CN106268275A - 白泥湿法烟气脱硫稳定运行的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种造纸白泥应用于湿法烟气脱硫并稳定运行的方法，通过测量浆液中的SO3 2‑含量，找到脱硫***TDS限值，进而通过排放废水控制浆液中的TDS，同时增加浆液预氧化措施以保证浆液的氧化。外排废水用白泥调制至pH值为9，喷入烟道中，利用烟道余热蒸干，同时实现脱硫废水零排放。本发明填补了世界范围内造纸白泥应用于湿法烟气脱硫并稳定运行的技术空白，该技术适用于低、中、高硫工况，用造纸废弃物用于湿法烟气脱硫，实现了废物再利用，以废治废，并可保持脱硫***的长期稳定运行，为造纸企业和火电厂带来巨大的经济效益。

Description

白泥湿法烟气脱硫稳定运行的方法
技术领域
本发明属于固废资源化利用和大气污染物控制技术领域，具体涉及一种白泥湿法烟气脱硫稳定运行的方法。
背景技术
目前在世界范围内，湿式石灰石-石膏工艺是烟气脱硫应用最广泛的脱硫工艺，约占83％，在我国，石灰石-石膏脱硫技术占全部脱硫技术的78.26％。对于石灰石-石膏工艺，采用石灰石作为脱硫剂，会消耗大量石灰石，破坏植被和生态环境。而且脱硫剂石灰石的消耗在脱硫总成本中占有很大比例，长久以来，新型脱硫剂一直是研究的方向和热点，随着电厂经济效益压力和环保压力的逐渐加大，急需寻找一种替代脱硫剂。
根据《造纸工业发展“十二五”规划》预计到2015年造纸工业年消耗纸浆总量为10457万吨，此可以估算白泥产量大约为1150.5万吨，将白泥全部作为脱硫吸收剂可以替代石灰石482万吨。燃煤含硫量0.9-1.0％，机组负荷80％，1台300MW机组年石灰石消耗量为3万吨，白泥将代替160台300MW机组所需的石灰石作为脱硫剂，占2015年火电装机容量9.33亿千瓦的5.14％，从而降低造纸企业固废处理费用和电力生产企业脱硫成本，实现燃煤电厂和造纸企业的清洁生产和双赢发展。目前，使用白泥湿法烟气脱硫的机组不足1％。
造纸白泥由于其本身的成分特性被应用于湿法烟气脱硫工艺中，但由于白泥中杂质较多，白泥pH较高，Na、Mg、K含量较高，酸性不溶物含量较高，运行时会出现脱硫效率下降、SO2出口浓度超标、亚硫酸根含量超标、石膏含水率过高等问题，进而导致无法长期稳定运行，解决这一问题有利于进一步拓展白泥脱硫市场。
发明内容
本发明的目的是提出一种白泥湿法烟气脱硫稳定运行的方法，包括一系列白泥湿法烟气脱硫运行措施，该方法可维持白泥湿法烟气脱硫的稳定运行，解决上述背景技术中的问题。
本发明所解决的技术问题是采用以下技术方案来实现的，白泥湿法烟气脱硫稳定运行的方法，包括以下过程：
(1)应用白泥进行湿法烟气脱硫；
(2)连续监测浆液中SO3 2-含量；
(3)当连续两次或两次以上SO3 2-含量高于某一限值时，重量法测量此时浆液上清液中的TDS；
(4)对白泥脱硫浆液上清液中TDS进行监测，当TDS连续两次或两次以上高于步骤(3)中测量的TDS的值的10％时，排放一定量的废水；
(5)增设浆液预氧化措施，以保证浆液的氧化；
(6)排放的废水加入白泥进行调质，调节至pH值为9，喷入烟道中蒸干。
进一步地，所述过程(1)中，白泥来源为草浆、木浆、竹浆造纸厂绿液苛化阶段后的废弃物，CaCO3纯度不应低于85％，白泥替代石灰石作为湿法烟气脱硫的脱硫剂；
进一步地，所述过程(2)中，连续测定浆液中SO3 2-含量，测量方法为返滴定，测量间隔每6h/次；
进一步地，所述过程(3)中，所述过程(3)中，TDS测量方法为：取浆液上清液，使用中速定量滤纸过滤，取滤液10mL放入已经恒重的瓷坩埚中，经300℃烘干，烘干时间为1～2h，称量烘干后瓷坩埚和残留的固体质量，称量精度为0.1mg，计算浆液上清液TDS的含量X。
X的计算公式如下：
X = b - a 0.01
式中，a：瓷坩埚的重量；b：烘干后瓷坩埚和残留的固体质量；a、b的单位：克；X的单位g/L。
进一步地，所述过程(5)中，浆液预氧化措施为在浆液进入浆液循环泵前向浆液中鼓入一定量的空气。
进一步地，所述过程(6)中，喷入烟道位置为空预器之后，静电除尘器之前，温度区间为120～160℃，脱硫废水完全蒸干后，固态产物被静电除尘器捕集。
总的来说，通过增设预氧化措施，控制排放废水量，对脱硫废水进行蒸干处理，不仅可以保证白泥湿法烟气脱硫***的正常运行，也可实现脱硫废水零排放。
白泥作为一种新型脱硫剂，不仅能解决造纸企业废弃物处置处理问题，也可以大幅度降低石灰石-石膏湿法烟气脱硫***运行成本，同时适用于低、中、高硫工况，具有良好的应用前景。但是由于国内白泥脱硫运行经验匮乏，实际运行中往往出现各种各样的问题，白泥脱硫应用受到很大的限制。
