CN103599691A

CN103599691A - 一种利用粉煤灰除尘脱硫工艺及其***

Info

Publication number: CN103599691A
Application number: CN201310606385.1A
Authority: CN
Inventors: 赵长兴
Original assignee: 赵长兴
Current assignee: Jinjiang Meichuang Environmantal Protection Equipment Co., Ltd.
Priority date: 2013-11-22
Filing date: 2013-11-22
Publication date: 2014-02-26

Abstract

本发明公开一种利用粉煤灰除尘脱硫工艺，主要包括步骤：1）将燃烧过后带有粉煤灰的烟气引入旋风除尘器，粉煤灰主要由玻璃微珠体、海绵状多孔颗粒及氧化钙粉体组成；2）由旋风除尘器将烟气内所含的玻璃微珠晶体和吸附SO₂的海棉状多孔颗粒从烟气中脱离；3）将从旋风除尘器送出的烟气送入脱硫塔，与含有表面活性剂的水循环液发生物理化学作用，实现烟气脱硫。对应利用粉煤灰除尘脱硫***，包括旋风除尘器、脱硫塔及循环池。利用烟气中所含的活性氧化物，通过相关物理化学作用实现烟气脱硫，经处理的洁净烟气实现达标排放。整个工艺过程简洁，极其合理优化，脱硫后的煤粉灰可二次利用，实现粉煤灰的综合循环利用及充分发挥利用价值。

Description

一种利用粉煤灰除尘脱硫工艺及其***

技术领域

本发明涉及煤粉燃烧烟气脱硫技术领域，具体是指一种利用粉煤灰除尘脱硫工艺及其***，适用于中小型工业煤粉锅炉烟气二氧化硫的脱硫应用。

背景技术

煤粉工业锅炉是我国近几年开发出来的新炉型，粉煤灰是煤粉工业锅炉排出的主要固体废物。随着工业的不断发展，煤粉工业锅炉的技术已不断成熟，且具有启动快、负荷调节范围广、自动化程度高和能耗低等优点，在工业、民用领域投入使用已越来越多。燃烧后产生的粉煤灰对其如何处理及如何实现有效综合循环利用在工业生产中极其关键，当前粉煤灰主要用只是作为混凝土的掺合料和生产红砖领域，在处理和综合循环利用上一直没有很好的解决方案。由此为粉煤灰提供一种更为有效的综合循环利用成为当务之急。

煤粉锅炉燃烧后的粉煤灰的主要氧化物组成有：SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO、MgO等，其中SiO₂、Al₂O₃陶土类物质成分大于56%，剩余碱性物质成分中，CaO成分占10%-20%，MgO占0.5%-2%。CaO、MgO为活性氧化物，可以通过一定工艺加以充分利用，由此本发明进行深入研究，从现有粉煤灰所含活性氧化物出发，通过利用煤粉灰的特性，发明一种利用粉煤灰除尘脱硫工艺及其***，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺步骤合理简洁的利用粉煤灰除尘脱硫工艺，充分利用粉煤灰中的活性氧化物实现烟气脱硫处理，为煤粉灰综合循环利用提供一种新途径。

本发明的另一目的在于提供一种与上述工艺相对应的利用粉煤灰除尘脱硫***。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种利用粉煤灰除尘脱硫工艺，主要包括以下步骤：

1）将燃烧过后带有粉煤灰的烟气引入旋风除尘器，所述粉煤灰主要由玻璃微珠体、海绵状多孔颗粒及氧化钙粉体组成；

2）由旋风除尘器将烟气内所含的玻璃微珠晶体和吸附SO₂的海棉状多孔颗粒从烟气中脱离，送出旋风除尘器的烟气中所含的粉煤灰主要为氧化钙粉体及部分轻质的海绵状颗粒；

3）将从旋风除尘器送出的烟气送入脱硫塔，在脱硫塔内，所述氧化钙粉体及部分轻质的海绵状颗粒与含有表面活性剂的水循环液发生物理化学作用，实现烟气脱硫。

所述2）步骤中，旋风除尘器脱离下的粉煤灰经由螺旋输送机输送至粉灰料车贮存并外运。

所述3）步骤中，表面活性剂为三乙醇胺。

所述3）步骤中，脱硫塔脱硫中水循环液成为脱硫浆液，对该脱硫浆液加氧生成带有二水石膏的灰渣，将该灰渣去水压滤，之后外运并作二次利用。

所述灰渣去水压滤中，将所得中性废水回流以进行重复利用。

一种利用粉煤灰除尘脱硫***，包括旋风除尘器、脱硫塔及循环池，该旋风除尘器设有烟气入口，所述旋风除尘器的烟气出口经由烟气管道通至所述脱硫塔的烟气入口，所述循环池引出一循环管道至所述脱硫塔上，该脱硫塔底部引出一脱硫管道至所述循环池内。

