CN110813043B - 一种电石渣/浆烟气脱硫***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电石渣/浆烟气脱硫***，包括脱硫塔、烟气管道、排气管、进入脱硫塔底部浆液中输送废硫酸的第一输送管、进入脱硫塔底部浆液中输送氧化空气的第二输送管、脱硫浆液槽、向脱硫浆液槽中添加电石浆的电石浆补加管、将脱硫塔内浆液输送至脱硫浆液槽的第三输送管、与脱硫浆液槽连接用于将脱硫浆液输送至脱硫塔喷淋吸收二氧化硫的第一喷淋装置和第二喷淋装置、与第二喷淋装置的输液管连接的第三喷淋装置、设于脱硫塔内下部促使亚硫酸钙氧化的第四喷淋装置、设于脱硫塔内且具有升气管的隔板、设于脱硫塔顶部除雾装置，本发明的电石渣/浆烟气脱硫***，脱硫效率高，生成的硫酸钙纯度高。

Description

一种电石渣/浆烟气脱硫***及方法
技术领域
本发明涉及烟气脱硫技术领域，具体涉及一种电石渣/浆烟气脱硫***及方法。
背景技术
现有烟气脱硫方法包括石灰石-石膏湿法、旋转喷雾干燥法、金属氧化物法、烟气循环流化床法和活性炭法，其中湿法脱硫在工业中应用较为普遍。湿法脱硫是使用石灰、电石渣/浆、石灰石等作为脱硫剂，将脱硫剂制成浆液，烟气在喷淋塔内与浆液逆流接触，烟气中的二氧化硫被脱硫剂氧化吸收形成CaSO4，从而达到烟气脱硫的目的。
现有湿法脱硫中，为提高二氧化硫吸收效率，主要通过提高脱硫浆液pH值方式，使吸收浆液呈强碱性而有利于生成CaSO4，但产物硫酸钙中含有大量亚硫酸钙，使硫酸钙纯度低，附加值低；另一方面，亚硫酸钙含量高会导致硫酸钙脱水效果差，在后续硫酸钙干燥中会造成大量能源消耗；再者，亚硫酸钙溶解度低于硫酸钙，在浆液循环过程中易造成管道结垢、堵塞等问题，进而影响脱硫***的正常运转。
现有烟气脱硫中，脱硫塔出口对烟气中二氧化硫进行在线监控，当排放浓度高时，控制***必然增加脱硫剂的加入，增加循环量。脱硫浆液pH升高之后,首先会造成烟气中二氧化碳与氢氧化钙形成碳酸钙,富余的氢氧化钙会造成塔釜浆液pH值升高，而导致亚硫酸钙在高pH条件下无法被有效氧化成硫酸钙，导致亚硫酸钙无法有效脱水，脱水后含水量高的亚硫酸钙水泥厂无法消耗；如果少加电石渣脱硫剂，脱硫浆液pH低，二氧化硫无法和氢氧化钙生产亚硫酸钙，二氧化硫排放不达标。
鉴于此，有必要提供一种新的烟气脱硫工艺解决上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电石渣/浆烟气脱硫***，脱硫效率高，亚硫酸钙转化成硫酸钙的转化率高，获得的硫酸钙纯度高，增加脱硫副产物硫酸钙的附加值。
为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：
1.一种电石渣/浆烟气脱硫***，包括脱硫塔、从锅炉电袋除尘器进入脱硫塔底部的烟气管道、进入脱硫塔底部浆液中输送废硫酸的第一输送管、进入脱硫塔底部浆液中输送氧化空气的第二输送管、将脱硫塔内浆液输送至脱硫浆液槽的第三输送管、脱硫浆液槽、向脱硫浆液槽中添加电石浆的电石浆补加管、与脱硫浆液槽连接用于将脱硫浆液输送至脱硫塔内顶部喷淋吸收二氧化硫的第一喷淋装置和第二喷淋装置、与第二喷淋装置的输液管连接的第三喷淋装置、设于脱硫塔内下部以塔底浆液作为喷淋液促使亚硫酸钙氧化的第四喷淋装置、设于脱硫塔内且具有升气管的隔板、设于脱硫塔顶部除雾装置、设于脱硫塔顶部排气管；
所述烟气管道是以水平方向向下15°角度***脱硫塔塔釜液面上方，以防止脱硫浆液倒灌进入烟气管道；
