CN101549245A - 烧结机烟气脱硫用喷雾式烟气净化器的脱硫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明应用于煤电行业烟气脱硫、钢铁行业烧结机烟气脱硫。一种烧结机烟气脱硫用喷雾式烟气净化器的脱硫方法，主要包括一套脱硫装置，所述脱硫装置由循环泵、吸收塔、氧化池和过滤设备组成，并包括下列步骤：氧化镁的熟化反应步骤：熟化反应是将氧化镁加水并加热进行反应，使其生成氢氧化镁浆液；二氧化硫吸收反应步骤：将制成的氢氧化镁浆液通过循环泵打入吸收塔喷淋层与烟气接触，吸收烟气中的二氧化硫；硫酸镁的回收步骤：将吸收塔内的浆液打入氧化塔，进行氧化反应，将亚硫酸镁氧化生成硫酸镁；将氧化反应后的浆液泵入过滤机过滤，清液进行浓缩、干燥、脱水分离出硫酸镁。本发明具有投资少、吸收剂用量少、脱硫效率高等特点，而且变废为宝。
Description
技术领域
本发明涉烧结机废气脱硫装置及其脱硫方法，应用于煤电行业烟气脱硫、钢铁行业烧结机烟气脱硫领域。
背景技术
钢铁行业采用的烧结机烟气有以下特点：
二氧化硫含量低(和燃煤烟气比较)且不稳定；二氧化硫出口压力不稳定。
处理烟气目前主要有下列两种手段：
(1)氨法脱硫技术
利用液氨或氨水作为吸收剂，脱除烧结机烟气中的二氧化硫，以降低二氧化硫及灰尘的排放量，其副产品为硫铵肥料。
此法是和电子束法、脉冲电晕法配套使用，而这两种方法不仅投资高，因设备元件不过关，大型机组应用较困难。
(2)喷雾式烟气净化器
这项二氧化硫烟气治理技术以石灰为吸收剂，采用喷雾式烟气净化装置，脱硫率在75％以上(最高可达95％)。这方法大多流程较长，投资较高，吸收率不是很理想，同时由于二氧化硫与石灰反应在表面会生成一层包膜，吸收剂利用率不高；有的还有二次污染。
概括起来，现有的脱硫设备和脱硫方法的原理和优缺点见表1：
表1现有脱硫设备和方法比较
| 脱硫工艺 | 脱硫工艺原理 | 工艺特点 | |
| 1 | 石灰石-石膏湿法 | 利用石灰石粉料浆洗涤烟气，使石灰石与烟气中的SO2反应生成亚硫酸钙，脱去烟气中的SO2，再将亚硫酸钙氧化反应生成石膏。 | 优点：脱硫率高：≥95％、工艺成熟、适合所有煤种、操作稳定、操作弹性好、脱硫剂易得、运行成本低、副产物石膏可以综合利用，不会形成二次污染；缺点：工艺流程较长，投资较高； |
| 2 | 简易石灰石-石膏湿法 | 简易湿法烟气脱硫工艺的脱硫原理和普通湿法脱硫基本相同，只是吸收塔内部结构简单(采用空塔或采用水平布置)，省略或简化换热器。 | 优点：投资和占地面积比湿法小；缺点：脱硫率低：约70％ |
| 3 | 海水脱硫法 | 利用海水洗涤烟气吸收烟气中的SO2气体。 | 优点：脱硫率比较高：≥90％、工艺流程简单，投资省、占地面积小、运行成本低；缺点：受地域条件限制，只能用于沿海地区。只适用于中、低硫煤种、有二次污染。 |
| 4 | 旋转喷雾干燥法 | 将生石灰制成石灰浆，将石灰浆喷入烟气中，使氢氧化钙与烟气中的SO2反应生成亚硫酸钙。 | 优点：工艺流程比石灰石-石膏法简单，投资也较小。缺点：脱硫率较低：约70-80％、操作弹性较小、钙硫比高，运行成本高、副产物无法利用且易发生二次污染(亚硫酸钙分解)。 |
| 5 | 炉内干法喷钙 | 直接向锅炉炉膛内喷入石灰石粉，石灰石粉在高温下分解为氧化钙，氧化钙与烟气中的SO2反应生成亚硫酸钙。 | 优点：工艺流程比石灰石-石膏法简单，投资也较小。缺点：脱硫率较低：约30-40％、操作弹性较小、钙硫比高，运行成本高、副产物无法利用且易发生二次污染(亚硫酸钙分解)。 |
| 6 | 炉内喷钙-尾部增湿法 | 直接向锅炉炉膛内喷入石灰石粉，石灰石粉在高温下分解为氧化钙，氧化钙与烟气中的SO2反应生成亚硫酸钙。为了提高脱硫率，在尾部喷入水雾，增加氧化钙与烟气中的SO2反应活性。 | 优点：工艺流程比石灰石-石膏法简单，投资也较小。缺点：脱硫率较低：约70％、操作弹性较小、钙硫比高，运行成本高、副产物无法利用且易发生二次污染(亚硫酸钙分解)。 |
