專利名稱：一種省去漿液制備系統(tǒng)的石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及火電廠、工業(yè)鍋爐及其他含二氧化硫的煙道氣的二氧化硫脫出(Flue Gas DesulfUrizaiton,FGD)，尤其是采用石灰石、石灰為原料的濕式石灰石一石膏法煙氣脫硫工藝。
背景技術(shù)：
含硫礦物及燃料燃燒時，排放的煙氣中含有S02。典型例子是以煤和石油(一般是重油)
為燃料的鍋爐煙氣以及有色和黑色金屬冶煉的燒結(jié)機煙氣。煙氣脫硫目前歸納起來有三大類: (l)燃燒前脫硫，比如洗選脫硫、焦化脫硫和生物脫硫；(2)燃燒中脫硫，即爐內(nèi)脫硫；(3) 燃燒后煙氣脫硫。目前，煙氣脫硫是世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫技術(shù)。煙氣脫硫技 術(shù)主要是利用吸收劑或吸附劑去除煙氣中的S02，并轉(zhuǎn)化為硫的穩(wěn)定化合物。煙氣脫硫技術(shù) 繁多，但是在當今世界上占主導地位是石灰石一石膏法。
石灰石一石膏法煙氣脫硫技術(shù)是利用成本低廉，來源廣泛的石灰石為吸收劑，經(jīng)過漿液 制備系統(tǒng)(通過破碎機和球磨機將石灰石制備成粒度小于300目，即小于45pm)制備成30 %左右的漿液，再通過漿液循環(huán)泵輸入吸收塔，與含S02的煙氣接觸反應(yīng)，生成亞硫酸鈣， 最后通過鼓入空氣在吸收塔的底部，將亞硫酸鈣氧化成硫酸轉(zhuǎn)，經(jīng)脫水制備得到石膏。總的 反應(yīng)如下
O C03 + S02 + 2//2(9 +丄02 = CflS04 2//20 + CO,(1)
2
該技術(shù)的主要優(yōu)點是(1)脫硫效率高；(2)吸收劑利用率高，石灰石利用率一般達到
95%以上；(3)設(shè)備運轉(zhuǎn)率高， 一般達到95%。"七五"期間，重慶珞璜電廠引進日本三菱
重工的與2x360MW機組配套2套濕式石灰石/石膏法煙氣脫硫技術(shù)和設(shè)備，率先建成了大型
燃煤鍋爐煙氣脫硫示范工程，并于1992和1993年正式投入商業(yè)運轉(zhuǎn)，系統(tǒng)脫硫率達95%，
石膏純度達90%以上。
但是現(xiàn)有的石灰石/石膏法煙氣脫硫技術(shù)主要缺點是投資大，運行費用高。由于石灰石
在水中的溶解度很低，約50mg/1，脫硫效率受石灰石的溶解速率影響。為提高溶解速率，石 灰石礦需要經(jīng)過多級研磨，成為粒度為250—325目(60um—30um)的超細石灰石粉，與水混 合配置成為l-30(wt)n/。的槳狀液體(石灰石漿液)。根據(jù)美國Tennessee Valley Authority (TVA) 的研究，石灰石塊破碎到粗粒級21(^m (70目)需要能耗是5-15kWhA，而要通過球磨機磨 到45pm (325目)需要的能耗是前者的3倍。因此磨礦能耗很高，而且球磨機投資高，占地 面積也大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種省去破碎和球磨裝置，同時煙氣脫硫率和石灰石利用率不受影響的新型 石灰石一石膏煙氣脫硫工藝，實現(xiàn)石灰石一石膏法煙氣脫硫的低投資、低運行成本，從而使 該脫硫技術(shù)獲得更廣泛的運用。
本發(fā)明的構(gòu)思
將從石灰石礦運送來的石灰石不經(jīng)過傳統(tǒng)的破碎，球磨等工藝，而是直接倒入溶解漿液 槽中，同時在漿液槽中加入濃度為0.2 — 10X(wt)的有機酸，石灰石在漿液槽中溶解反應(yīng)(2)，
直至完全變成有機酸鈣溶液