所述隔板位于塔釜液面上方并将脱硫塔内中下部空间划分为上部二氧化硫吸收区和下部亚硫酸钙氧化区，烟气进入脱硫塔釜与第四喷淋装置的喷淋液逆流接触后由升气管进入脱硫塔上部二氧化硫吸收区，隔板的作用还在于避免第一、二喷淋装置吸收烟气中二氧化硫后的脱硫浆液直接进入塔釜造成塔釜料浆pH值升高而不利于塔釜中亚硫酸钙的氧化；
所述二氧化硫吸收区是通过第一、二喷淋装置喷淋的脱硫浆液吸收烟气中的二氧化硫，所形成的脱硫浆液输送至脱硫浆液槽再配制脱硫浆液；
第四喷淋装置的喷淋管高于烟气管道进口位置；
所述亚硫酸钙氧化区是通过第一输送管引入废硫酸降低pH值和第二输送管输送氧化空气氧化亚硫酸钙；
第三喷淋装置位于亚硫酸钙氧化区，其喷淋液通过第二喷淋装置的输液管输送，且第三喷淋装置连接电石浆补加管，通过向第三喷淋装置补充电石浆用以中和亚硫酸钙氧化区的废酸而生成硫酸钙；
所述第四、第三、第二、第一喷淋装置是从塔底至塔顶依次设置，第四、第一喷淋装置分别由独立的循环泵输送喷淋液，第三、第二喷淋装置由同一循环泵输送喷淋液，且对应的循环泵分别设有可联动的变频器，以控制第四、第一、第二喷淋装置的喷淋脱硫浆液质量比为2:1:1，所述第三喷淋装置的喷淋量通过脱硫浆液槽液位调节，为脱硫浆液槽中电石浆加入量、电石浆补加管补充至第三喷淋装置的电石浆加入量和塔顶除雾器喷淋水量之和，使二氧化硫吸收区物料平衡；
所述第四、第三、第二、第一喷淋装置均包括喷淋管和设置在喷淋管上的多个喷嘴，脱硫浆液通过喷淋管均匀分配到每个喷嘴喷出，与向上逆流流动的烟气充分接触以吸收烟气中的二氧化硫。
2.基于以上1所述的一种电石渣/浆烟气脱硫***的脱硫方法，包括如下步骤：
脱硫浆液制备：以脱硫塔隔板上方二氧化硫吸收区的浆液为循环浆液，在循环浆液中加入用干电石渣配制而成的电石浆或由其他生产装置直接管道输送的电石浆制备形成脱硫浆液，控制脱硫浆液中电石浆的质量百分比浓度为20-30％，控制脱硫浆液的pH值在7-8，电石浆中还加入其质量百分比浓度1-5‰甲基硅氢烷油或聚硅氧烷有机硅消泡剂；
脱硫浆液的循环：来自脱硫浆液槽的脱硫浆液由对应的循环泵分别输送至脱硫塔中、上部的第一、二喷淋装置，与烟气中的二氧化硫逆流接触，吸收烟气中的二氧化硫生成亚硫酸钙后，脱硫浆液通过设置在脱硫塔隔板上侧的塔出口管进入脱硫塔浆液槽，经过补加电石浆以调节脱硫浆液的pH值在7-8；
亚硫酸钙氧化：分别通过第一、二输送管向脱硫塔釜浆液中引入废硫酸与氧化空气，通过废硫酸降低塔釜浆液pH值至5.0-6.5，使亚硫酸钙在弱酸性条件下被氧化空气氧化成硫酸钙；如果塔釜浆液pH大于6.5，不利于亚硫酸钙氧化生成硫酸钙；如果塔釜浆液pH低于5，则有利于亚硫酸钙氧化成硫酸钙，但未反应的硫酸会进入后续脱水***；
第四喷淋装置由设置在脱硫塔外的循环泵输送塔釜脱硫浆液至亚硫酸钙氧化区，用于增加氧化空气与亚硫酸钙的接触率、以及未被吸收的氢氧化钙与硫酸的接触率；
第三喷淋装置将脱硫浆液槽中含有亚硫酸钙、氢氧化钙的脱硫浆液送入脱硫塔隔板下部吸收烟气中的二氧化硫，脱硫浆液中多余的氢氧化钙进入亚硫酸钙氧化区继续与废硫酸反应生成硫酸钙，第三喷淋装置与电石浆补加管连接，通过补加电石浆用于自动调节亚硫酸钙氧化区pH值为5.0-6.5；
硫酸钙输送：从塔釜底部排出的硫酸钙通过泵送往脱水***，经脱水后送往水泥厂作为生产水泥的原料；
烟气净化及自控：烟气从脱硫塔釜底部进入，与第四、第三、第二、第一喷淋装置的喷淋脱硫浆液逆流连续接触，脱硫浆液吸收烟气中SO2生成亚硫酸钙，脱硫后的烟气经除雾后排出。