| 7 | 烟气循环流化床 | 在流化床中将石灰粉按一定的比例加入烟气中，使石灰粉在烟气当中处于流化状态反复反应生成亚硫酸钙。 | 优点：钙利用率高、无运动部件、投资省。缺点：脱硫率较低：≥80％、对石灰纯度要求较高，国内石灰不易保证质量、烟气压头损失大、由于加料不均匀会影响锅炉运行。 |
| 8 | 活性炭法 | 使烟气通过加有催化剂的活性炭，烟气中的SO2经催化反应成SO3并吸附在活性炭中，用水将活性炭中的SO3洗涤成为稀硫酸同时使活性炭再生。 | 优点：脱硫率较高：≥90％、工艺流程简单、无运动设备、投资较省、运行费用低。缺点：副产物为稀硫酸，不适宜运输，只能就地利用消化。活性炭每5年需要更换。 |
| 9 | 电子束法 | 将烟气冷却到60℃左右，利用电子束辐照；产生自由基，生成硫酸和硝酸，再与加入的氨气反应生成硫酸铵和硝酸铵。收集硫酸铵和硝酸铵粉造粒制成复合肥。 | 优点：脱硫率高：≥90％、同时脱硫并脱硝，副产物是一种优良的复合肥，无废物产生。缺点：投资高，因设备元件不过关，大型机组应较困难。 |
| 10 | 脉冲电晕法 | 将烟气冷却到60℃左右，利用高压电场辐照；产生自由基，生成硫酸和硝酸，再与加入的氨气反应生成硫酸铵和硝酸铵。收集硫酸铵和硝酸铵粉造粒制成复合肥。 | 优点：脱硫率高：≥90％、同时脱硫并脱硝，副产物是一种优良的复合肥，无废物产生。缺点：投资高，因设备元件不过关，大型机组应较困难。 |
发明内容
本发明旨在解决现有技术的缺陷，提供一种烧结机烟气脱硫用喷雾式烟气净化器及其脱硫方法。本发明具有投资少、吸收剂用量少、占地面积相对较小、脱硫效率高等特点，脱硫效率可达95％以上(最高可达98％)，而且变废为宝。
本发明是这样实现的：
一种烧结机烟气脱硫用喷雾式烟气净化器的脱硫方法，该方法主要包括一套脱硫装置，所述脱硫装置由循环泵、吸收塔、氧化池和过滤设备组成，该脱硫方法包括下列步骤：
氧化镁的熟化反应步骤：
熟化反应是将氧化镁加水并加热到50℃进行反应，使其生成氢氧化镁浆液，反应方程式为：MgO+H2O＝Mg(OH)2，氧化镁纯度≥85％、粒度≤0.125mm；
二氧化硫吸收反应步骤：
将制成的氢氧化镁浆液通过循环泵打入吸收塔喷淋层与烟气接触，吸收烟气中的二氧化硫，镁硫比≤1.03，主要反应方程式为：
Mg(OH)2+SO2＝MgSO3+H2O
MgSO3+H2O+SO2＝Mg(HSO3)2
Mg(HSO3)2+Mg(OH)2+4H2O＝2MgSO3·3H2O
硫酸镁的回收步骤：
将吸收塔内的浆液打入氧化塔，进行氧化反应，将亚硫酸镁氧化生成硫酸镁：MgSO3+1/2O2＝MgSO4
将氧化反应后的浆液泵入过滤机过滤，除去未反应的氢氧化镁和杂质，清液进行浓缩、干燥、脱水分离出硫酸镁。
所述的烧结机烟气脱硫用喷雾式烟气净化器的脱硫方法，所述氧化镁是由碳酸镁焙烧而成，再磨制成粉的。
所述的烧结机烟气脱硫用烟雾式烟气净化器的脱硫方法，所述氢氧化镁浆液密度：1.15～1.20，固体含量不超过20％。
所述的烧结机烟气脱硫用喷雾式烟气净化器的脱硫方法，二氧化硫吸收反应步骤中，所述氢氧化镁浆液和烟气的比例为5L/m3。
所述的烧结机烟气脱硫用喷雾式烟气净化器的脱硫方法，所述硫酸镁的回收步骤中，是把空气鼓入氧化塔内从而进行氧化反应的。
本发明和现有技术对比而言具有下列有益效果：
脱硫效率可高达95％以上，比石灰法高；
运行的同时生产出高纯度的硫酸镁，为用户建立一个循环经济增涨点；硫酸镁回收率(按投入的MgO计)≥70％；
***规模小、造价低，主吸收塔比石灰法要小；
能源消耗量小，吸收剂用量少，运行费用低，本发明的方法的脱硫液气比约为5L/m3，而石灰石法约为15(L/m3)；
脱硫运行自动化，***稳定可靠；
根据用户现场情况设计；配套灵活，适应性好。
具体实施方式
一种烧结机烟气脱硫用喷雾式烟气净化器的脱硫方法，该方法主要包括一套脱硫装置，所述脱硫装置由循环泵、吸收塔、氧化池和过滤设备组成，该脱硫方法包括下列步骤：
氧化镁的熟化反应步骤：所述氧化镁是由碳酸镁焙烧而成，再磨制成粉的；氧化镁纯度≥85％、粒度≤0.125mm；熟化反应是将氧化镁加水并加热到50℃进行反应，使其生成氢氧化镁浆液，反应方程式为：MgO+H2O＝Mg(OH)2，所述氢氧化镁浆液密度：1.15～1.20，固体含量不超过20％。
二氧化硫吸收反应步骤：
