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一種燒結(jié)煙氣脫硫溶液凈化工藝的制作方法

文檔序號(hào):4994539閱讀:184來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:一種燒結(jié)煙氣脫硫溶液凈化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種凈化處理工藝,更具體地講,本發(fā)明涉及一種在煙氣脫硫工藝中對(duì)脫硫溶液進(jìn)行凈化處理的工藝。
背景技術(shù)
燒結(jié)礦生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣由于含有大量的二氧化硫、三氧化硫和氯化氫及其游離氯等而不能直接排入大氣,必須經(jīng)過(guò)凈化處理工藝??稍偕鸁煔饷摿蚬に嚲褪且环N對(duì)燒結(jié)礦生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行凈化處理的工藝。具體地講,可再生煙氣脫硫工藝是利用諸如胺液或離子液的脫硫溶液在低溫下吸收煙氣中的二氧化硫,然后在高溫下解吸二氧化硫,以獲得較高純度的二氧化硫氣體并使脫硫溶液恢復(fù)吸收煙氣中二氧化硫的能力使得脫硫溶液可以循環(huán)使用的工藝。在可再生煙氣脫硫工藝中,將脫硫溶液在低溫下吸收二氧化硫后的得到的溶液稱為富液,將富液在高溫下解吸出二氧化硫后得到的溶液成為貧液。在燒結(jié)煙氣中,除了含有大量的二氧化硫之外,燒結(jié)煙氣的主要特點(diǎn)是含塵量高, cr、so32-、SO42-等強(qiáng)酸根離子含量高。脫硫溶液因長(zhǎng)期循環(huán)使用,使得脫硫溶液中懸浮物、 金屬離子、酸根離子的濃度等不斷累積富集,從而累積的懸浮物會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的堵塞,累積的金屬離子會(huì)降低脫硫溶液的脫硫性能并會(huì)引起脫硫溶液發(fā)泡,并且部分金屬離子成份對(duì)脫硫溶液成份含量的降低也有影響??傊摿蛉芤褐袘腋∥?、金屬離子和酸根離子的累積會(huì)影響脫硫溶液對(duì)二氧化硫的吸收效率并使可再生煙氣脫硫工藝難以順行,另外還會(huì)造成脫硫溶液損耗增大。US578864A闡述了采用懸浮物與熱穩(wěn)定鹽的組合工藝對(duì)脫硫溶液進(jìn)行凈化處理,其中,熱穩(wěn)定鹽處理工藝采用樹(shù)脂脫除,懸浮物采用機(jī)械過(guò)濾脫除。CN101219815A在 US578864A專利技術(shù)基礎(chǔ)上,對(duì)樹(shù)脂脫鹽工藝進(jìn)行改進(jìn),增加了循環(huán)水箱與連接循環(huán)水箱的泵,用于對(duì)洗滌樹(shù)脂上吸附的脫硫劑的洗滌,洗滌后的洗滌水,返回循環(huán)水箱后被循環(huán)利用,當(dāng)水箱中脫硫溶液濃度達(dá)到一定值后,將溶液送入脫硫系統(tǒng)。該申請(qǐng)目的在于減少樹(shù)脂脫鹽脫硫劑的損耗與向系統(tǒng)添加的水量。發(fā)明專利CN101966424A采用冷凍結(jié)晶脫除硫酸根離子和樹(shù)脂脫除氯離子的組合來(lái)脫除強(qiáng)酸根離子,從而脫除熱穩(wěn)定性鹽。然而,發(fā)明專利 CN101966424A未能脫除硫溶液中的懸浮物和金屬離子,并且硫溶液中的懸浮物和金屬離子成分也不能通過(guò)冷凍結(jié)晶與樹(shù)脂脫鹽進(jìn)行凈化處理。因此,亟待一種能夠去除脫硫溶液中的懸浮物、金屬離子與強(qiáng)酸根離子等成份的凈化工藝。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有脫硫溶液凈化處理技術(shù)對(duì)超細(xì)懸浮物、重金屬離子處理存在的不足,本發(fā)明提供了一種在線/離線燒結(jié)煙氣脫硫劑凈化處理工藝,該工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備少,運(yùn)行成本低,過(guò)濾除雜效果好。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種燒結(jié)煙氣脫硫溶液凈化工藝,所述工藝包括的步驟有收集脫硫溶液的貧液;對(duì)收集的貧液進(jìn)行沉降;對(duì)沉降后得到的下層濾渣液進(jìn)行過(guò)濾;對(duì)下層濾渣液過(guò)濾后得到的濾液進(jìn)行堿度調(diào)節(jié)處理;對(duì)堿度調(diào)節(jié)處理后得到的上層清液進(jìn)行冷凍結(jié)晶,并采用離心分離使冷凍結(jié)晶后的得到的固體和液體分離;對(duì)沉降后得到的上層清液以及固體和液體分離后得到的液體進(jìn)行凈化,凈化后的液體被用為將循環(huán)利用的脫硫溶液貧液。