本发明提供的电石渣/浆烟气脱硫***及方法，有益效果在于：
1.本发明的电石渣/浆烟气脱硫***，通过在脱硫塔内设置具有升气管的隔板，将脱硫塔内空间划分为上部的二氧化硫吸收区域和下部的亚硫酸钙氧化区；二氧化硫吸收区的浆液用于配制脱硫浆液，通过控制电石浆加入量以调节脱硫浆液pH值至7-8，提高SO2的吸收率，同时可抑制CO2的吸收，使吸收液中不包含CaCO3成分，以提高脱硫产物硫酸钙的纯度；通过在亚硫酸钙氧化区引入废硫酸及氧化空气，并通过控制硫酸加量使塔釜浆液pH值降至5.0-6.5，有利于喷淋吸收SO2形成的亚硫酸钙的氧化、结晶，使脱硫浆液中亚硫酸钙大部分氧化成硫酸钙；同时，脱硫浆液部分进入亚硫酸钙氧化区用于中和硫酸，并反应生成硫酸钙。本发明中隔板的设置使脱硫塔内分为两个部分，还可避免上部高pH脱硫浆液进入塔釜造成塔釜料浆pH值升高而不利于塔釜中亚硫酸钙的氧化。
2.本发明的电石渣/浆烟气脱硫方法，由于引入了硫酸中和脱硫浆液喷淋吸收SO2后多余的Ca(OH)2，因此二氧化硫吸收区的电石渣/浆可以过量，充分保障了对烟气中二氧化硫的吸收，避免了环保风险；同时电石渣/浆中多余的氢氧化钙转化为硫酸钙。
3.本发明的电石渣/浆烟气脱硫方法，采用电石渣/浆脱硫，引入废硫酸通氧化空气氧化亚硫酸钙，实现了对废气、废液、废渣的综合处理与利用，特别对以电石为原料干法乙炔产生电石渣/浆，浓硫酸乙炔清净产生废硫酸，燃煤锅炉产生烟气，三种处理难度较高的废物在一套装置中被综合治理。
4.本发明的电石渣/浆烟气脱硫方法，浆液中产生大量的硫酸钙，硫酸钙脱水效果佳，经测试硫酸钙经真空脱水机脱水后含水质量百分数为10-15％，干渣中硫酸钙含量质量百分数为98％，亚硫酸钙含量质量百分数仅为0.5％，获得的硫酸钙纯度高，提高了脱硫效率和产品硫酸钙纯度高，增加了脱硫副产物硫酸钙的附加值，烟气脱硫效率质量百分数达97.6％。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
附图1是本发明提供的电石渣/浆烟气脱硫***的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1对本发明的具体实施方式作进一步的说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明提供一种电石渣/浆烟气脱硫***，包括脱硫塔、从锅炉电袋除尘器进入脱硫塔底部的烟气管道、进入脱硫塔底部浆液中输送废硫酸的第一输送管、进入脱硫塔底部浆液中输送氧化空气的第二输送管、将脱硫塔内浆液输送至脱硫浆液槽的第三输送管、脱硫浆液槽、向脱硫浆液槽中添加电石浆的电石浆补加管、与脱硫浆液槽连接用于将脱硫浆液输送至脱硫塔内顶部喷淋吸收二氧化硫的第一喷淋装置和第二喷淋装置、与第二喷淋装置的输液管连接的第三喷淋装置、设于脱硫塔内下部以塔底浆液作为喷淋液促使亚硫酸钙氧化的第四喷淋装置、设于脱硫塔内且具有升气管的隔板、设于脱硫塔顶部除雾装置、设于脱硫塔顶部排气管；
所述烟气管道是以水平方向向下15°角度***脱硫塔塔釜液面上方，以防止脱硫浆液倒灌进入烟气管道；
所述隔板位于塔釜液面上方并将脱硫塔内中下部空间划分为上部二氧化硫吸收区和下部亚硫酸钙氧化区，烟气进入脱硫塔釜与第四喷淋装置的喷淋液逆流接触后由升气管进入脱硫塔上部二氧化硫吸收区，隔板的作用还在于避免第一、二喷淋装置吸收烟气中二氧化硫后的脱硫浆液直接进入塔釜造成塔釜料浆pH值升高而不利于塔釜中亚硫酸钙的氧化；