本发明的白泥湿法烟气脱硫稳定运行的方法，填补了世界范围内造纸白泥应用于湿法烟气脱硫并稳定运行的技术空白，用造纸废弃物用于湿法烟气脱硫，实现了废物再利用，以废治废，并可保持脱硫***的长期稳定运行，为造纸企业和火电厂带来巨大的经济效益。
附图说明
图1是本发明的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的技术措施、工作流程、使用方法达成目的与功效，以下结合实施例对本发明作进一步说明。
选取某火力发电厂白泥脱硫运行情况进行说明。该厂白泥来源是竹浆造纸厂废弃物，白泥的相关特性如下：
表1元素成分
元素 C O Na Mg Si Cl K Ca
含量％ 22.05 54.48 7.26 1.29 2.71 0.28 0.29 11.62
表2粒度
粒度μm 5.00 10.00 20.00 45.00 75.00 100.00
含量％ 18.60 28.33 46.67 79.86 93.94 100
(1)该厂应用白泥进行湿法烟气脱硫时，入口SO2浓度高达8000mg/Nm3，运行一段时间后，出现了脱硫效率下降、SO2出口浓度超标、亚硫酸根含量超标、石膏含水率过高等问题。
(2)使用I2-Na2S2O3返滴定法对浆液中SO3 2-进行测定，连续24h内，每6h测定一次，SO3 2-含量为2000～5000mg/L，长时间高出限值。
(3)取浆液上清液，使用中速定量滤纸过滤，取滤液10mL放入已经恒重的瓷坩埚中，经300℃烘干，烘干时间为1h，称量烘干后瓷坩埚和残留的固体质量，称量精度为0.1mg，计算浆液上清液TDS的含量X，X的计算公式如下：
X = b - a 0.01
式中，a：瓷坩埚的重量；b：烘干后瓷坩埚和残留的固体质量；a、b的单位：克；X的单位g/L。此时浆液上清液中TDS值在65～68g/L。
(4)对白泥脱硫浆液上清液TDS值进行持续监测，当TDS高于71.5g/L时，开始排放废水，同时补充塔内水并保持浆液液位。
(5)开启浆液预氧化***，在浆液循环泵前向浆液中鼓入过量的空气使脱硫浆液充分氧化并处于富氧状态，保证SO3 2-向SO4 2-的氧化。
(6)排放的脱硫废水加入一定量的石灰石，调节pH值为9.0后，将废水喷入空预器后烟道中，此时烟温150℃，至完全蒸干，固态产物被静电除尘器捕集。。
本实施例步骤(2)中，若发现连续两次SO3 2-含量超过限值，即可记录此时的TDS值，以备指导后续过程。
本实施例步骤(3)中，测定浆液上清液中TDS含量时，保证浆液完全烘干即可，烘干时间可视情况而定。
本实施例步骤(5)中，鼓入空气量视情况而定，可以用SO3 2-含量指导鼓入空气的量。
本例中，该厂由最初的脱硫效率下降、脱硫出口浓度超标、石膏含水率居高不下等问题，经过一系列措施改进后，白泥湿法烟气脱硫实现了为期3个月的长时间稳定运行。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.白泥湿法烟气脱硫稳定运行的方法，其特征在于，包括以下过程：
(1)应用白泥进行湿法烟气脱硫；
(2)连续监测浆液中SO3 2-含量；
(3)当连续两次或两次以上SO3 2-含量高于某一限值时，重量法测量此时浆液上清液中的TDS；
(4)对白泥脱硫浆液上清液中TDS进行监测，当TDS连续两次或两次以上高于步骤(3)中测量的TDS的值的10％时，排放一定量的废水；
(5)增设浆液预氧化措施，以保证浆液的氧化；
(6)排放的废水加入白泥进行调质，调节至pH值为9，喷入烟道中蒸干。
2.根据权利要求书1所述的白泥湿法烟气脱硫稳定运行的方法，其特征在于，所述过程(1)中，白泥来源为草浆、木浆、竹浆造纸厂绿液苛化阶段后的废弃物，白泥替代石灰石作为湿法烟气脱硫的脱硫剂。
3.根据权利要求书1所述的白泥湿法烟气脱硫稳定运行的方法，其特征在于，所述过程(2)中，连续测定浆液中SO3 2-含量，测量方法为滴定，测量间隔6h/次。
4.根据权利要求书1所述的白泥湿法烟气脱硫稳定运行的方法，其特征在于，所述过程(3)中，TDS测量方法为：取浆液上清液，使用中速定量滤纸过滤，取滤液10mL放入已经恒重的瓷坩埚中，经300℃烘干，烘干时间为1～2h，称量烘干后瓷坩埚和残留的固体质量，称量精度为0.1mg，计算浆液上清液TDS的含量X，X的计算公式如下：
式中，a：瓷坩埚的重量；b：烘干后瓷坩埚和残留的固体质量；a、b的单位：克；X的单位g/L。
5.根据权利要求书1所述的白泥湿法烟气脱硫稳定运行的方法，其特征在于，所述过程(5)中，浆液预氧化措施为在浆液进入浆液循环泵前向浆液中鼓入一定量的空气。
6.根据权利要求书1所述的白泥湿法烟气脱硫稳定运行的方法，其特征在于，所述过程(6)中，喷入烟道位置为空预器之后，静电除尘器之前，温度区间为120～160℃，脱硫废水完全蒸干后，固态产物被静电除尘器捕集。
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