[发明专利]间歇式干法/半干法脱硫灰稳定化改性系统及其运行方法

说明书

本发明涉及间歇式干法/半干法脱硫灰稳定化改性系统及其运行方法，主要解决目前干法/半干法脱硫灰无法大规模综合利用的问题，同时还能实现废硫酸的资源化利用，达到以废治废的目标，创造显著的经济和环境效益。其特征在于：系统由射流曝气器、曝气塔、气体排放管、脱硫灰给料机、酸液罐、酸液泵、排浆泵、石膏旋流器、石膏脱水机、溢流罐、循环泵组成；将常规一步氧化过程分解为多步，通过精确控制每一步的固液比和浆液pH，不仅避免了CaSO₃分解而释放出SO₂，而且保证了足量的CaSO₃处于液相反应体系中，最终克服了干法/半干法脱硫灰的不稳定性和高碱性带来的SO₂二次污染和氧化速率缓慢的问题，创造性地实现了其清洁高效改性。

技术领域

本发明属于资源与环境技术领域，涉及对干法/半干法脱硫灰的稳定化改性及资源化利用，具体地说是涉及一种间歇式干法/半干法脱硫灰稳定化改性系统，同时还提供了此系统的运行方法。

背景技术

近年来，由于我国对生态环境保护的高度重视，以及对SO₂排放要求的日趋严格，在燃煤电厂、钢铁烧结、工业锅炉、石化等行业，烟气脱硫工艺得到了广泛的推广应用，其中以CFB、LIFAC、NID、SDA、CDSI 为代表的干法/半干法脱硫工艺因具有占地面积小、投资少、运行费用低、能量消耗少、无污水废酸排放等优点，已经成为了烟气脱硫技术未来发展的趋势。

干法/半干法脱硫工艺的特征是应用粉状或粒状钙基吸收剂来脱除烟气中的SO₂，脱硫产物为干粉状，主要组成为CaSO₃·1/2H₂O、CaCO₃、CaSO₄·2H₂O和少量未反应的Ca(OH)₂等。与湿法脱硫工艺相比较，干法/半干法脱硫工艺所产生的脱硫灰的成分复杂得多，具有高硫、高钙、高碱性的特点，尤其是CaSO₃的比例很高，这种化学稳定性较差的组分使干法/半干法脱硫灰表现出不同寻常的物化特性。由于对此类固体废物的性质、反应特点及作用机理的研究还不够系统和深入，目前人们对其综合利用多持审慎态度，尚未形成有效的利用途径，导致干法/半干法脱硫灰大量堆积或简单填埋，不仅占用了大量宝贵的土地资源，而且增加了企业负担，制约了干法/半干法脱硫工艺的进一步推广和应用。此外，由于CaSO₃的不稳定性，长期堆放极易引起SO₂的释放而对环境造成潜在威胁；同时，由于干法/半干法脱硫灰的粒径较小，质量较轻，一经风吹，便会到处飞扬而污染空气。

对于干法/半干法脱硫灰的综合利用，目前国内外的相关工作尚未构成完整的体系，所取得的成果均属于研究性质，还没有形成任何一种大规模工业化应用的技术，究其原因，主要有以下四个方面：

(1) 脱硫灰的化学成分十分复杂。一般干法/半干法脱硫灰的物相组成均包括CaSO₄、CaSO₃、CaCO₃、Ca(OH)₂、CaO、MgCO₃等众多组分，这就使其总体呈现出复杂多样的化学性质，因此在综合利用时所受到的限制更多，利用难度更大。

(2) 脱硫灰的各组分含量波动较大。由于不同企业设备操作、运行、管理水平的差异，不同原料种类和配料方案的差异，不同脱硫工艺脱硫效率的差异，以及不同批次燃煤成分的差异，致使不同脱硫设备以及同一设备的不同时间段所产生的脱硫灰的各组分含量会发生较大的波动。这种波动带来了总体化学性质的频繁变化，给其综合利用造成了很大的困难。