所述二氧化硫吸收区是通过第一、二喷淋装置喷淋的脱硫浆液吸收烟气中的二氧化硫，所形成的脱硫浆液输送至脱硫浆液槽再配制脱硫浆液；
第四喷淋装置的喷淋管高于烟气管道进口位置；
所述亚硫酸钙氧化区是通过第一输送管引入废硫酸降低pH值和第二输送管输送氧化空气氧化亚硫酸钙；
第三喷淋装置位于亚硫酸钙氧化区，其喷淋液通过第二喷淋装置的输液管输送，且第三喷淋装置连接所述电石浆补加管，通过向第三喷淋装置补充电石浆用以中和亚硫酸钙氧化区的废酸而生成硫酸钙；
所述第四、第三、第二、第一喷淋装置是从塔底至塔顶依次设置，第四、第一喷淋装置分别由独立的循环泵输送喷淋液，第三、第二喷淋装置由同一循环泵输送喷淋液，且对应的循环泵分别设有可联动的变频器，以控制第四、第一、第二喷淋装置的喷淋脱硫浆液质量比为2:1:1，所述第三喷淋装置的喷淋量通过脱硫浆液槽液位调节，为脱硫浆液槽中电石浆加入量、电石浆补加管补充至第三喷淋装置的电石浆加入量和塔顶除雾器喷淋水量之和，使二氧化硫吸收区物料平衡；
所述第四、第三、第二、第一喷淋装置均包括喷淋管和设置在喷淋管上的多个喷嘴，脱硫浆液通过喷淋管均匀分配到每个喷嘴喷出，与向上逆流流动的烟气充分接触以吸收烟气中的二氧化硫。
以下通过具体的实施例对本发明的电石渣/浆烟气脱硫***进行详细阐述。
实施例一
附图1是本发明提供的电石渣/浆烟气脱硫***示意图。本发明提供的电石渣/浆烟气脱硫***包括脱硫塔1、硫酸输送装置2、氧化空气输送装置3、脱硫浆液槽4、电石浆补加管5、第一喷淋装置6、第二喷淋装置7、第三喷淋装置8、第四喷淋装置9、隔板10。隔板10将脱硫塔内的反应空间分成两部分，位于隔板10上部的二氧化硫吸收区10a和位于隔板10下部的亚硫酸钙氧化区10b。
脱硫塔1呈筒状结构，其底部设有烟气管道12、顶部设有排气管13，烟气管道12用于将锅炉电袋除尘器处理后的烟气送入脱硫塔内，烟气经净化处理后由排气管13排出。具体的，烟气管道12是以水平方向向下15°角度***脱硫塔塔釜液面上方，以防止脱硫浆液倒灌进入烟气管道12内。
烟气由烟气进气管12进入亚硫酸钙氧化区10b，依次与第四喷淋装置9的喷淋液、第三喷淋装置8的脱硫浆液逆流接触，初步吸收SO2后，烟气通过隔板10的升气管101进入二氧化硫吸收区域10a，依次与第二喷淋装置7、第一喷淋装置6的脱硫浆液逆流接触，完全吸收SO2，然后经除雾装置14除雾后，由排气管13排出。二氧化硫喷淋吸收装置的第二喷淋装置7、第一喷淋装置6的结构将在后文中结合脱硫浆液槽4等结构进行阐述，除雾装置14用于除去烟气中夹带的雾沫，并通过喷淋水洗涤除雾器附着的渣质，其结构可参考现有技术，在此不做赘述。
硫酸输送装置2包括硫酸槽21、将硫酸从硫酸槽21输送至脱硫塔1底部的第一输送管22，第一输送管22延伸至脱硫塔1内，且在运行状态下，第一输送管22***浆液中，可防止硫酸在进入脱硫塔内时产生酸雾。优选地，第一输送管22***浆液的管段设置有多个出液孔，使硫酸在塔内均匀输出，可提高浆液中化学反应的效率，以及反应程度。其中，硫酸槽21内储存的是工业生产中产生的废硫酸。通过第一输送管22引入废硫酸降低亚硫酸钙氧化区浆液pH值至5-6.5，有利于亚硫酸钙的氧化，避免通常的脱硫塔为提高吸收二氧化硫能力而使整个脱硫塔脱硫浆液pH值在7-8而不利于亚硫酸钙的氧化情况；
