專利名稱：一種燒結煙氣的脫硫工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于燒結煙氣的脫硫工工藝，特別屬于半干法循環(huán)流化床燒結煙氣的脫硫 工藝。
背景技術：
鋼鐵廠燒結煙氣的主要性質及成份為S02600-48 00mg/m3，少量的三氧化硫，含塵 100-450mg/m3，含濕量 7% -15%，溫度 85°C _190°C，煙氣量大于 20X 104m7hour。即使在同 一排放點，煙氣中SO2含量在不同的時間段也有可能有較大波動。循環(huán)流化床半干法工藝是 比較先進的脫硫工藝，系從奧鋼聯(lián)引進項目，主要由脫硫劑制備系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、粉塵收集 系統(tǒng)組成，使用高比表面的消石灰微粉做脫硫劑，在石灰的消化過程中，為了增加消石灰微 粉的比表面積，使用了一定數(shù)量的三乙醇胺、二乙二醇類化學品。按照原設計參數(shù)，在目前 的市場條件下，消石灰制成脫硫劑的生產成本超過1000元/噸。運行中，脫硫劑的反應率 較低，僅為50%左右；并且脫硫后的副產物化學成分復雜典型組成為亞硫酸鈣20-31%， 硫酸鈣8-15%，氫氧化鈣15-30%，回收困難，如按工業(yè)廢棄物做填埋處理，成本很高，既占 用土地，又二次污染環(huán)境。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種成本低、副產物易于回收的半干法循環(huán)流 化床燒結煙氣的脫硫工藝。本發(fā)明解決技術問題的技術方案為一種燒結煙氣的脫硫工藝，包括脫硫劑制備 系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、回收處理系統(tǒng)，所述的脫硫劑為0. 045mm標準篩的通過率不小于75%的碳 酸氫鈉微粉；將碳酸氫鈉的微粉在脫硫系統(tǒng)中的脫硫塔中進行循噴粉，粉狀顆粒與煙氣充 分接觸，碳酸氫鈉與煙氣中的酸性氣體發(fā)生中和反應，使煙氣中硫氧化物濃度降低。當脫硫劑中殘留的碳酸氫鈉的含量(重量)小于15%后，此時脫硫副產物主要為 硫酸鈉、亞硫酸鈉、碳酸氫鈉，排出脫硫系統(tǒng)進入回收處理系統(tǒng)。所述的回收處理系統(tǒng)為將脫硫副產物用水溶解制成飽和溶液(室溫25°C時，溶 液濃度30% -35% )，與過量的石灰乳進行石膏化反應，生成燒堿溶液，過濾分離沉淀后，濾 液為NaOH;將生成的氫氧化鈉溶液放入篩板塔中，用煙氣中的二氧化碳進行再生，生成的 NaHCO3由于在常溫下溶解度小，沉淀結晶析出，經過濾分離，干燥，得到固體粉末狀的碳酸 氫鈉；將回收處理系統(tǒng)所生成的碳酸氫鈉，輸送到脫硫劑制備系統(tǒng)中進行循環(huán)利用。所述的石灰乳可以使用冶金石灰生產中所得的篩下物(化學成分與冶金三類完 全一致，因顆粒較小，冶煉工序無法有效利用，絕大部分做其它用途或廢棄)，因而此項成本 比較低廉。本發(fā)明的反應原理如下碳酸氫鈉與煙氣中二氧化硫的反應為NaHC03+S02 — NaHS03+C02
NaHC03+NaHS03 — Na2S03+C02+H20碳酸氫鈉與煙氣中三氧化硫的反應為2NaHC03+S03 — Na2S 04+C02+H20回收反應的原理如下Na2S04+Ca (OH) 2 — CaSO4 J, +NaOHNa2S03+Ca (OH) 2 — CaSO3 J, +NaOHNaHC03+Ca (OH) 2 — CaCO3 I +NaOH2Na0H+C02 — Na2C03+H20Na2C03+H20+C02 — 2NaHC03 I本發(fā)明中，碳酸氫鈉與碳酸鈉作為堿性物質，與煙氣中二氧化硫及三氧化硫反應后，產物為亞硫酸鈉與硫酸鈉，在約100°c及有水蒸汽存在的條件下，上述反應的速度很快， 且在反應進程中，氣體CO2逸出時，對脫硫劑碳酸氫鈉的微粒有粉碎作用，使其比表面增大， 有利于反應的進行。而使用氫氧化鈣做脫硫劑時，生成的是不溶性的亞硫酸鈣與硫酸鈣，使 氫氧化鈣顆粒的反應速度減緩，不利于整體反應的進行。在二氧化硫或者三氧化硫的濃度高時(大于500ppm時)，碳酸氫鈉的反應速度快。與常規(guī)的雙堿脫硫法相比較，雙堿脫硫法吸收工序是使用堿液脫硫的，而本法是 用碳酸氫鈉粉末噴粉脫硫，本法的優(yōu)點是占地面積小，對設備的腐蝕性低，不容易泄漏。本法與石灰_石膏法相比，最顯著的特點是，直接的石灰_石膏法在運行中，設備 易堵塞、腐蝕，而本法的反應速率比石灰-石膏法快。并且，碳酸氫鈉在反應中是無消耗的， 只是做循環(huán)材料使用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，加工成本比生石灰制成消石灰的成本低30%以上；制成 的固體脫硫劑不易變質，儲存期比氫氧化鈣長；提高循環(huán)流化床半干法脫硫效率，降低運行 成本；簡化操作工序；脫硫后的副產物能夠便利地進行加工處理與利用，所產生的硫酸鈣、 亞硫酸鈣與碳酸鈣的混合物，由于不含有氫氧化鈣，可方便地用于生產輕質砌塊等環(huán)保建 筑材料，遠比目前脫硫副產物穩(wěn)定且比較容易進行利用，最大限度地減少了固體廢棄物的 排放及后續(xù)處理費用，符合當前的環(huán)保政策。