CN85104649A - 烟道气脱硫吸收剂的氧化方法及其生产的产品 - Google Patents

烟道气脱硫吸收剂的氧化方法及其生产的产品 Download PDF

Info

Publication number
CN85104649A
CN85104649A CN198585104649A CN85104649A CN85104649A CN 85104649 A CN85104649 A CN 85104649A CN 198585104649 A CN198585104649 A CN 198585104649A CN 85104649 A CN85104649 A CN 85104649A CN 85104649 A CN85104649 A CN 85104649A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bead
absorbent
calcium
attached
fluidized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN198585104649A
Other languages
English (en)
Inventor
安吉文
本特森
库迪治斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dorr Oliver Inc
Original Assignee
Dorr Oliver Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dorr Oliver Inc filed Critical Dorr Oliver Inc
Priority to CN198585104649A priority Critical patent/CN85104649A/zh
Publication of CN85104649A publication Critical patent/CN85104649A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/508Sulfur oxides by treating the gases with solids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/501Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • B01J20/045Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium containing sulfur, e.g. sulfates, thiosulfates, gypsum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/2803Sorbents comprising a binder, e.g. for forming aggregated, agglomerated or granulated products
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34Regenerating or reactivating
    • B01J20/3433Regenerating or reactivating of sorbents or filter aids other than those covered by B01J20/3408 - B01J20/3425
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34Regenerating or reactivating
    • B01J20/345Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture
    • B01J20/3458Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture in the gas phase
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34Regenerating or reactivating
    • B01J20/3483Regenerating or reactivating by thermal treatment not covered by groups B01J20/3441 - B01J20/3475, e.g. by heating or cooling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/46Sulfates
    • C01F11/464Sulfates of Ca from gases containing sulfur oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

这是一个处理干法烟道气脱硫过程的细粉状废吸收剂(主要是亚硫酸钙和硫酸钙)的方法。其中含有少量粘结剂的吸收剂,在流化床反应器中在温度约为700℃至约1000℃范围内进行氧化,得到干燥的几乎全被氧化的球状硫酸钙产品。硫酸钙小球,其平均直径约为0.5毫米至5毫米,含有约1%至约3%(重量)的粘结剂组分。它是由平均直径约为50微米至100微米的硫酸钙粒子用粘结剂组分粘合而成的小球。