氧化空气输送装置3包括设于脱硫塔1底部的第二输送管31、第二输送管31延伸至脱硫塔1内，且在运行状态下，第二输送管31***浆液中，使氧化空气直接进入浆液内参与亚硫酸钙的氧化反应。优选地，第二输送管31上设置多个气孔(未图示)，且多个气孔分布于第二输送管31的不同方向，氧化空气的输入，在浆液中产生不同方向的推动力，使反应物质可充分接触。本实施例中，氧化空气可以通过空气压缩机获得。
脱硫浆液槽4与隔板10上部的二氧化硫吸收区10a通过第三输送管41连接，二氧化硫吸收区10a的浆液作为循环液，输送至脱硫浆液槽4内，用于配制脱硫浆液。由于浆液中含有悬浮颗粒，为了防止在输送过程中堵塞管道，优选地，在脱硫浆液槽4内设置搅拌装置。同时为了防止在二氧化硫吸收区10a中生成的亚硫酸钙沉淀而堵塞，优选地在隔板9上方设置搅拌装置。
电石浆补加管5，可以通过干电石渣配制电石浆，也可以通过其他装置，如干法乙炔发生装置直接提供电石浆，配置合格的电石浆通过管道送入脱硫塔***，大部分用于向脱硫浆液槽4中添加电石浆，使脱硫浆液的浓度、pH值等条件有利于SO2的吸收，小部分用于向第三喷淋装置8中补充电石浆，使脱硫浆液的浓度、pH值等条件有利于亚硫酸钙的氧化。同时，电石浆补加管5中同时加入质量百分比浓度为1-5‰的甲基硅氢烷油或聚硅氧烷类有机硅消泡剂，用于抑制废硫酸中有机物进入脱硫塔产生的泡沫。
第二喷淋装置7、第一喷淋装置6的喷淋液来源于脱硫浆液槽4，因此，第二喷淋装置7、第一喷淋装置6与脱硫浆液槽4连接。本实施例中，通过两级喷淋吸收工艺，可提高SO2的吸收率。第一喷淋装置6和第二喷淋装置7分别与对应的循环泵(未标示)连接，由对应的循环泵分别输送脱硫浆液，循环泵独立控制，根据不用的工况调整循环泵的启停或转速。第一喷淋装置6和第二喷淋装置7对应的循环泵分别设有可联动的变频器，用以根据运行工况调节第一喷淋装置6和第二喷淋装置7的喷淋量，也用于在烟气负荷低时可降低脱硫浆液循环量或直接停运第一喷淋装置。优选地，脱硫浆液槽4设有液位控制装置，该液位控制第三喷淋装置的输送量。
第一喷淋装置6和第二喷淋装置7均包括喷淋管和喷嘴，脱硫浆液通过喷淋管均匀分配到每个喷嘴喷出，与向上逆流流动的烟气充分接触以吸收烟气中的二氧化硫。本实施例中，第一喷淋装置6的喷淋管位于第二喷淋装置7的喷淋管上方。
第三喷淋装置8与第二喷淋装置7的输液管连接，由第二喷淋装置7对应的循环泵输送喷淋液，其喷淋管位于亚硫酸钙氧化区10b,将脱硫浆液槽4的脱硫浆液富余部分进入脱硫塔釜底部的亚硫酸钙氧化区，一方面由于脱硫浆液中含有富余的Ca(OH)2，与废硫酸发生中和反应而生成硫酸钙；另一方面将二氧化硫吸收区所含亚硫酸钙的浆液输送至亚硫酸钙氧化区氧化生成硫酸钙。第三喷淋装置8连接电石浆补加管5，通过电石浆补加管5补加电石浆，用于调节亚硫酸钙氧化区10b的pH值。
第四喷淋装置9设于第三喷淋装置8下方，位于亚硫酸钙氧化区10b内。一方面用于对烟气中的二氧化硫进行初步吸收，另一方面，通过第四喷淋装置9引入的喷淋液，可用于提高亚硫酸钙氧化区10b中氧化空气与亚硫酸钙的接触率，以及硫酸与氢氧化钙的接触率，提高产物硫酸钙的收率。第四喷淋装置9由单独的循环泵输送喷淋浆液，将塔底浆液循环输送至亚硫酸钙氧化区10b内，其结构与第一喷淋装置6和第二喷淋装置7相似，在此不做赘述。
脱硫塔底部生成的硫酸钙通过浆液送出泵15泵送至脱水***，进行真空脱水，并脱硫塔底部浆液液位自动控制送出泵15送出量。
本实施例中，为了防止塔底浆液沉淀而堵塞管道，优选地，同样在脱硫塔1底部设置搅拌装置。