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作詳細的說明。實施例1 一種燒結煙氣的脫硫工藝，包括脫硫劑制備系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、回收處理系統(tǒng)，所述 的脫硫劑為0. 045mm標準篩的通過率不小于75%的碳酸氫鈉微粉，將碳酸氫鈉的微粉在脫 硫系統(tǒng)中的脫硫塔中進行循噴粉，粉狀顆粒與煙氣充分接觸，碳酸氫鈉與煙氣中的酸性氣 體SO2和SO3發(fā)生中和反應，使煙氣中硫氧化物濃度降低。當脫硫劑中殘留的碳酸氫鈉的含 量(重量)為8%后，此時脫硫副產物主要為硫酸鈉、亞硫酸鈉、碳酸氫鈉，硫酸鈉亞硫酸 鈉碳酸氫鈉的重量比為1 3 1，將脫硫副產物排出脫硫系統(tǒng)進入回收處理系統(tǒng)。工藝參數(shù)為進口煙氣溫度135°C，流量12m7min，煙氣含硫量1200ppm，循環(huán)噴粉 量25公斤碳酸氫鈉，出口煙氣溫度117°C，循環(huán)次數(shù)6次，出口煙氣含硫52ppm，脫硫率大 95%。
所述的回收處理系統(tǒng)為將脫硫副產物用水溶解制成飽溶液(室溫25°C時，溶液 濃度30% -35 % )，與過量的石灰乳進行石膏化反應，生成燒堿溶液，過濾分離沉淀后，濾 液為NaOH ；將生成的氫氧化鈉溶液放入篩板塔中，用煙氣中的二氧化碳進行再生，生成的 NaHCO3由于在常溫下溶解度小，沉淀結晶析出，經過濾分離，干燥，得到固體粉末狀的碳酸 氫鈉；將回收處理系統(tǒng)所生成的碳酸氫鈉，輸送到脫硫劑制備系統(tǒng)中進行循環(huán)利用。本發(fā)明使用1年后，其對設備的腐蝕程度相當小，由于碳酸氫鈉的堿性較強，對碳 鋼表面有鈍化作用，故其腐蝕小。本發(fā)明的脫硫劑與目前使用的高比表面的消石灰相比較，其脫硫速度快，利用率高，無須對目前的脫硫設備進行改造即可應用。本發(fā)明有兩個顯著特點一是對鋼鐵企業(yè)內部低價值的粉末石灰進行綜合利用， 通過反應使脫硫劑得到再生使用，可有效降低運行成本；二是再生工序產生的副產品穩(wěn)定 性較好，能方便的用于生產輕質砌塊等墻體建材，能避免工業(yè)廢棄物的堆貯，節(jié)約資源，保 護環(huán)境。
權利要求
一種燒結煙氣的脫硫工藝，包括脫硫劑制備系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、回收處理系統(tǒng)，其特征在于所述的脫硫劑為0.045mm標準篩的通過率不小于75％的碳酸氫鈉微粉；將碳酸氫鈉微粉在脫硫系統(tǒng)中的脫硫塔中進行循噴粉，粉狀顆粒與煙氣充分接觸，當脫硫劑中殘留的碳酸氫鈉的含量(重量)小于15％后，形成脫硫劑副產物，將脫硫副產物排出脫硫系統(tǒng)進入回收處理系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種燒結煙氣的脫硫工藝，其特征在于所述的回收處理系 統(tǒng)為將脫硫副產物用水溶解制成飽和溶液，與過量的石灰乳進行石膏化反應，生成燒堿溶 液，過濾分離沉淀后，濾液為NaOH ；將生成的氫氧化鈉溶液放入篩板塔中，用煙氣中的二氧化碳進行反應，生成的NaHC03 沉淀，將沉淀過濾分離，干燥，得到固體粉末狀的碳酸氫鈉，母液液循環(huán)使用；將回收處理系統(tǒng)所生成的碳酸氫鈉，輸送到脫硫劑制備系統(tǒng)中進行循環(huán)利用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燒結煙氣的脫硫工藝，包括脫硫劑制備系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、回收處理系統(tǒng)，所述的脫硫劑為0.045mm標準篩的通過率不小于75％的碳酸氫鈉；本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，加工成本比消石灰的成本低30％以上；制成的固體脫硫劑不易變質，儲存期比氫氧化鈣長；提高脫硫效率，降低運行成本；簡化操作工序；脫硫后的副產物能夠便利地進行加工處理與利用，所產生的硫酸鈣、亞硫酸鈣與碳酸鈣的混合物，可方便地用于生產輕質砌塊等環(huán)保建筑材料，遠比目前脫硫副產物穩(wěn)定且比較容易進行利用，最大限度地減少了固體廢棄物的排放及后續(xù)處理費用，符合當前的環(huán)保政策。
文檔編號B01D53/50GK101862590SQ20101021552
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權日2010年6月30日
發(fā)明者丁陳來, 吳朝剛, 周晨輝, 張耀輝, 汪為民, 饒磊 申請人:馬鞍山鋼鐵股份有限公司