Description

本发明所指的是氧化烟道气脱硫废吸收剂生产有用的最终产品的方法及用此过程生产的氧化产品。
在动力工厂中,煤的燃烧产生大量的固体和气体污染物,包括飞灰和二氧化硫。二氧化硫已被确认为酸雨中的要犯,并且,主要的努力方向是减少或消除烧煤锅炉排放到大气中的二氧化硫的量。完成这一目的一条路线,系将锅炉排气(烟道气)用含钙化合物进行处理生成钙-硫化合物以除去其中的二氧化硫,然后将这些钙-硫化合物,如果是淤渣状,就挖池处置,如果是干的,就用来填地处置。
最普通的烟道气脱硫(FGD)过程,是熟知的“湿法过程”。在湿法过程中,含二氧化硫的烟道气,用含氢氧化钙或其它碱性吸收剂浆液淋洗。淋洗可在塔中进行(举例);在塔中,烟道气逆流而与下行的浆液紧密接触;在塔内浆液可以浸没填料或塔盘。这种FGD过程的废浆液产物中,含有亚硫酸钙和硫酸钙二种物质。将空气或其它含氧的气体鼓泡通过浆液将亚硫酸钙转化成硫酸钙产品是有利的,例如在1977年5月17日公布的美国专利4,024,220中就提到了这样的过程。硫酸钙产品可用于制造壁板。其它报导“湿法过程”各种型式的美国专利有:
4,371,508
4,366,132
4,328,195
4,069,300
4,024,220
3,985,860
FGD***的另一类型是生产干的废物。一个典型的干法FGD***包括:(1)一个前置-灰尘捕集器,用来除去飞灰;它包括一个静电沉降器、旋风分离器或其它除尘设备;(2)一个硫淋洗***;它包括一个浆液制备***,用来制备石灰浆液吸收剂乳液和一个喷雾干燥塔;在塔中,将吸收剂喷入烟道气中吸收其中的二氧化硫(SO2),和(3)一个后置粉尘捕集***。
在干法FGD过程***中,含二氧化硫的烟道气被通入喷雾干燥器中,并喷入含石灰的液体与烟道气接触,在石灰与烟道气中的二氧化硫之间就发生反应,浆液中的液体则同时蒸发掉,从而生产出主要含钙-硫化合物的干粉。例如,这样一个过程在1980年4月8日公布的美国专利4,197,278中就描述过。干粉产物中含有亚硫酸钙和硫酸钙,并且建议按上述“湿法过程”的先前工艺的办法,将这种干粉再制成浆液,然后通入空气鼓泡使其氧化,将亚硫酸钙转化成硫酸钙。
如上所述,干法FGD***的特点是,新吸收剂,注入喷雾-干燥塔,当烟道气离开塔时,吸收剂液相近乎完全蒸发掉。成细粉粒子的干废吸收剂,首先被携带入脱过硫的烟道气中,然后部分分离并收集在喷雾-干燥塔的底部,带进去的其余部分则在后置粉尘捕集***中-通常为一袋式过滤器-从烟道气中除去。
新的或配制的吸收剂,常以干态(生石灰)供给FGD***,在***中必须用水熟化使成乳液。
制备和喷射液体吸收剂的***包括:
1.混合器,用来混合固体吸收剂成乳液或浆液;混合器常常安装有滤网将不能很好悬浮的粗粒物质滤除;
2.泵,在***内输送浆液,和从混合器输送至喷雾-干燥塔,和
3.一个或多个喷嘴,安装在喷雾-干燥塔上,用来将吸收剂乳液分散至烟道气流中。
一部分收集下来的干的废吸收剂,再与新的乳液-吸收剂混合,以改善吸收剂的利用,因为未反应的吸收剂总要带出喷雾干燥器。通常在单独的混合容器中混合,循环比为3∶1,即3份循环的废吸收剂对1份生进料。
下表说明干法FGD***的FGD产品的一些典型性质,其中石灰乳液用作喷入烟道气中的吸收剂:
表1
化学组成    重量%
CaSO3·1/2H2O 40-70
CaSO4·2H2O 5-15
CaCO30-10
Ca(OH)25-15
CaCl2·XH2O(X=1,2,或4) 0-10
飞灰    5-25
粒度    100%小于100微米(150目)
70-90%小于50微米
石灰乳液与气体二氧化硫反应时,直接生成亚硫酸钙。在FGD***的喷雾-干燥塔正常操作温度70-150℃范围内,由于烟道气中只有3-5%的比较低的含氧水平,仅仅只有一小部分的亚硫酸钙被氧化成硫酸盐形态。
一部分石灰乳液完全没有起反应(为了达到SO2的高百分除去率的需要而作为超量吸收剂);另外一部分石灰乳液,则由于烟道气中高CO2含量而生成碳酸盐。绝大多数的煤还含有氯,燃烧时挥发,也会与石灰乳液在喷雾-干燥塔中反应生成CaCl2
烟道气中还含有夹带的飞灰组分,必须给予考虑。典型飞灰含有以下化合物:
SiO2
Fe2O3
Al2O3
Na2O+K2O