本实施例中，隔板10的作用还在于避免电石浆进入塔釜造成塔釜料浆pH值升高而不利于塔釜中亚硫酸钙的氧化。隔板10上升气管101的设置是关键，其管径大小影响烟气的处理效率、以及中和反应和亚硫酸钙氧化反应的平衡，是脱硫体系平衡或失衡的关键因素。试验发现，升气管101的管径占脱硫塔1塔径的1/2时，体系效果最佳。
对应本发明的电石渣/浆烟气脱硫***，本发明提供的电石渣/浆烟气脱硫方法包括如下步骤：
(1)脱硫浆液制备：以二氧化硫吸收区域10a底部的浆液作为循环浆液，并在循环浆液中加入电石浆制备形成脱硫浆液，运行状态下脱硫浆液的pH值维持在7-8；
二氧化硫吸收区域10a底部浆液通过第三输送管41的进入脱硫浆液槽4内，通过加入电石浆，调节pH值至7-8，形成脱硫浆液；该pH条件下有利于SO2吸收，而可抑制CO2的吸收，使吸收浆液中的产物单一。其中脱硫浆液中电石浆的质量百分数为20-30％；
需要说明的是，综合考虑本发明的烟气脱硫工艺，由于引入了废硫酸和电石渣/浆，其成分较为复杂，且在氧化空气的引入条件下浆液中会产生一定量的泡沫，将严重影响装置的运行。因此，可通过向脱硫浆液中加入有机硅消泡剂解决该技术问题。消泡剂可以在电石浆配置时加入，加入量为电石浆质量的1-5‰；消泡剂可以为有机硅消泡剂或其他专用脱硫消泡剂。
(2)脱硫浆液的循环：来自脱硫浆液槽4的脱硫浆液由对应的循环泵分别输送至脱硫塔上、中部的第一喷淋装置6和第二喷淋装置7，与烟气逆流接触，吸收烟气中的二氧化硫生成亚硫酸钙后，脱硫浆液通过设置在脱硫塔隔板10上侧的塔出口进入脱硫塔浆液槽4，经过补加电石浆以调节脱硫浆液的pH值维持在7-8，烟气负荷低时可降低脱硫浆液循环量或直接停运第二喷淋装置；
第三喷淋装置8的喷淋管设在亚硫酸钙氧化区10b，通过脱硫浆液槽液位调节送出量，将含有亚硫酸钙、氢氧化钙的脱硫浆液送入脱硫塔隔板10下部吸收烟气中的二氧化硫，；脱硫浆液中的多余的氢氧化钙进入亚硫酸钙氧化区继续与废硫酸反应生成硫酸钙；第三喷淋装置8还通过电石浆补加管补充电石浆，用于调节亚硫酸钙氧化区10b的pH值。
(3)亚硫酸钙氧化：向脱硫塔釜浆液中引入废硫酸以及含氧空气，通过废硫酸降低塔釜浆液pH值至5.0-6.5，使亚硫酸钙在弱酸性条件下被氧化空气氧化成硫酸钙，如果塔釜浆液pH大于6.5，不利于亚硫酸钙氧化生成硫酸钙；如果塔釜浆液pH低于5，则有利于亚硫酸钙氧化成硫酸钙，但未反应的硫酸会进入后续脱水***；
第四喷淋装置9由设置在脱硫塔底部的循环泵输送塔底浆液，并循环至亚硫酸钙氧化区，用于增加氧化空气与亚硫酸钙的接触率、以及未被吸收的氢氧化钙与硫酸的接触率；第四喷淋装置9的喷淋管略高于烟气管道12进口位置；
(4)硫酸钙输送：通过塔釜液位控制塔釜底部硫酸钙浆料的送出量，浆料泵入脱水***，经脱水后送往水泥厂作为生产水泥的原料；
(5)烟气净化：烟气从脱硫塔釜底部进入，首先被第四喷淋装置9的塔釜浆液初步吸收，然后依次与第三喷淋装置8、第二喷淋装置7、第一喷淋装置6的喷淋脱硫浆液逆流接触，脱硫浆液吸收烟气中SO2生成亚硫酸钙，脱硫后的烟气经除雾后排出。脱硫塔***通过二氧化硫吸收区pH计控制脱硫浆液槽电石浆补加量，通过亚硫酸钙氧化区pH计控制第三喷淋***电石浆补加量，通过烟气排放口SO2监测***控制第四、第二、第一喷淋装置循环泵变频器，使脱硫***处于环保、稳定、低耗、高效的运行状况。
本实施例中，优选采用废硫酸，使废液得到充分有效的利用，降低废液处理成本；所用废硫酸的质量百分数为80-85％。废硫酸的引入，可完成浆液中多余Ca(OH)2的中和，中和反应生成硫酸钙；且使反应体系的pH值维持在5.0-6.5，在该条件下，可有利于亚硫酸钙的氧化、结晶，提高硫酸钙晶体的脱水效果；
