[发明专利]一种可用于脱硫或脱碳的复合苛化无垢双碱法工艺及系统

说明书

本发明公开了一种可用于脱硫或脱碳的复合苛化无垢双碱法工艺及系统，其工艺包括苛化再生部分，苛化再生部分包括吸收过含SO₂尾气的碱性吸收液即富液，经过双碱复合苛化，双碱复合苛化包括首先向富液中加入过量氢氧化钙，再向富液中加入过量碳酸钠，得到苛化脱钙后混合液，苛化脱钙后混合液过滤得到石膏渣CaSO₄和再生双纯化碱吸收液。其系统包括双碱复合苛化再生釜，双碱复合苛化再生釜连通高效氧化混合搅拌装置。本双碱法工艺及系统能够很好地去除循环吸收液中的硫酸根和钙离子，从根源上解决了双碱法中的沉淀堵塞。该工艺通过控制溢出富液的pH值，可以选择同时脱硫脱二氧化碳、或单独脱硫，也可用于不含硫尾气的脱二氧化碳。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种可用于脱硫或脱碳的复合苛化无垢双碱法工艺及系统。

背景技术

双碱法工艺可分为吸收和苛化再生两大部分，双碱法初次启动时，需要配置碱性溶液作为吸收液，碱性溶液吸收SO₂后，生成亚硫酸盐，亚硫酸盐可被氧化成硫酸盐。富含亚硫酸盐和硫酸盐的吸收液即富液，再用Ca(OH)₂处理，让硫酸盐苛化，又转换为苛性碱（一般是氢氧化钠或氢氧化钾）和石膏CaSO₄。石膏CaSO₄出售，苛性碱继续用于吸收，如此循环。运行中消耗的是Ca(OH)₂，而用于吸收则是脱硫能力更强的苛性碱。双碱法吸收效率高，运行成本低，且无废水生成，是用途广泛的一种脱硫方法。由于反应涉及苛性碱和Ca(OH)₂两种碱，所以称为双碱法。

目前双碱法存在以下几个问题：一是过滤困难，滤液中CaSO₃和Ca(OH)₂的存在，其中CaSO₃可氧化成CaSO₄，CaSO₃与CaSO₄共存时，会生成膏状混合结晶，影响过滤，同时膏状Ca(OH)₂进一步增加了过滤的难度。二是系统堵塞严重，碱性吸收液中微溶的Ca²⁺与烟道中的SO₂等反应，最终生成微溶于水的钙盐沉淀，导致阻塞，经计算，苛化再生后得到的NaOH清液中，每立方米可以溶解氢氧化钙1.6Kg左右，进入吸收系统后，可以生成二水硫酸钙3.7Kg左右，假设每天需要使用20m³的吸收液，仅微溶在NaOH清液中的Ca(OH)₂，进入吸收塔后，就可以和SO₂、CO₂等反应，生成钙盐沉淀70Kg以上。三是苛化转换不完全，由于设备与工艺本身的缺陷，常常会导致苛化转换不完全，碱消耗偏高，无法流畅运行，脱硫效率降低，运行成本增加等等，操作起来相当困难。另外，CO₂作为最主要的温室气体之一，现有脱除二氧化碳的方法与装置成本偏高，实施困难，难以推广，需要探寻一种简单便捷、成本低廉的方法进行脱碳。

中国专利CN03141594.6公开了一种浓碱双碱法烟气脱硫工艺，其苛化再生部分为在再生池中加入再生碱和补充水进行再生，再生碱中不包括碳酸钠。再生后浆液经过澄清池澄清后，澄清液到泵前并加入补充碱，再进入吸收塔，专利中是先再生后净化（澄清），然后加碳酸钠，碳酸钠是作为补充碱在再生完成并澄清后，在泵前池中加入的，这样就导致再生后的混合液很浑浊，若采取过滤措施，则需要增加设备，加大运行成本和时间。因此，现有的双碱法工艺及系统需要进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于脱硫或脱碳的复合苛化无垢双碱法工艺及系统，本双碱法工艺及系统能够很好地去除循环吸收液中的硫酸根和钙离子，从根源上解决了双碱法中的沉淀堵塞，并可以根据需要同时脱硫脱碳或单独脱硫、单独脱碳。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：