以前的工艺中,已经有以下的建议,即:将含有亚硫酸钙/硫酸钙的粉末,在干的状态下氧化,从而得到硫酸钙含量很高的产物,可利用作为水泥或混凝土的添加剂,其功能是阻化剂。
因此,近些年已经作出很多努力来发展氧化过程,用来处理烟道气脱硫的喷雾干燥过程的干粉状亚硫酸钙/硫酸钙产物以得到高硫酸钙含量的产品而出售,某些成果在下列的出版物中有所报导:
西德申请(书)DE3015977(Holter),1981年11月11日公布,专述烟道气脱硫过程和***,用来处理锅炉废气;其中,含CaSO3和CaSO4的混合物的废吸收剂与烟道气分离,并喷入锅炉的燃烧室区域;此处有过剩的空气存在,并且其中的温度实际上不高于800℃,而最好是低于800℃,使CaSO3氧化成CaSO4
欧洲专利申请74,258(A/S    Niro    Aromizer),1983年3月16日公布,专述喷雾干燥-吸收过程中烟道气脱硫的废吸收剂的处理过程,吸收剂主要含亚硫酸盐。系在含氧气体存在下,于350-600℃温度范围内,加热废吸收剂使亚硫酸盐氧化成硫酸盐。
西德专利申请DE3135200(L&CSteinmuller GmbH),1983年3月17日公布,专述烟道气脱硫的最终产物的处理过程;烟道气脱硫,系用含钙的悬浮液在喷雾干燥器中、或者用干的粒状含钙的吸收剂,在反应器中吸收烟道气中的二氧化硫。烟道气脱硫的最终产物中,含有这样一些化合物:半水亚硫酸钙和/或亚硫酸钙和/或二水硫酸钙和/或半水硫酸钙和/或硫酸钙,其余的为未反应的吸收剂Ca(OH)2。含有亚硫酸钙的最终产物在温度400°至800℃之间,最好在400°至600℃之间,用空气进行干式氧化处理。
各种细粒物质(例如苛化泥、冰晶石、黄铁矿),在流化床反应器中,在高温下(400-1000℃)热加工(焙烧,煅烧)的经验已经表明,在一定的条件下,细粉粒子能够达到细粒的附聚熔结成几个厘米直径的小球。
1949年3月29日发表的美国专利2,465,410中,公开了煅烧带有石灰的淤渣的过程,这些淤渣如造纸厂的苛化淤渣,软化水的淤渣,榨糖厂中第一碳酸化过程出来的淤渣或其它石灰淤渣产生点出来的淤渣。淤渣固体物,系用一定量的附结物质制备的(碳酸钠例外),附结物质在升高温度时软化,并成为粘结性的而使粒子附结,久而使煅烧的产品成为绝大部分是无灰的小瘤或小球的形状。
广而言之,本发明的工艺过程,是将烟道气脱硫过程的废物或用过的吸收剂-粉状亚硫酸钙物质-氧化,生产出商业用途的成小球的无水硫酸钙。
如本文中所用的,“亚硫酸钙物质”的意思是指从干法烟道气脱硫过程的喷雾干燥塔得到的FGD产物。它是石灰悬浮乳液与二氧化硫在温度为100-180℃范围内的反应产物,含有亚硫酸钙、硫酸钙和少量的其它钙-硫化合物、粘结剂和惰性物。
更详细一些,含有少量(如1至3%(重))的较低熔点的组分的粉状、磨细的亚硫酸钙物质,使其在流化床反应器中氧化,以空气作为流化介质,反应器的操作温度保持在700℃至1000℃范围内,最好是超过800℃。在反应器中所保持的温度下,亚硫酸钙物质中的较低熔点的组分或附结剂组分为液态,这种少量的胶粘性的熔融化合物,使细粒状的用过的吸收剂生成小球。
本过程可达到亚硫酸钙的高氧化产率,并且,除了亚硫酸钙的氧化外,由于歧化(将如下面叙述之)生成的硫酸钙,也将氧化成硫酸钙。
可控制的成球过程是关键的:向缺少低熔点组分的亚硫酸钙物质中,加入少量低熔点组分以保证成球。当亚硫酸钙物质中存在过量的低熔点组分时,则应加入在操作温度下能与附结剂反应形成高熔点化合物的化合物,以减少被流化的亚硫酸钙物质的熔融份额,从而避免过度的成球(成团)。减少亚硫酸钙物质中附结剂的含量的另一个方法,是在氧化处理之前,逆流水洗亚硫酸钙物质,以溶解掉过多的附结剂。
在氧化过程中,要为反应提供高熔点或低熔点化合物时,如上面所述,可以将它们直接加入亚硫酸钙物质进料中,或者在亚硫酸钙物质进入烟道气脱硫过程的喷雾干燥塔以前,加入到吸收剂乳液中。
为了进一步促进成球,在过程中生产出来的一部分小球,可以将其粉碎成粒度介于用过的吸收剂原料的粒度和氧化生成的小球的粒度之间的粒子,然后与亚硫酸钙进料一道循环返回至流化床反应器中作为成球核。
附图说明
图1为按照本发明附加有氧化***的FGD***的流程和简图。
图2为记录FGD产物在2小时氧化周期内,其中残余的亚硫酸钙含量在不同的过量氧含量下对温度的一系列曲线图,和
图3为记录FGD产物在2小时氧化周期内,其中亚硫酸钙含量在不同的过量氧含量下对温度的一系列曲线图。