所述旋风除尘器的出灰口连设有用于输送灰料的螺旋输送机。

所述循环管道的出液端分上下两路分别引至所述脱硫塔上。

所述循环池引出一料浆管道至一压滤机上。

所述脱硫循环池与所述压滤机间隔设有一中间池。

采用上述方案后，本发明相对于现有技术的有益效果在于：充分利用烟气中所含的氧化钙粉体（活性氧化物）作为脱硫反应剂，直接于脱硫塔内与水循环液和表面活性剂共同作用，通过相关物理化学作用实现烟气脱硫，经处理的洁净烟气实现达标排放，除水气后可直接排入大气。整个工艺过程简洁，极其合理优化，实现烟气达标排放及低成本运行。脱硫后的煤粉灰可以经压滤成半固态并重新发挥二次利用，继续用于混凝土的掺合料和生产红砖领域，由此实现粉煤灰的综合循环利用及充分发挥利用价值。

附图说明

图1是本发明脱硫***的结构示意图。

标号说明

旋风除尘器 1 烟气入口 11

烟气管道 12 引风机 13

螺旋输送机 14 脱硫塔 2

脱硫管道 21 循环池 3

循环管道 31 循环泵 32

料浆管道 33 压滤机 4

清洗管道 5 加压泵 51

第一粉灰料车 6 第二粉灰料车 7

自动装卸车 8

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本案作进一步详细的说明。

一种利用粉煤灰除尘脱硫工艺，主要包括以下步骤：

2）由旋风除尘器对烟气内所含的玻璃微珠晶体和吸附SO₂的海棉状多孔颗粒从烟气中脱离，送出旋风除尘器的烟气中所含的粉煤灰主要为氧化钙粉体及部分轻质的海绵状颗粒；

煤粉燃烧中，大部分烧尽，剩余的粉煤灰渣形成玻璃微珠体、海绵状颗粒和氧化钙灰粉。其中，煤粉中含有CaCO₃和其它产生挥发性气体的物质，在高温燃烧中生成CaO，CO₂等其它气体，由于气体的挥发和化学反应作用，形成多孔形状的焦颗粒，似海棉体，比表面积约为0.8～2.4m²/g，像活性碳一样对二氧化硫有较好的饱和吸附力。煤粉熔点约1200℃，沸点1280℃。陶土类物质溶点在1200℃左右，在高温燃烧中形成玻璃微珠晶体，玻璃微珠在行进中碰撞融合，形成体积和质量增大的高密度大颗粒，易被旋风除尘器分离。氧化钙(CaO)的熔点温度为2580℃，在炉内燃烧无法达到溶化，保存为干粉（氧化钙粉体），旋风除尘器无法对其进行脱离，工艺中随烟气进入脱硫塔参与脱硫主反应，起重要的酸碱中和平衡作用。

所述1）步骤中，燃烧后的带有粉煤灰的烟气一般先通入空预器，之后再通入旋风除尘器。

所述2）步骤中，高温燃烧形成的海绵状颗粒在烟气行进中能够吸收水蒸汽和SO₂气体，吸收后该部分形成相对重质的海绵状颗粒。由此碰撞融合增重的玻璃微珠晶体和吸附SO₂的海棉状多孔颗粒被旋风除尘器脱离下来，脱离下来的粉煤灰约占灰量的75%左右。进一步，由旋风除尘器脱离下的粉煤灰部分经由螺旋输送机输送至粉灰斗车贮存并外运。

所述3）步骤中，通过循环泵把循环池内含有表面活性剂的水循环液分上、下两路喷入脱硫塔，脱硫塔较佳采用双层涡轮湿法脱硫塔。所述氧化钙粉体及部分轻质的海绵状颗粒与含有表面活性剂的水循环液发生物理化学作用，其中氧化钙粉体主要发挥化学脱硫作用，先与水化学反应生成碱性物质，再与酸性气体SO₂化学反应实现脱硫；轻质的海绵状颗粒主要发挥物理脱硫作用，通过强吸附SO₂以实现脱硫作用。水循环液中添加的微量的表面活性剂优选为三乙醇胺。它具有不对称双亲媒性作用结构，能增加介质在烟管和脱硫塔内捕抓油性尘埃和SO₂的能力。