<formula>formula see original document page 4</formula> (2)
通過循環(huán)泵將吸收漿液溶液輸入吸收塔，含S02煙氣進入吸收塔與吸收漿液發(fā)生脫硫反 應(yīng)(3) — (5),凈化煙氣排出吸收塔
<formula>formula see original document page 4</formula>吸收了 S02的吸收漿液在吸收塔底部被強制氧化，生成水合石膏<formula>formula see original document page 4</formula> (6)
石膏漿液送過濾工段過濾，濾液含有高濃度的有機酸(從反應(yīng)(3)可以看出有機酸在脫 硫過程中被置換出來)被輸送到石灰石溶解槽，繼續(xù)回用。
有機酸為乙酸、擰檬酸、己二酸，苯甲酸、腐殖酸中的至少一種，乙酸或糠醛生產(chǎn)中 排放的含醋酸廢水，乳酸或檸檬酸生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢液。
本發(fā)明的工藝過程
從石灰石礦場運輸來的石灰石直接倒入石灰石溶解槽中，溶解漿液輸送到進入吸收塔中 與煙氣接觸，發(fā)生吸收脫硫反應(yīng)，凈化后的煙氣排出脫硫塔，吸收了 S02的吸收漿液在脫硫 塔底部被空壓機鼓入的空氣強制氧化成半水合石膏，石膏漿液輸送到水力旋流器中，經(jīng)旋流 器分離后，頂流回到石灰石溶解槽中，底流送帶式脫水機過濾，濾液含有高濃度的有機酸被 輸送到石灰石溶解槽，繼續(xù)回用。
本發(fā)明省去槳液制備系統(tǒng)的石灰石一石膏法煙氣脫硫工藝，既能節(jié)省破碎、球磨能耗， 節(jié)省投資，又能提高脫硫槳液pH緩沖值，有效降低鈣離子濃度，避免亞硫酸鈣和硫酸鈣結(jié) 垢，同時提高石灰石的利用率，降低脫硫成本。與傳統(tǒng)石灰石一石膏法相比，在相同的液氣 比條件下，脫硫率提高5-10%，石灰石利用率提高1-10%。


附圖1為省去漿液制備系統(tǒng)的石灰石一石膏法煙氣脫硫工藝流程圖 l一煙氣入口； 2 —氧化空氣入口；3 —攪拌漿； 4一噴淋脫硫塔；
5 —漿液循環(huán)泵； 6 —石膏出料泵； 7 —吸收漿液進料泵；8 —石灰石溶解槽；
9一凈化煙氣出口； IO—除霧器； ll一噴頭； 12 —旋流器；
13 —帶式脫水機；14一有機酸補充口； 15 —石灰石塊入口； 16 —攪拌電機
具體實施例方式
實施例l
參見附圖1，從石灰石礦場運輸來的石灰石從石灰石塊入口 15直接倒入石灰石溶解槽8 中，同時補充的有機酸從有機酸補充口 14加入到石灰石溶解槽8中，石灰石溶解漿液通過吸
收漿液進料泵7輸送進入脫硫塔4中與從煙氣入口 1進入的煙氣接觸，發(fā)生吸收脫硫反應(yīng)， 凈化后的煙氣經(jīng)過除霧器10從脫硫塔4頂部9排出，吸收了 S02的吸收漿液在脫硫塔4底部 通過漿液循環(huán)泵5輸送到噴頭11繼續(xù)噴淋吸收S02，在脫硫塔4底部生成的亞硫酸鈣和亞硫 酸氫鈣被空壓機2鼓入的空氣強制氧化成半水合石膏，石膏漿液經(jīng)石膏出料泵6輸送到水力 旋流器中12，經(jīng)旋流器分離后，頂流回到石灰石溶解槽8中，底流經(jīng)帶式脫水機過濾，濾液 含有高濃度的有機酸被輸送到石灰石溶解槽8，繼續(xù)使用。
某燃煤鍋爐煙氣量11萬Nm3/h, SO2=2000mg/Nm3;含塵230mg/Nm3;溫度140°C,煙 氣脫硫過程采用本發(fā)明公開的技術(shù)，流程圖如圖l所示，并按上述具體實施方式
進行，