最佳的具体实施说明
为了使FGD产品能为建筑业所接受,硫酸钙的含量必须是占优势的组分,并且其它组分的含量不应该波动太大。这两个条件,意味看飞灰的含量必须只占干法FGD产物总重量的0和10%之间的范围内。因此,要求在喷雾-干燥塔的上游,应该安装一个前置-灰尘捕集器,其效率应能捕集锅炉烟道气中的全部飞灰量的80-90%。
没有安装前置-灰尘捕集器时,干法FGD产物中的飞灰含量,将在钙化合物量的25和200%之间变化,而绝大多数水泥厂是不能接受用于商业生产的。
通常,锅炉是在1200-1400℃的火焰温度下工作的,此时,硅及铁和铝的氧化物相结合而生成复杂的化合物,类似于水泥厂中烧结炉中发生的过程。这就是说,飞灰中的化合物不是单个可用的,而是固定在Fe-Al-Si的复杂的化合物中。
由于以下的原因,很希望细粉状的FGD产品能成球:
1.成球的产品是自由流动和不含灰尘的,因此便于装卸、贮存和运输。
2.小球将停留在床层中,这对于进行深度氧化是重要的。
3.常常倾向于“携带走”进料中的杂质(不成球),这可以改进产品质量。
成球的基本机制,是要有比较小的一部分(1-3%)的流化床层的物质在操作温度范围内熔融。这种液相常具有粘附性质,因此能用作附结剂将粒子附结在一起。
流化床层的液相部分,可以是纯化合物,其熔点低于操作温度;不过,大家熟知,某些纯合物的特殊混合物(低共熔物)的熔点,能大大低于各单个纯化合物的熔点。
极少量的杂质可以有显著的影响,因此,在一定温度下,预测床层物质在熔融相中的量,常常是一个复杂的问题。这意味着对特定的产品或过程,需要技能和试验工作,来确定有利于希望的成球操作条件。
规定进料物质的8′5至95%能参与成球就称满意成球。
在做了最初的试验工作后,成球就弄清楚了,发现它是氯含量和操作温度的函数。在600℃和4%Cl,700℃和2.6%Cl,和800℃和2%Cl时,都可达到良好的成球。
进料物质中的杂质和/或惰性物不倾向于成球,并且被优先从产品中分离而随烟道气带走。这意味着,大量的惰性物终归大部被携带掉,其特点是改进了床层产品的纯度。
根据所用的煤中的硫/氯比的不同,干法FGD产品中所含的氯化钙的量也是变化的。
人们发现,进料中的CaCl2的含量,如果不足以得到良好的成球时,其它的熔点低于800℃的化合物能补充所需的液相量。
合适的附结剂有钠和钾的化合物,如:Na2CO3,NaOH(在有CO2存在时它生成Na2CO2),K2SO4和K2CO3。其它值得考虑的附结剂有Na2SiO3和(NH42SO4;至于NaCl或KCl,当它们加入到进料中时,肯定也能用作附结剂,但当成球产品用于水泥中时,则氯含量应保持很低,因此,加入这些氯化物通常是不希望的。
如上面所提到的,一部分附结剂的活性,也能够用加入合适的化合物到FGD产品而中和之,这种化合物与特定的附结剂反应,即它与气态被驱出的氯反应而生成高熔点的化合物。这种解决办法的一个例子是加入硅,在有水存在时,硅与CaCl2按下式反应:
CaCl2+SiO2+H2O=CaSiO3+2HCl(气)
硅酸钙的熔点比氯化钙高得多。
已经发现,在略高于550℃的温度下,干法FGD产品中的大部分亚硫酸盐被转化成硫酸盐形态,但是,同时就有可观量的硫化物生成,虽然进料本身中几乎没有硫化物存在。
这一现象,能够用下列反应加以解释:
在化学文献中这一反应,就是熟知的“歧化”,即使有游离氧存在,它也会发生。
试验表明,实际上所有的亚硫酸盐都很快转化成或者是硫化物,或者是硫酸盐。此后遗下的问题是氧化硫化物,氧化硫化物比氧化亚硫酸盐困难得多。在600℃时,约有一半的硫似乎是发生歧化。
上述现象,可用图3中的曲线来说明,它表示了用原来含40%CaSO3和0%CaS及不足使其成球的低氯含量的干法FGD产物的试验结果,此物质曾在不同温度和不同含氧气流下加热两小时。
图3表明,只有当此物质加热到大大高于500℃时,才有CaS生成,并且在开始时,随温度的升高而增多,在约575℃时,生成的硫化物含量最大。当加热至575℃以上时,硫化物的含量随温度的升高而平稳下降。图3还表明,当用于反应的氧增多时,CaS含量较低,不过,供给约5%过剩氧时就没有商业上的吸引力了。
在FGD产品中,CaS是不希望有的化合物。如作为工业硬石膏在建筑工业中应用时,与水接触产生H2S而放出讨厌的臭味,因此,将最后产品中的CaS的含量降至最小是重要的。