通过本发明的工艺设计，浆液中的亚硫酸钙基本全部转化为硫酸钙，而亚硫酸钙的含量极小。
本发明中，所述第四喷淋装置、第二喷淋装置和第一喷淋装置的喷淋量比例为2:1:1；使反应体系的反应最佳，通过增加隔板的设计，将脱硫塔内的反应空间分为两部分，提高了各反应体系的效率。所述第三喷淋装置8的喷淋量通过脱硫浆液槽液位调节，为脱硫浆液槽中电石浆加入量、电石浆补加管补充至第三喷淋装置的电石浆加入量和塔顶除雾器喷淋水量之和，使二氧化硫吸收区物料平衡。
实施例二
应用实施例，采用实施例一对应的***和方法，工艺条件如下：
烟气进脱硫塔260508m3/h，SO2浓度7590-7680mg/m3；
控制脱硫***钙硫质量比Ca/S为1.1；
控制脱硫浆液中电石渣质量百分数为20-30％；
气液比控制，控制第四喷淋装置、第二喷淋装置、第一喷淋装置的喷淋量质量比例为2:1:1，具体的，第四喷淋装置的循环量为2400m3/h，第一喷淋装置的循环量为1200m3/h，第二喷淋装置的循环量为1200m3/h，循环量越大(气液比大)，脱硫效率越高。第三喷淋装置通过脱硫浆液槽液位控制送入亚硫酸钙氧化区域的喷淋量是10-15m3/h。
废硫酸和电石渣/浆消耗：废硫酸浓度85％，装置按3500t/a处理能力计，每小时需处理0.48t废硫酸，需要增加脱硫剂(以干电石渣计)0.45t/h，加上烟气脱硫每小时消耗电石渣1.5吨，每小时共需向脱硫塔投加1.95吨干电石渣，按20％的电石渣质量百分数计算，需投加10吨的电石浆，该部分电石浆大部分通过二氧化硫吸收区pH计调节进入脱硫浆液槽，小部分通过亚硫酸钙氧化区pH计调节进入第三喷淋装置；
技术效果：烟气出脱硫塔24550m3/h,SO2浓度185-235mg/m3，脱硫效果达97.6％；
硫酸钙经真空脱水机脱水后含水率质量百分数为8-12％，干渣中硫酸钙含量质量百分数为98.8％，亚硫酸钙含量质量百分数为0.5％，由于废硫酸进入中和产生大量硫酸钙，硫酸钙脱水效果佳；
脱水后清液送往污水厂进行处理，达标排放。
综上，本发明所提供的电石渣/浆烟气脱硫方法和***，提高了脱硫效率和产品硫酸钙纯度高，增加了脱硫副产物硫酸钙的附加值。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。
以上结合附图1对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种电石渣/浆烟气脱硫***的脱硫方法，其特征在于：
(1)所述的电石渣/浆烟气脱硫***包括脱硫塔、从锅炉电袋除尘器进入脱硫塔底部的烟气管道、进入脱硫塔底部浆液中输送废硫酸的第一输送管、进入脱硫塔底部浆液中输送氧化空气的第二输送管、将脱硫塔内浆液输送至脱硫浆液槽的第三输送管、脱硫浆液槽、向脱硫浆液槽中添加电石浆的电石浆补加管、与脱硫浆液槽连接用于将脱硫浆液输送至脱硫塔内顶部喷淋吸收二氧化硫的第一喷淋装置和第二喷淋装置、与第二喷淋装置的输液管连接的第三喷淋装置、设于脱硫塔内下部以塔底浆液作为喷淋液促使亚硫酸钙氧化的第四喷淋装置、设于脱硫塔内且具有升气管的隔板、设于脱硫塔顶部除雾装置、设于脱硫塔顶部排气管；
所述烟气管道是以水平方向向下15°角度***脱硫塔塔釜液面上方，以防止脱硫浆液倒灌进入烟气管道；