脫硫塔直徑4.0m,總高12m，石灰石溶解槽中有機酸為乙酸，濃度為0.2%，液氣比為 8.0L/m3，脫硫效率為95%，石灰石利用率為97.6%，所得二水石膏質(zhì)量為CaCO350.8%，表 面水含量￡8.7%。 實施例2
按照實施例1所述的工藝過程進行170t/h鍋爐配套煙氣脫硫，鍋爐出口 S02濃度為 1800mg/Nm3，溫度為152°C，進塔pH為6.0，石灰石溶解槽中有機酸為乙酸，濃度為10%， 液氣比為5.0L/m3，脫硫率為96.2%，石灰石利用率為98.6%。
實施例3
按照實施例1所述的工藝過程對實施例2使用的煤質(zhì)進行調(diào)整，加入部分硫磺，提高鍋爐 煙氣出口 S02的濃度為9690mg/Nm3，石灰石溶解槽中有機酸為乙酸，濃度為10%，液氣比 為7.0L/m3，其余條件同實施例2，脫硫率為95.8%，石灰石利用率為98%。 實施例4
按照實施例1所述的工藝過程，在實施例2鍋爐煙氣出口處通過鼓風機鼓入空氣，降低
脫硫塔入口處SO2的濃度為960mg/Nm3，石灰石溶解槽中有機酸為乙酸，濃度為10%,液氣
比為3.0L/m3，其余條件同實施例2，脫硫率為97%,石灰石利用率為99.3%。 實施例5
按照實施例1所述的工藝過程，將石灰石溶解槽中有機酸換為己二酸，濃度為5%，液 氣比為5.0L/m3,其余條件同實施例2，脫硫率為97.2%，石灰石利用率為98.9% 。 實施例6
按照實施例1所述的工藝過程，將石灰石溶解槽中有機酸換為乙酸生產(chǎn)中排放的含乙酸 廢水，濃度為10%，液氣比為6.0L/m3，其余條件同實施例2，脫硫率為96.2%，石灰石利用 率為97.6%。
權(quán)利要求
1、一種省去漿液制備系統(tǒng)的石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝，其特征在于該方法主要包括以下步驟(1)、從石灰石礦運送來的石灰石不經(jīng)過傳統(tǒng)的破碎，球磨等工藝，而是直接倒入溶解漿液槽中；(2)、在漿液槽中加入濃度為0.2-10％(wt)的有機酸，石灰石在漿液槽中溶解反應(yīng)；(3)、石膏漿液送過濾工段過濾，濾液含有高濃度的有機酸被輸送到石灰石溶解槽，繼續(xù)使用。
2、 如權(quán)利要求1所述的脫硫工藝，其特征在于運送來的石灰石礦不經(jīng)過破碎，球磨等工藝， 而是直接倒入溶解漿液槽中。
3、 如權(quán)利要求1所述的脫硫工藝，其特征在于在漿液槽中加入濃度為0.2_10% (wt)的 有機酸。
4、 如權(quán)利要求3所述的脫硫工藝，其特征在于所述的有機酸為乙酸、檸檬酸、己二酸，苯甲酸、腐殖酸中的至少一種，乙酸或糠醛生產(chǎn)中排放的含醋酸廢水，乳酸或檸檬酸生產(chǎn) 中產(chǎn)生的廢液。
5、 如權(quán)利要求1所述的脫硫工藝，其特征在于石膏漿液過濾濾液含有高濃度的有機酸被輸 送到石灰石溶解槽，繼續(xù)回用。
全文摘要
本發(fā)明公開一種省去破碎和球磨裝置，同時煙氣脫硫率和石灰石利用率不受影響的新型石灰石—石膏煙氣脫硫工藝，主要應(yīng)用于火電廠、工業(yè)燃煤鍋爐及其他含二氧化硫的煙道氣的二氧化硫脫出(Flue Gas Desulfurizaiton，F(xiàn)GD)。采用該發(fā)明可以實現(xiàn)石灰石—石膏法煙氣脫硫的低投資、低運行成本，從而使該脫硫技術(shù)獲得更廣泛的運用。
文檔編號B01D53/50GK101185830SQ20071004997
公開日2008年5月28日 申請日期2007年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月10日
發(fā)明者劉建英, 劉盛余, 葉芝祥, 楊懷金, 楊迎春, 羊依金 申請人:成都信息工程學院