图2表明,加热后,残余的CaSO3含量随升高温度而不断降低。
从上面所述,能得出这样的结论,即:FGD产品必须在大大高于700℃以上的温度下氧化,以达到高的氧化率(超过95%),和达到低的残余亚硫酸盐和硫化物含量。
在中型装置试验中,氧化温度应超过800℃以生产产品小球,其氧化率至少达95%。
图1中,本发明的氧化***,是用于处理烧煤锅炉的烟道气***的FGD产品。
参考图1,在锅炉10中产生的烟道气,通过管道11进到静电沉降器15,带入烟道气中的飞灰在其中被沉降下来,并通过出口16从***中除去。静电沉降器能有效地从烟道气中除去90-95%的飞灰。脱掉灰尘的烟道气,从静电沉降器15经管道17通至喷雾干燥塔20。在喷雾干烟塔20中,石灰乳悬浮液Ca(OH)2,从一个或几个喷嘴23喷入烟道气中,在100-180℃的塔温下,在石灰乳悬浆和二氧化硫(SO2)之间就发生反应,生成亚硫酸钙物质(定义见前)。大部分亚硫酸钙物质在喷雾干燥塔20的底部,通过管道21从喷雾干燥塔排出。烟道气从喷雾干燥塔20通过管道22进入袋室25。在袋室25中,烟道气与其带入的亚硫酸钙物质分离,然后通过管道27离开袋室送去进行可能的进一步处理(图中未示出),并通过烟囱最后放空。在袋室25中,分离的亚硫酸钙物质(平均直径为50至100微米)则经由管道26离开该单元。
现在参考图1叙述对亚硫酸钙物质及FGD产品的处理,管道21和26将其各自部分的FGD产品,卸入连有管线51和43的管线29中。在管线29、43和51的会合处,从管线29来的物料被分成(图中未示出所用设备)两段,使其一部分进入管线51,其余的则进入管线43。管线51与流化床反应器55相连,FGD产品由此送入构成床层物质;从管线57引入空气至反应器55的底部作为床层的流化介质,流化床层则由反应器55的阻塞塔板54支撑。燃料-最好用燃料油或燃料气-经管线62送入,其量应足以保持温度在约700℃至约1000℃范围内,最好是在800℃以上。在这样的温度范围内,又有作为流化介质送进去的空气存在时,FGD产品(亚硫酸钙物质)被氧化成硫酸钙。
为了控制细粒状的FGD产品在流化床反应器55中的成球,用粉碎机60制备提供粒度在细粒状的进料的粒度和欲得的小球的粒度之间的成球核。粉碎机60通过管线59接受在流化床反应器中生成的小球,并粉碎这些小球至所需的粒度,然后将这些成球核经管线61返回至流化床反应器55中。当FGD进料中的附结剂太多或太少时,可以通过管线53(表示成虚线)将合适的添加剂加入到FGD进料中。例如,进料中附结剂的含量不足时,就加入Na2CO3;而当附结剂的含量过多时,则加入硅,以便与一定量的附结剂化合物生成高熔点化合物。
氧化产品的小球(平均直径为0.5至5毫米),主要由硫酸钙组成,从流化床反应器55中通过出口管线52卸出,送往冷却单元66,在此处将氧化产品的小球冷却至环境温度。
从管线29进至管线43的那部分FGD产品,则被送至混合器45。这可以理解的,因为在FGD产品中遗留有相当量未反应的钙化合物。这些未反应的化合物,与经管线39送入混合器45的新鲜的石灰悬浆乳液相混合,混合器45中备有搅拌元件41。这样可以达到加入过程中的石灰的高度利用。石灰悬浆乳液,久混合器45,经由管线44,送至泵46,由泵46将悬浆经管线19泵送至喷雾干燥塔20的喷嘴或喷嘴群23。
应该指出的是,所讨论的关于管线53的那种加入的类型,可以任意选择在过程中用虚线42指示的地方加入。
图1中还示出了一个单独分开的混合器35,用来在其中制备石灰悬浆乳液,例如将生石灰(CaO)经管线37导入,水由管线38导入,混合器35中装有搅拌器36。在混合器35中这样制备的石灰悬浆乳液,经管线39送入混合器45中。
关于图1的过程,还有一个方面应加以考虑:即在FGD产品中,有过量的氯化物-主要是CaCl2-存在时的情况。在这种情况下,可以加一个水洗步骤,它可位于管线43中FGD产品至混合器45的线路上进行水洗。氯化物在水中有高的溶解度,因此,能用水洗从最后的产品中将其大幅度减少或除去。这个水洗过程能够在一组旋液分离器、增稠器和过滤器中用逆流方式进行(专门的水洗环路在图1中未示出)。
这样,这里就提供了一个处理干法烟道气脱硫过程的废吸收剂来生产有用的新的最终产品的新过程。虽然,本发明是结合最佳的具体实施一起进行叙述的,但应理解为不背离本发明的精神和范围是可以采取改进和变更的,擅长于工艺的人都懂得。
勘误表