在本發(fā)明的實(shí)施例中,可在沉降步驟中加入懸浮物助濾劑和金屬離子沉淀劑,并且沉降步驟可執(zhí)行4小時(shí)至8小時(shí)。此外,金屬離子沉淀劑可為與金屬陽(yáng)離子進(jìn)行反應(yīng)而生成沉淀的試劑。具體地講,金屬離子沉淀劑可為氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種與二乙基二硫代氨基甲酸鈉。在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中,對(duì)收集的貧液中的一部分貧液可直接進(jìn)行堿度調(diào)節(jié)處理。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,離心分離后得到固體可為硭硝。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,在堿度調(diào)節(jié)處理步驟,對(duì)堿度調(diào)節(jié)處理后得到的下層濾渣液進(jìn)行過(guò)濾。


通過(guò)下面參照附圖進(jìn)行的描述,本發(fā)明的上述和其他目的和特點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚,其中圖1示出了可再生煙氣脫硫系統(tǒng)的示意性框圖;圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的燒結(jié)煙氣脫硫溶液的凈化工藝的方框圖。
具體實(shí)施例方式下面將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的具體示例性實(shí)施例。圖1示出了可再生煙氣脫硫系統(tǒng)1000的示意性框圖。在圖1中,在可再生煙氣脫硫系統(tǒng)1000中,脫硫溶液在吸收塔100內(nèi)吸收煙氣中的二氧化硫,然后將收集的富液送入解吸塔200進(jìn)行解吸,將解吸后的貧液在凈化系統(tǒng)300 中進(jìn)行凈化處理,最終將凈化后的貧液再次送入吸收塔100,從而實(shí)現(xiàn)脫硫溶液的循環(huán)利用。然而,從解吸塔200收集的脫硫溶液的懸浮物(如粉塵)濃度高、金屬離子濃度高,并且容易引起脫硫系統(tǒng)堵塞與脫硫溶液的發(fā)泡,從而影響了脫硫溶液的脫硫效率并加大了它的損耗。因此,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中脫硫溶液凈化處理技術(shù)對(duì)超細(xì)懸浮物、重金屬離子處理能力的不足,本發(fā)明提供了一種在線/離線燒結(jié)煙氣脫硫溶液的凈化工藝。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例,脫硫溶液中的粉塵等雜質(zhì)通過(guò)4-8小時(shí)的沉降分離后,粉塵等雜質(zhì)能與脫硫溶液較好地分離,上層清液與將下層的懸浮物進(jìn)行過(guò)濾后的液體通過(guò)堿度調(diào)節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步沉淀、進(jìn)一步脫出其中溶解的重金屬雜質(zhì)以及其懸浮物,經(jīng)沉淀后的清液進(jìn)一步進(jìn)行冷凍結(jié)晶及離心分離,經(jīng)離心分離后的清液及沉降分離后的上層清液 (如其中硫酸根離子含量低于30g/L)返回吸收塔100。下面將參照附圖來(lái)詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的燒結(jié)煙氣脫硫溶液的凈化工藝。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的燒結(jié)煙氣脫硫溶液的凈化工藝的方框圖。如圖2所示,在步驟S10,儲(chǔ)存(收集)經(jīng)可再生煙氣脫硫工藝中的解吸塔解吸后的脫硫溶液(即,貧液)。在步驟S20,向?qū)⒁M(jìn)行沉降的貧液中同時(shí)添加懸浮物助濾劑和金屬離子沉淀劑, 使貧液進(jìn)行沉降(例如,沉降4-8小時(shí))。具體地講,通過(guò)向貧液中添加懸浮物助濾劑和金屬離子沉淀劑,使貧液中的懸浮物(例如,粉塵等)和Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ti4+、Mn2+ 等金屬陽(yáng)離子通過(guò)與懸浮物助濾劑和金屬離子沉淀劑發(fā)生物理或化學(xué)作用而進(jìn)行沉降,從而得到包含C1_、S042_、S032_、N03_等陰離子的上層清液和包含諸如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、 Ti4+、Mn2+等金屬離子的沉淀物和粉塵的下層濾渣液。