所述3）步骤中，脱硫塔脱硫中水循环液逐渐成为脱硫浆液，该脱硫浆液中含有亚硫酸钙沉淀。进一步，该脱硫浆液输送出，经由爆氧风机对脱硫浆液加氧，与亚硫酸钙反应生成带有二水石膏的灰渣，将该灰渣去水压滤，再外运并进行二次利用。进一步，所述灰渣去水压滤中产生有中性废水，可以将该中性废水回收以进行重复利用。当然，可以对脱硫浆液直接去水压滤，所得中性废水同样可回流重复利用。

综上，本发明工艺在现有煤粉燃烧及脱硫工艺基础上加以改进，工艺的各个步骤所包含的技术相辅相成，直接利用了粉煤灰活性成分的这一特性，将其同烟气一起通入脱硫塔实现烟气脱硫作用。具有变废为宝、无二次污染、工艺步骤简洁、运行成本低、排放达标等优点。

对应上述利用粉煤灰除尘脱硫工艺，本发明还提出一种利用粉煤灰除尘脱硫***，参见图1所示，主要包括旋风除尘器1、脱硫塔2及循环池3。

旋风除尘器1设有烟气入口11，旋风除尘器1的烟气出口经由烟气管道12及引风机13通至脱硫塔2的烟气入口。旋风除尘器1底部的出灰口连设有一螺旋输送机14，借由该螺旋输送机14输送收集的粉灰至第一粉灰料车6。采用螺旋输送机14输送能够较佳避免灰尘散发至周围空气，粉灰输送效果良好。

脱硫塔2底部引出脱硫管道21至循环池3内。为了便于引流，将循环池3直接设于脱硫塔2下方位置。循环池3引出一循环管道31至脱硫塔2上，循环管道31上安装有用于驱动循环液循环流动的循环泵32。优选地，循环管道31具体地分上下两路引入脱硫塔2。对应脱硫塔2较佳采用双层涡轮湿法脱硫塔。

所述脱硫***的工作原理步骤参照前面脱硫工艺，这里不进行详细描述。进一步，循环池3还引出料浆管道33至一压滤机4上，对循环池3内带沉淀的固废物（即上述脱硫浆液）进行去水压滤。压滤所得的回收水优选地通过一回收管道引至循环池3内，以对回收废水进行二次利用，节能、减排又环保。压滤所得粉灰由第二粉灰料车7承接，并且由自动装卸车8外运。当然循环池3内将固废物引至压滤机4前还可以先引至一中间池（图中未示出），通过加氧实现固废物中的CaSO₃生产为二水石膏。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化和修饰，均应属于本发明权利要求的范围。

Claims

1.一种利用粉煤灰除尘脱硫工艺，其特征在于，主要包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种利用粉煤灰除尘脱硫工艺，其特征在于，所述2）步骤中，旋风除尘器脱离下的粉煤灰经由螺旋输送机输送至粉灰料车贮存并外运。

3.如权利要求1所述的一种利用粉煤灰除尘脱硫工艺，其特征在于，所述3）步骤中，表面活性剂为三乙醇胺。

4.如权利要求1所述的一种利用粉煤灰除尘脱硫工艺，其特征在于，所述3）步骤中，脱硫塔脱硫中水循环液成为脱硫浆液，对该脱硫浆液加氧生成带有二水石膏的灰渣，将该灰渣去水压滤，之后外运并作二次利用。

5.如权利要求1所述的一种利用粉煤灰除尘脱硫工艺，其特征在于，所述灰渣去水压滤中，将所得中性废水回流以进行重复利用。

6.一种利用粉煤灰除尘脱硫***，其特征在于：包括旋风除尘器、脱硫塔及循环池，该旋风除尘器设有烟气入口，所述旋风除尘器的烟气出口经由烟气管道通至所述脱硫塔的烟气入口，所述循环池引出一循环管道至所述脱硫塔上，该脱硫塔底部引出一脱硫管道至所述循环池内。

7.如权利要求6所述的一种利用粉煤灰除尘脱硫***，其特征在于：所述旋风除尘器的出灰口连设有用于输送灰料的螺旋输送机。

8.如权利要求6所述的一种利用粉煤灰除尘脱硫***，其特征在于：所述循环管道的出液端分上下两路分别引至所述脱硫塔上。

9.如权利要求6所述的一种利用粉煤灰除尘脱硫***，其特征在于：所述循环池引出一料浆管道至一压滤机上。

10.如权利要求9所述的一种利用粉煤灰除尘脱硫***，其特征在于：所述脱硫循环池与所述压滤机间隔设有一中间池。