Claims (20)

1、一个处理烟道气脱硫过程的废吸收剂-微粒细粉状硫酸钙物质-的方法,包括以下步骤:
(a)将粒状亚硫酸物质装入一流化床反应器作为床层物质,亚硫酸钙物质中含有少量低熔点组分;
(b)将床层温度维持在约700℃至1000℃的温度范围内,以保证上述的低熔点组分为液相,使床层粒子附结形成小球;
(c)与步骤(b)同时进行的是将含氧气体向上通过亚硫酸钙床层物质使床层流化,并氧化亚硫酸钙物质而生成硫酸钙,和
(d)将主要含硫酸钙的被氧化的小球冷却至环境温度。
2、权力要求1中的方法,其中低熔点组分的含量约为1%至约3%(重量)。
3、权利要求2的方法,其中存在的氯化钙的量应少于约1%(重量)。
4、权利要求3(为1之误-译注)的方法,其中的床层温度超过800℃。
5、权利要求4的方法,其中的微粒细粉状亚硫酸钙物质,其平均颗粒大小约为50微米至100微米。
6、权利要求5的方法,其中被氧化的小球的平均直径为0.5毫米至5毫米。
7、权利要求5的方法,其中被氧化的小球的平均直径为几个毫米。
8、权利要求4的方法,其中低熔点组分,选自含Na2CO3,k2SO4,k2CO3,Na2SiO3,(NH42SO4和CaCl2
9、权利要求1的方法,其中亚硫酸钙物质中的低熔点组分的含量约为1%至约3%(重),可以加入选自含有Na2CO3,k2SO4,Na2SiO3,(NH42SO4和CaCl2这类物质中的一种或几种组分;对于CaCl2组分,如果存在的话,其量应使其少于1%(重);该低熔点组分,系在亚硫酸钙物质装入流化床反应器之前加入。
10、权利要求1的方法,其中低熔点组分的量超过所要求的约1%至3%(重)时,则要有一个将亚硫酸钙物质在水中洗涤使之溶解的步骤,来除去多余的低熔点组分,至少有一部分亚硫酸钙物质在导入流化床反应器之前应进行这一步骤。
11、权利要求3的方法,其中在步骤b中形成的一部分小球要磨碎,使其粒度介于微粒细粉状的亚硫酸钙物质和小球之间,并将小球和磨碎的小球返回进入流化床作为小球生长的核。
12、直径为0.5毫米至5毫米的小球,系由平均粒度约为50微米至约100微米的附结粒子所组成,其中含有约1%至3%(重)的附结组分及少量杂质和惰性物,余下的平衡量主要是硫酸钙。
13、权利要求12中的附结组分系选自含有Na2CO3,k2SO4,Na2SiO3,(NH42SO4和CaCl2一类物质。
14、权利要求13中的CaCl2组分,如果存在的话,其量少于1%(重)。
15、权利要求13中的附结组分为Na2CO3
16、在干法烟道气脱硫过程中,其中的气体首先要脱尘以除去飞灰,然后通过一个喷雾干燥器,气体在其中与含有石灰乳液的吸收剂液体的雾粒相遇,吸收剂与气体中的二氧化硫反应,液体组分则蒸发,从而产生细粉状的干的废吸收剂,主要含有亚硫酸钙和硫酸钙;获得有用的产品的改进办法是对废吸收剂进行处理以生产主要以硫酸钙为其组成的小球,这个改进办法包括:于干的废吸收剂中调入较低熔点的组分,其量控制在约1%至约3%(重)的范围内,然后在流化床反应器中于温度约在700℃至约1000℃下,使吸收剂氧化;在这样的温度下,附结组分为液相,从而将平均直径约50微米至100微米的主要组成为硫酸钙的粒子彼此附结而形成平均直径约为0.5毫米至5毫米的小球。
17、权利要求16的过程中,附结组分系在吸收液体进入喷雾干燥器之前加入到吸收剂液体中。
18、权利要求16的过程中,附结组分加入到细粉状干的废吸收剂中,系在吸收剂被加入流化床反应器之前。
19、权利要求16的过程中,附结组分量的控制,系用除去过多的粘接剂的办法,即至少将一部分吸收剂在将吸收剂导入喷雾干燥器之前用水洗涤,使附结组分进入到溶液中,从而能够以溶液形式从过程中除去。
20、权利要求16的过程,其中在流化床反应器中生产的小球的粒度是按以下方法控制的;即供给预定粒度的成长核,使硫酸钙粒子能够在它上面附结;成长核的产生系将在流化床反应器中生成的一部分小球粉碎成粒度介于小球和硫酸钙粒子的粒度之间的微粒,然后将成长核循环返回到流化床反应器中。
CN198585104649A 1984-04-16 1985-06-15 烟道气脱硫吸收剂的氧化方法及其生产的产品 Pending CN85104649A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN198585104649A CN85104649A (zh) 1984-04-16 1985-06-15 烟道气脱硫吸收剂的氧化方法及其生产的产品