将制成的氢氧化镁浆液通过循环泵打入吸收塔喷淋层与烟气接触，吸收烟气中的二氧化硫，镁硫比≤1.03，主要反应方程式为：
Mg(OH)2+SO2＝MgSO3+H2O
MgSO3+H2O+SO2＝Mg(HSO3)2
Mg(HSO3)2+Mg(OH)2+4H2O＝2MgSO3·3H2O
所述氢氧化镁浆液和烟气的比例为5L/m3。
硫酸镁的回收步骤：
将吸收塔内的浆液打入氧化塔，把空气鼓入氧化塔内进行氧化反应，将亚硫酸镁氧化生成硫酸镁：MgSO3+1/2O2＝MgSO4
将氧化反应后的浆液泵入过滤机过滤，除去未反应的氢氧化镁和杂质，清液进行浓缩、干燥、脱水分离出硫酸镁；为用户建立一个循环经济增涨点；硫酸镁回收率(按投入的MgO计)≥70％。本发明脱硫运行自动化，***稳定可靠；还可根据用户现场情况设计；配套灵活，适应性好。
Claims (5)
1.一种烧结机烟气脱硫用喷雾式烟气净化器的脱硫方法，该方法主要包括一套脱硫装置，所述脱硫装置由循环泵、吸收塔、氧化池和过滤设备组成，其特征在于，该脱硫方法包括下列步骤：
氧化镁的熟化反应步骤：
熟化反应是将氧化镁加水并加热到50℃进行反应，使其生成氢氧化镁浆液，反应方程式为：MgO+H2O＝Mg(OH)2，氧化镁纯度≥85％、粒度≤0.125mm；
二氧化硫吸收反应步骤：
将制成的氢氧化镁浆液通过循环泵打入吸收塔喷淋层与烟气接触，吸收烟气中的二氧化硫，镁硫比≤1.03，主要反应方程式为：
Mg(OH)2+SO2＝MgSO3+H2O
MgSO3+H2O+SO2＝Mg(HSO3)2
Mg(HSO3)2+Mg(OH)2+4H2O＝2MgSO3·3H2O
硫酸镁的回收步骤：
将吸收塔内的浆液打入氧化塔，进行氧化反应，将亚硫酸镁氧化生成硫酸镁：MgSO3+1/2O2＝MgSO4
将氧化反应后的浆液泵入过滤机过滤，除去未反应的氢氧化镁和杂质，清液进行浓缩、干燥、脱水分离出硫酸镁。
2.根据权利要求1所述的烧结机烟气脱硫用喷雾式烟气净化器的脱硫方法，其特征在于，所述氧化镁是由碳酸镁焙烧而成，再磨制成粉的。
3.根据权利要求1或2所述的烧结机烟气脱硫用烟雾式烟气净化器的脱硫方法，其特征在于，所述氢氧化镁浆液密度：1.15～1.20，固体含量不超过20％。
4.根据权利要求1所述的烧结机烟气脱硫用喷雾式烟气净化器的脱硫方法，其特征在于，二氧化硫吸收反应步骤中，所述氢氧化镁浆液和烟气的比例为5L/m3。
5.根据权利要求1所述的烧结机烟气脱硫用喷雾式烟气净化器的脱硫方法，其特征在于，所述硫酸镁的回收步骤中，是把空气鼓入氧化池内从而进行氧化反应的。
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|---|---|---|---|---|
| CN105032159A (zh) * | 2015-07-03 | 2015-11-11 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种用MgO做脱硫剂的Claus尾气处理工艺 |
| CN107051171A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-08-18 | 常州联慧资源环境科技有限公司 | 一种双塔镁法烟气脱硫工艺 |
| CN110152488A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-08-23 | 昆明理工大学 | 一种干法脱除焦炉烟气中so2的方法 |
| CN112110422A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-22 | 北京沃尔福环保科技有限公司 | 一种烟气脱硫联产浓硫酸的方法 |
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2008
- 2008-04-03 CN CNA2008100356701A patent/CN101549245A/zh active Pending
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