[发明专利]以粉煤灰为吸收剂吸收烟气中二氧化硫的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种资源循环再利用技术，具体涉及一种处理工业烟气，控制二氧化硫的排放量，从而达到保护环境的方法。 

背景技术

二氧化硫是大气主要污染物之一，主要来源于工业烟气，随着工业的高速发展，二氧化硫产生量迅速增加，为了控制二氧化硫的排放量，人们研究开发出许多以工业烟气为目标的控制二氧化硫排放量技术，这些技术都是设法使二氧化硫从烟气中分离出来再利用，或转换成无害的物质，俗称烟气脱硫技术。烟气脱硫技术大体上可分为：干法、半干法和湿法，其中湿法占主导地位。湿法烟气脱硫技术就是用吸收剂与水调制成的溶液或浆液，与烟气中的二氧化硫在吸收设备中反应，生成可再利用或无害的物质，使二氧化硫从烟气中分离出来，达到减少二氧化硫排放量的目的。 

湿法烟气脱硫的必备条件之一是要有经济、方便得到、吸收性能好的吸收剂。常用的吸收剂有钙基、钠基、氨基吸收剂，这些吸收剂相对而言价格偏高，造成脱硫成本升高。如果使用对二氧化硫有吸收作用的工业废弃物作为吸收剂，不仅可以降低脱硫成本，而且还能在处理烟气的同时使废弃物得到处理。专利ZL00119453.4《含二氧化硫烟气处理方法》和专利ZL01101467.9《一种处理含二氧化硫废气的化学吸附剂》以有色金属冶炼炉渣作为吸收剂；申请号为99121910.4的专利《一种烟气脱硫剂和烟气脱硫方法》以电石渣或蒸氨碱渣或两者的混合物为脱硫剂；申请号为85104062A的专利《烟气催化脱硫剂及其制备方法》以硫铁矿渣和烟泥为主要原料以活性炭或粮食面粉、氨水作为造孔剂制成脱硫剂；申请号为200710079615.8的专利《一种以炼铁炼钢炉渣为吸收剂吸收烟气中二氧化硫的方法》以炼铁炼钢炉渣为吸收剂。这些技术均以工业废弃物为主要原料加工成脱硫剂用于烟气脱硫。 

发明内容

本发明的目的是使用一种新的脱硫吸收剂，它比现有的吸收剂有更为广泛的材料来源，成本更低，对硫化物的吸收作用更强。 

本发明是以工业废弃物作为脱硫吸收剂，所用废弃物是工业废弃物——粉煤灰。粉煤灰是煤粉燃烧后残留下来的颗粒较细而不均匀的复杂多相物质。煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物(主要为灰分)成为粉煤灰，其中大量(占总量80～90％)颗粒最细部分混杂在高温烟气中，经过除尘器，被分离、收集，为飞灰，另一部分颗粒较粗而落入炉底，成为炉底灰。广义的粉煤灰包括飞灰和炉底灰两部分。煤粉在燃烧过程中，其中灰分矿物质将脱水、分解、氧化变成无机氧化物。粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO、TiO₂、MgO、K₂O、Na₂O、SO₃、MnO等，此外还有P₂O₅等。其中氧化硅、氧化钛来自黏土，岩页；氧化铁主要来自黄铁矿；氧化镁和氧化钙来自与其相应的碳酸盐和硫酸盐。 

采用粉煤灰吸收二氧化硫是利用其中的CaO、MgO、K₂O、Na₂O等碱性氧化物。构成粉煤灰的具体化学成分，因煤的产地、煤的燃烧方式和程度等不同而有所不同，而且波动范围较大。用于吸收SiO₂的粉煤灰要求其中的CaO、MgO、K₂O、Na₂O等碱性氧化物含量要高，最好CaO的含量超过10％，即所谓的高钙粉煤灰。 

采用粉煤灰吸收二氧化硫时，用水将其调制成“浆液”，使“浆液”在吸收设备内与烟气中的SO₂反应，生成相应的亚硫酸盐，然后进一步氧化为稳定的硫酸盐，使SO₂从烟气中分离出来，从而达到脱硫的目的。