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/600,710 US4544542A (en) 1984-04-16 1984-04-16 Method for oxidation of flue gas desulfurization absorbent and the product produced thereby
CN198585104649A CN85104649A (zh) 1984-04-16 1985-06-15 烟道气脱硫吸收剂的氧化方法及其生产的产品

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN85104649A true CN85104649A (zh) 1986-12-24

Family

ID=24404761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN198585104649A Pending CN85104649A (zh) 1984-04-16 1985-06-15 烟道气脱硫吸收剂的氧化方法及其生产的产品

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4544542A (zh)
EP (1) EP0159807B1 (zh)
JP (1) JPS60232233A (zh)
CN (1) CN85104649A (zh)
AT (1) AT393801B (zh)
AU (1) AU4129385A (zh)
CA (1) CA1224010A (zh)
DE (1) DE3586880T2 (zh)
DK (1) DK157985A (zh)
ES (2) ES8701518A1 (zh)
ZA (1) ZA85979B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1304088C (zh) * 2005-06-15 2007-03-14 东南大学 基于硫酸钙的煤的置换燃烧法分离二氧化碳的装置及分离方法

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK189784D0 (da) * 1984-04-12 1984-04-12 Niro Atomizer As Fremgangsmaade og apparat til behandling af biprodukter fra roeggasafsvovlning
FI81558C (fi) * 1989-03-17 1990-11-12 Tampella Oy Ab Foerfarande foer tillverkning av cement eller betong.
DE3913822A1 (de) * 1989-04-26 1990-10-31 Vaw Ver Aluminium Werke Ag Verfahren zur herstellung chloridarmer gipsprodukte
US4917024A (en) * 1989-05-24 1990-04-17 Florida Institute Of Phosphate Research Coal fired power plant with pollution control and useful byproducts
DK165674C (da) * 1989-07-17 1993-05-24 Niro Atomizer As Fremgangsmaade til afsvovling af varm roeggas med et i forhold til svovldioxidindholdet lille indhold af hydrogenchlorid
WO1993002774A1 (en) * 1991-08-01 1993-02-18 Niro A/S Process of producing calcium hydroxide for fluidized bed absorption
US5362471A (en) * 1991-09-27 1994-11-08 Air Products And Chemicals, Inc. Process for producing gypsum flake from flue gas desulfurization
FR2698287B1 (fr) * 1992-11-24 1995-01-20 Stein Industrie Procédé de réduction des émissions de polluants dans les installations de combustion à lit fluidisé circulant.
US5722929A (en) * 1994-08-26 1998-03-03 Southwind Enterprises Inc. Particle agglomeration with acidic sulphate
US5516976A (en) * 1994-08-26 1996-05-14 Southwind Enterprises Inc. Sulphate agglomeration
GB9814508D0 (en) 1998-07-03 1998-09-02 Polycell Prod Ltd Filler material
US20020021994A1 (en) * 1999-10-08 2002-02-21 Blue Jerry D. Sulfur recovery gasification process for spent liquor at high temperature and high pressure
US6471767B1 (en) 1999-10-15 2002-10-29 American International Materials, Ltd. Process for recycling gypsum-based waste material into readily crushable members for use in the manufacture of cement and crushable members formed thereby
US7618606B2 (en) * 2003-02-06 2009-11-17 The Ohio State University Separation of carbon dioxide (CO2) from gas mixtures
WO2006099599A2 (en) * 2005-03-17 2006-09-21 The Ohio State University High temperature co2 capture using engineered eggshells: a route to carbon management
ES2822323T3 (es) * 2006-09-25 2021-04-30 Ohio State Innovation Foundation Proceso de ciclado de calcio para la producción de hidrógeno de alta pureza
US7708803B2 (en) * 2006-11-03 2010-05-04 Electric Power Research Institute, Inc. Method and apparatus for the enhanced removal of aerosols from a gas stream
US8029600B2 (en) * 2006-11-03 2011-10-04 Electric Power Research Institute, Inc. Sorbent filter for the removal of vapor phase contaminants
CN101430345B (zh) * 2007-11-23 2011-09-14 贵州电力调度通信局 火电厂脱硫上网电量的计算方法
US9429274B2 (en) * 2010-12-22 2016-08-30 Alstom Technology Ltd Slurry control system
WO2015060795A1 (en) * 2013-10-21 2015-04-30 Dora Teknolojik Bilgisayar Ürünleri Endüstrisi Anonim Şirketi Process for the minimization/elimination of so2 and co2 emission emerging from the combustion of coal
CN108744940B (zh) * 2018-04-24 2023-10-20 北京北科环境工程有限公司 一种脱硫副产物氧化装置
CN108380016A (zh) * 2018-05-09 2018-08-10 福建龙净脱硫脱硝工程有限公司 一种焙烧烟气脱硫脱沥青烟脱氟除尘净化的***及方法
CN111690416B (zh) * 2020-06-24 2021-11-23 青岛智邦炉窑设计研究有限公司 一种利用工业固体废物生产新型土壤调节功能性材料的方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3255036A (en) * 1962-01-02 1966-06-07 Wyandotte Chemicals Corp Method of preparing pellets
US3480387A (en) * 1966-11-15 1969-11-25 Central Glass Co Ltd Method for producing gypsum pellets
US3563701A (en) * 1967-02-28 1971-02-16 Climax Chem Method of producing sulfate granules and volatile acid gases
GB1529804A (en) * 1974-12-11 1978-10-25 Exxon Research Engineering Co Purification of pollutant-containing gases
US4053375A (en) * 1976-07-16 1977-10-11 Dorr-Oliver Incorporated Process for recovery of alumina-cryolite waste in aluminum production
US4162170A (en) * 1977-06-29 1979-07-24 Vish Chimiko-Technologicheski Institute Method of obtaining granulated and defluorated phosphogypsum
US4177158A (en) * 1978-02-13 1979-12-04 Chevron Research Company Method for producing an attrition-resistant adsorbent for sulfur dioxide, the resulting composition and a process using same
DK110079A (da) * 1979-03-16 1980-09-17 Smidth & Co As F L Anlaeg til selektiv fjernelse af flyveakske og brugt absorberingsmiddel for flygtige stoffer fra roeggasser
DE3015977C2 (de) * 1980-04-25 1987-05-07 Heinz Dipl.-Ing. 4390 Gladbeck Hölter Verfahren zum Reinigen von Rauchgas mittels Chemiesorptionsmassen
US4595576A (en) * 1981-09-04 1986-06-17 A/S Niro Atomizer Process for flue gas desulfurization
DE3135200A1 (de) * 1981-09-05 1983-03-17 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach Verfahren zur behandlung von endprodukten aus der rauchgasentschwefelung
DK189784D0 (da) * 1984-04-12 1984-04-12 Niro Atomizer As Fremgangsmaade og apparat til behandling af biprodukter fra roeggasafsvovlning