在這里,懸浮物助濾劑和金屬離子沉淀劑可以分別以粉末狀混合后再配制成溶液,或者分別配制成溶液后再進(jìn)行混合。金屬離子沉淀劑可以是用來(lái)與Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、 Cu2+、Ti4+、Mn2+等金屬陽(yáng)離子進(jìn)行反應(yīng)而生成沉淀的試劑(如氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種與二乙基二硫代氨基甲酸鈉)。懸浮物助濾劑加速懸浮物的沉淀與沉降,例如可以是硅藻土。在步驟S30,對(duì)貧液沉降后得到的下層濾渣液進(jìn)行過(guò)濾(例如,壓濾)。具體地講, 過(guò)濾后將濾渣排出以去除貧液中的懸浮物(例如,粉塵等)和Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、CU2+、Ti4+、 Mn2+等金屬陽(yáng)離子,并將過(guò)濾后得到的濾液在步驟S40進(jìn)行堿度調(diào)節(jié)。在步驟S40,可利用堿性物質(zhì)進(jìn)行堿度調(diào)節(jié)。例如,可以利用NaOH溶液進(jìn)行堿度調(diào)節(jié),從而使濾液和來(lái)自步驟S20的沉降后的上層清液中所含的諸如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Al3+等金屬離子進(jìn)一步沉降,從而進(jìn)一步脫去除了 Na+之外的金屬離子。為了更好地脫除貧液中包含的金屬離子,將在步驟S40進(jìn)行堿度調(diào)節(jié)后的脫硫溶液貧液中的下層濾渣液再次返回至步驟S30以再次進(jìn)行過(guò)濾。與上述步驟S30相似,將濾液進(jìn)行堿度調(diào)節(jié)(步驟S40),將濾渣排出。例如,可將壓濾渣從壓濾機(jī)排渣口排出。這里,對(duì)于沉淀后排出的過(guò)濾渣,可采用工業(yè)用水進(jìn)行多次沖洗,并且沖洗過(guò)的水可單獨(dú)存放,作為下次的沖洗用水。經(jīng)多次使用后,沖洗用水可與沉淀后的濾液一起進(jìn)行堿度調(diào)節(jié)。將在步驟S40進(jìn)行堿度調(diào)節(jié)后的脫硫溶液貧液中的上層清液進(jìn)行冷凍結(jié)晶(步驟 S50)。具體地講,在步驟S50,利用物質(zhì)在不同溫度下溶解度不同的原理,通過(guò)冷凍結(jié)晶處理,使上層清液中特定的物質(zhì)析出。進(jìn)行冷凍結(jié)晶的上層清液的成分主要為Na2SO4溶液、 NaCl溶液和NaNO3溶液等可溶性鈉鹽。也就是說(shuō),在本發(fā)明中,進(jìn)行冷凍結(jié)晶的上層清液主要含Na2SCV NaCl和NaNO3,利用Na2SO4的溶解度曲線,控制溫度使Na2SO4全部或大部分結(jié)晶析出,而使NaCl和NaNO3仍保持液態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,在步驟S50可采用本領(lǐng)域常見(jiàn)的冷凍結(jié)晶工藝,本發(fā)明不限于此。在步驟S60,將進(jìn)行了冷凍結(jié)晶的脫硫溶液貧液進(jìn)行離心分離,以使冷凍結(jié)晶后的固液分離。這里,可利用離心分離機(jī)進(jìn)行離心分離處理,本發(fā)明不限于此。具體地講,離心出來(lái)的結(jié)晶物經(jīng)處理后可以得到副產(chǎn)品硭硝(Na2S04· IOH2O),而離心分離得到的液體送至凈化液貯槽進(jìn)行凈化(步驟S70)。此外,在沉降步驟S20得到的上層清液的一部分可直接送至凈化液貯槽進(jìn)行凈化(步驟S70)。具體地講,該處理的主要作用是當(dāng)在步驟S20得到的上層清液的硫酸根濃度較低時(shí),所述上層清液在僅脫出懸浮物后通過(guò)凈化處理(步驟S70)即可返回吸收塔。在步驟S70凈化的液體(即,貧液)可直接返回可再生煙氣脫硫工藝中的吸收塔進(jìn)行循環(huán)利用??蛇x地,可利用樹(shù)脂對(duì)步驟S70凈化的液體進(jìn)行吸附以去除C1_、N03_等離子,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)脫硫溶液的進(jìn)一步凈化。因此,根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的燒結(jié)煙氣脫硫溶液的凈化工藝的優(yōu)勢(shì)在于(1)能有效脫除脫硫溶液中的諸如粉塵的懸浮物、大部分金屬離子以及S042_、Cr、 N03—等陰離子;(2)對(duì)于脫硫溶液中的高濃度硫酸根離子進(jìn)行回收,可得到純度大于96%的硭硝,且不帶來(lái)二次污染;(3)減小了樹(shù)脂用量及負(fù)荷,提高了脫硫溶液中氯離子、硝酸根離子等酸根離子的脫除率;(4)由于對(duì)樹(shù)脂脫鹽前的脫硫溶液進(jìn)行金屬離子與懸浮物的脫除,從而提高了樹(shù)脂使用效果;(5)避免了因脫硫溶液的長(zhǎng)期循環(huán)使用而造成的可再生煙氣脫硫系統(tǒng)的管路堵塞,有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定順行。