路线。

本发明就是这样一条工艺路线。

发明内容：

在氨碱法纯碱生产中，每生产1吨纯碱排出10m³废液，废液中含有10％CaCl₂，在聚氯乙烯(以下简称PVC)生产中，每生产1吨PVC排出含50％Ca(OH)₂的电石渣3吨多。纯碱废液和电石废渣大部分都没有利用，排到山沟或大海，严重污染了环境。

本发明正是利用纯碱废液中的CaCl₂和电石废渣中的Ca(OH)₂脱除烟气中的SO₂。如果当地没有纯碱废液和电石渣，可以购买由纯碱废液生产的二水氯化钙(CaCl₂·2H₂O)配制成CaCl₂溶液。电石渣可用石灰代替。

本发明的工艺流程请见图1。

在图1循环池(3)中放入已配置好的CaCl₂溶液，溶液浓度根据烟气中SO₂含量和脱硫率的大小决定，可以在10％以下，也可以在20％以上，一般为15％左右。

在图1中和池中放入调制好的石灰乳液。

脱硫反应主要在脱硫塔中进行。脱硫塔(见图3)内装二层填料。

由图1显示，含SO₂的烟气从脱硫塔烟气进口(A)进入，从顶部烟气出口(B)排出。循环池(3)中的CaCl₂溶液用离心泵(2)送入脱硫塔上部，CaCl₂溶液与烟气逆流接触，迅速反应，烟气中的SO₂溶于CaCl₂溶液与水生成亚硫酸(H₂SO₃)，亚硫酸与CaCl₂反应，生成白色亚硫酸钙(CaSO₃)沉淀，同时生成HCl。根据气体在液体中平衡溶解度的享利定律，HCl主要溶解在溶液中，形成浓度很低的盐酸。

主要反应式如下：

SO₂+H₂O＝H₂SO₃……………………………(1)

H₂SO₃+CaCl₂＝CaSO₃↓+2HCl………………(2)

脱硫后的CaCl₂溶液由脱硫塔底部出来进入中和池(5)。在中和池中，浓度很低的盐酸与Ca(OH)₂发生中和反应，重新生成CaCl₂，主要反应式如下：

Ca(OH)₂+2HCl＝CaCl₂+2H₂O……………(3)

中和池(5)中上部的液体通过导流管(7)放入澄清池(4)，在澄清池(4)中，CaSO₃大部分沉淀下来，清液经导流管(6)流入循环池，重新开始脱硫。

澄清池中的沉淀物主要是CaSO₃，CaSO₃极易氧化成CaSO₄，通过空气管(8)将空气鼓入澄清池(4)，将CaSO₃氧化成CaSO₄，成为石膏(CaSO₄·2H₂O)。隔一定时间将石膏取出送给水泥厂或加工为石膏制品。