所述隔板位于塔釜液面上方并将脱硫塔内中下部空间划分为上部二氧化硫吸收区和下部亚硫酸钙氧化区，烟气进入脱硫塔釜与第四喷淋装置的喷淋液逆流接触后由升气管进入脱硫塔上部二氧化硫吸收区，隔板的作用还在于避免第一、二喷淋装置吸收烟气中二氧化硫后的脱硫浆液直接进入塔釜造成塔釜料浆pH值升高而不利于塔釜中亚硫酸钙的氧化；
所述二氧化硫吸收区是通过第一、二喷淋装置喷淋的脱硫浆液吸收烟气中的二氧化硫，所形成的脱硫浆液输送至脱硫浆液槽再配制脱硫浆液；
第四喷淋装置的喷淋管高于烟气管道进口位置；
所述亚硫酸钙氧化区是通过第一输送管引入废硫酸降低pH值和第二输送管输送氧化空气氧化亚硫酸钙；
第三喷淋装置位于亚硫酸钙氧化区，其喷淋液通过第二喷淋装置的输液管输送，且第三喷淋装置连接所述电石浆补加管，通过向第三喷淋装置补充电石浆用以中和亚硫酸钙氧化区的废酸而生成硫酸钙；
所述第四、第三、第二、第一喷淋装置是从塔底至塔顶依次设置，第四、第一喷淋装置分别由独立的循环泵输送喷淋液，第三、第二喷淋装置由同一循环泵输送喷淋液，且对应的循环泵分别设有可联动的变频器，以控制第四、第一、第二喷淋装置的喷淋脱硫浆液质量比为2:1:1，所述第三喷淋装置的喷淋量通过脱硫浆液槽液位调节，为脱硫浆液槽中电石浆加入量、电石浆补加管补充至第三喷淋装置的电石浆加入量和塔顶除雾器喷淋水量之和，使二氧化硫吸收区物料平衡；
所述第四、第三、第二、第一喷淋装置均包括喷淋管和设置在喷淋管上的多个喷嘴，脱硫浆液通过喷淋管均匀分配到每个喷嘴喷出，与向上逆流流动的烟气充分接触以吸收烟气中的二氧化硫；
(2)所述的电石渣/浆烟气脱硫***的脱硫方法，包括如下步骤：
脱硫浆液制备：以脱硫塔隔板上方二氧化硫吸收区的浆液为循环浆液，在循环浆液中加入电石浆制备形成脱硫浆液，控制脱硫浆液中电石浆的质量百分比浓度为20-30％，控制脱硫浆液的pH值在7-8，电石浆中还加入其质量百分比浓度1-5‰甲基硅氢烷油或聚硅氧烷有机硅消泡剂；
脱硫浆液的循环：来自脱硫浆液槽的脱硫浆液由对应的循环泵分别输送至脱硫塔中、上部的第二、一喷淋装置，与烟气中的二氧化硫逆流接触，吸收烟气中的二氧化硫生成亚硫酸钙后，脱硫浆液通过设置在脱硫塔隔板上侧的塔出口管进入脱硫塔浆液槽，经过补加电石浆以调节脱硫浆液的pH值在7-8；
亚硫酸钙氧化：分别通过第一、二输送管向脱硫塔釜浆液中引入废硫酸与氧化空气，通过废硫酸降低塔釜浆液pH值至5.0-6.5，使亚硫酸钙在弱酸性条件下被氧化空气氧化成硫酸钙；如果塔釜浆液pH大于6.5，不利于亚硫酸钙氧化生成硫酸钙；如果塔釜浆液pH低于5，虽有利于亚硫酸钙氧化成硫酸钙，但未反应的硫酸会进入后续脱水***；
第四喷淋装置由设置在脱硫塔外的循环泵输送塔釜脱硫浆液至亚硫酸钙氧化区，用于增加氧化空气与亚硫酸钙的接触率、以及未被吸收的氢氧化钙与硫酸的接触率；
第三喷淋装置将脱硫浆液槽中含有亚硫酸钙、氢氧化钙的脱硫浆液送入脱硫塔隔板下部吸收烟气中的二氧化硫，脱硫浆液中多余的氢氧化钙进入亚硫酸钙氧化区继续与废硫酸反应生成硫酸钙；第三喷淋装置与电石浆补加管连接，通过补加电石浆用于自动调节亚硫酸钙氧化区pH值为5.0-6.5；
硫酸钙输送：从塔釜底部排出的硫酸钙通过泵送往脱水***，经脱水后送往水泥厂作为生产水泥的原料；
烟气净化及自控：烟气从脱硫塔釜底部进入，与第四、第三、第二、第一喷淋装置的喷淋脱硫浆液逆流连续接触，脱硫浆液吸收烟气中SO2生成亚硫酸钙，脱硫后的烟气经除雾后排出。
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