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的若干實(shí)施例,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是,在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以在實(shí)施例中做出改變,本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種燒結(jié)煙氣脫硫溶液凈化工藝,所述工藝包括的步驟有收集脫硫溶液的貧液;對(duì)收集的貧液進(jìn)行沉降;對(duì)沉降后得到的下層濾渣液進(jìn)行過(guò)濾;對(duì)下層濾渣液過(guò)濾后得到的濾液進(jìn)行堿度調(diào)節(jié)處理;對(duì)堿度調(diào)節(jié)處理后得到的上層清液進(jìn)行冷凍結(jié)晶,并采用離心分離使冷凍結(jié)晶后的得到的固體和液體分離;對(duì)沉降后得到的上層清液以及固體和液體分離后得到的液體進(jìn)行凈化,凈化后的液體被用為將循環(huán)利用的脫硫溶液貧液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣脫硫溶液凈化工藝,其中,在沉降步驟中加入懸浮物助濾劑和金屬離子沉淀劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燒結(jié)煙氣脫硫溶液凈化工藝,其中,沉降步驟執(zhí)行4至8 小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燒結(jié)煙氣脫硫溶液凈化工藝,其中,金屬離子沉淀劑為與金屬陽(yáng)離子進(jìn)行反應(yīng)而生成沉淀的試劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燒結(jié)煙氣脫硫溶液凈化工藝,其中,金屬離子沉淀劑為氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種與二乙基二硫代氨基甲酸鈉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣脫硫溶液凈化工藝,其中,對(duì)收集的貧液中的一部分貧液直接進(jìn)行堿度調(diào)節(jié)處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣脫硫溶液凈化工藝,其中,離心分離后得到固體為硭硝。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣脫硫溶液凈化工藝,其中,在堿度處理調(diào)節(jié)步驟,對(duì)堿度調(diào)節(jié)處理后得到的下層濾渣液進(jìn)行過(guò)濾。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種燒結(jié)煙氣脫硫溶液凈化工藝,所述工藝包括的步驟有收集脫硫溶液的貧液;對(duì)收集的貧液進(jìn)行沉降;對(duì)沉降后得到的下層濾渣液進(jìn)行過(guò)濾;對(duì)下層濾渣液過(guò)濾后得到的濾液進(jìn)行堿度調(diào)節(jié)處理;對(duì)堿度調(diào)節(jié)處理后得到的上層清液進(jìn)行冷凍結(jié)晶,并采用離心分離使冷凍結(jié)晶后的得到的固體和液體分離;對(duì)沉降后得到的上層清液以及固體和液體分離后得到的液體進(jìn)行凈化,凈化后的液體被用為將循環(huán)利用的脫硫溶液貧液。根據(jù)本發(fā)明的燒結(jié)煙氣脫硫溶液的凈化工藝能有效脫除懸浮物及脫硫溶液中的大部分金屬離子,并對(duì)脫硫溶液中的高濃度硫酸根離子進(jìn)行回收。
文檔編號(hào)B01D53/14GK102247742SQ20111021006
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者張初永, 張開(kāi)堅(jiān), 朱玉萍, 王建山, 羅義文, 邱正秋, 鄒維嘉, 陳翀, 黎建明 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團(tuán)有限公司, 攀鋼集團(tuán)研究院有限公司
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