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1304088C (zh) * 2005-06-15 2007-03-14 东南大学 基于硫酸钙的煤的置换燃烧法分离二氧化碳的装置及分离方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0159807B1 (en) 1992-12-09
US4544542A (en) 1985-10-01
DK157985A (da) 1985-10-17
ES541606A0 (es) 1986-12-01
EP0159807A2 (en) 1985-10-30
DK157985D0 (da) 1985-04-09
CA1224010A (en) 1987-07-14
AU4129385A (en) 1985-10-24
DE3586880D1 (de) 1993-01-21
JPS60232233A (ja) 1985-11-18
ES8701518A1 (es) 1986-12-01
EP0159807A3 (en) 1987-08-26
ATA102685A (de) 1991-06-15
ZA85979B (en) 1985-10-30
DE3586880T2 (de) 1993-04-15
ES555055A0 (es) 1987-07-16
AT393801B (de) 1991-12-27
ES8707288A1 (es) 1987-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN85104649A (zh) 烟道气脱硫吸收剂的氧化方法及其生产的产品
CN1222349C (zh) 固结废气中污染物的方法和装置
CN1178734C (zh) 清洗含二氧化硫烟气的方法和装置
CN1036444C (zh) 通过水力旋流器增进烟道气脱硫效能
EP0074258B1 (en) Improved process for flue gas desulfurization
US4666694A (en) Method for treating by-products from flue gas
JPS58196837A (ja) 微粒物質を焼成するためのプラント内における硫黄循環および/又はso↓2−放出を低減する方法および装置
JP2007191670A (ja) 排煙脱硫兼用のアルカリ土壌改良材製造システム
JPS63147822A (ja) 硫酸カルシウム二水化物を造るための方法
JPS6234684B2 (zh)
CN112742185B (zh) 一种烟气脱硫反应器、烟气处理***及工艺方法
US6520099B1 (en) Method for treating combustion ash of coal and method for desulfurization
CN1038815C (zh) 半干式及干式脱硫装置
JPH0784716B2 (ja) アルカリパルプ廃液から苛性ソ−ダを回収する方法
CN101716460B (zh) 基于污染物联合脱除的复合喷动烟气净化方法
JP3025081B2 (ja) 乾式排ガス処理方法
CN117510106B (zh) 一种钢渣捕碳资源化处理装置
KR100422933B1 (ko) 유동층로스팅프로세스
JPH0655257B2 (ja) 乾式排ガス処理方法
CN106938175B (zh) 一种利用镁法脱硫产物生产高浓度so2气的装置的应用方法
JP3025082B2 (ja) 乾式排ガス処理方法
JPH0570487B2 (zh)
JPH0478419A (ja) 排ガスの脱硫方法
JPH0132195B2 (zh)
JPS597672B2 (ja) 硫酸カリをカリ源とするク溶性硅酸カリ肥料の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication