一種滿足煙氣污染物深度脫除的鈣-鎂聯(lián)合脫硫脫硝方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境保護領域，具體涉及一種滿足煙氣污染物深度脫除的鈣-鎂聯(lián)合脫硫脫硝方法。
【背景技術】
[0002]當前我國大氣污染形勢嚴峻，對人體健康造成了嚴重的危害。S02是造成大氣污染的主要污染物之一，有效控制工業(yè)煙氣中S02是當前刻不容緩的環(huán)保課題。近年來，國內(nèi)外針對工業(yè)廢氣，尤其是燃煤電廠大氣污染物提出了超低排放的要求，要求S02排放低于35mg/m30
[0003]綜觀目前應用的主流技術可以發(fā)現(xiàn)，無論是爐內(nèi)脫硫還是煙氣凈化，核心均為鈣基化合物與S02反應生成石膏(CaS04)。這些方法工藝簡單，生產(chǎn)運行安全可靠，適用的煤種范圍廣、脫硫效率高、吸收劑利用率高、脫硫劑-石灰石來源豐富且廉價。然而，單獨使用鈣法脫硫很難達到目前超低排放的要求，需要通過增加噴淋層數(shù)量、提高液氣比、增大漿液池容積等手段來增強脫硫效率，尤其是當脫硫效率較高時，如果繼續(xù)提高液氣比等措施，脫硫效率的增加非常緩慢，從而極大的增加設備的投資和能耗。因此，單獨利用鈣法在實現(xiàn)脫硫深度控制時的代價較高。
[0004]目前，作為濕法煙氣脫硫技術的氧化鎂脫硫法正在世界上得到較為廣泛的推廣和應用。氧化鎂法脫硫技術成熟，脫硫效率高達98%以上，很容易滿足排放標準的要求。此外，氧化鎂法脫硫系統(tǒng)不結垢，系統(tǒng)運行安全可靠，工作效率高，副產(chǎn)品可回收利用;脫硫劑采用氧化鎂粉，原料來源充足、運輸方便，價格相對低廉。但是，對于較大規(guī)模的脫硫，由于脫硫所消耗的氧化鎂量以及所產(chǎn)生的待處理的硫酸鎂廢水均較高，經(jīng)濟性方面存在問題。但是，若將其與鈣法脫硫結合使用，僅用在深度脫硫區(qū)，則其優(yōu)勢則更明顯。
[0005]綜上所述，鈣法脫硫很難達到目前超低排放的要求，而鎂法脫硫難以適用于大規(guī)模的脫硫，成本較高。所以要探究一種成本低、適合于大規(guī)模脫硫、脫硫效率高的脫硫方法，具有良好的工業(yè)價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種滿足煙氣污染物深度脫除的鈣-鎂法聯(lián)合脫硫脫硝技術。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn):一種滿足煙氣污染物深度脫除的鈣-鎂聯(lián)合脫硫脫硝方法，脫硫采用濕法吸收工藝，并將吸收設備采用分區(qū)設計，分別包括主脫硫區(qū)和深度脫硫區(qū)，包括以下幾個步驟:
[0008](I)工業(yè)煙氣經(jīng)過除塵后，輸入主脫硫區(qū)，在主脫硫區(qū)采用鈣法脫硫?qū)煔膺M行預脫硫，得到低硫煙氣；
[0009](2)步驟(I)所得低硫煙氣進入深度脫硫區(qū)，在深度脫硫區(qū)采用鎂法脫硫?qū)Φ土驘煔膺M行深度脫硫，再經(jīng)過除霧處理，排放至大氣中。
[0010]步驟(I)所述的鈣法脫硫是以石灰石粉、石灰或電石渣的一種或多種作為脫硫劑，溶于水中，配置成質(zhì)量濃度為5?20 %，pH值為5.5?6.5的漿液(pH大于6.5后容易結垢，所以不能太高;pH〈7仍可以脫硫)，栗入主脫硫區(qū)與煙氣充分接觸后混合，脫去煙氣中的硫，脫硫液氣比為3-8L/m3。
[0011]步驟(I)輸入主脫硫區(qū)的煙氣中的二氧化硫濃度為500-5000mgm3情況下，經(jīng)主脫硫區(qū)脫除煙氣中90%以上的二氧化硫，并使主脫硫區(qū)排出的煙氣中二氧化硫濃度低于300mg/m3，使鈣法脫硫在最合理的工藝條件下運行。脫硫產(chǎn)物則經(jīng)氧化結晶，轉化為石膏。
[0012]步驟(2)所述的鎂法脫硫是以氧化鎂或氫氧化鎂漿液作為脫硫劑，溶于水中，配置成質(zhì)量濃度為I?10%，pH值為6.5?9的漿液，栗入深度脫硫區(qū)與煙氣充分接觸混合，脫去煙氣中的硫，脫硫液氣比為l_3L/m3，通過此處理，使系統(tǒng)在很低的鎂消耗情況下，實現(xiàn)深度脫硫，并可大幅度降低主脫硫區(qū)的鈣法脫硫的運行壓力。
[0013]步驟(2)所述的深度脫硫區(qū)可將來自于主脫硫區(qū)的煙氣中二氧化硫脫至30mg/m3以內(nèi)。
[0014]在所述的深度脫硫區(qū)向鎂法脫硫所用脫硫劑漿液中添加脫硝強化劑，進行脫硝。
[0015]所述的脫硝強化劑包括臭氧、雙氧水、過氧化鎂或過硫酸鎂等不含鹵素或堿金屬的氧化劑中的一種或幾種;氧化鎂的PH具有激活這些氧化劑吸收脫硝的能力，具有較好的脫硝效果;所述脫銷強化劑的添加量為使其在鎂法脫硫所用脫硫劑漿液中的質(zhì)量濃度為:
[0016]所述的深度脫硫區(qū)所得脫硫脫硝副產(chǎn)物為硫酸鎂或硝酸鎂溶液，將所得的硫酸鎂或硝酸鎂溶液作為主脫硫區(qū)的緩沖劑使用，可改善主脫硫區(qū)的脫硫效果。
[0017]將所得的硫酸鎂和硝酸鎂溶液通入脫硫液循環(huán)池，用氨水沉淀，得到氫氧化鎂可進行循環(huán)使用;再生所產(chǎn)生的硫酸銨則再利用石灰重新置換成為氨水，進行循環(huán)利用;所產(chǎn)生的硫酸鈣沉淀經(jīng)洗滌后，與脫硫石膏一起收集。
[0018]所述的主脫硫區(qū)和深度脫硫區(qū)位于一體化設備中或者兩個獨立的塔設備中。
[0019]所述的一體化設備從下至上依次為塔釜區(qū)、主脫硫區(qū)、深度脫硫區(qū)和除塵除霧區(qū)；原料煙氣從主脫硫區(qū)進入設備，
[0020]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾方面:
[0021 ] (I)相比傳統(tǒng)的石灰石-石膏法脫硫工藝，脫硫效率明顯提高；
[0022](2)由于深度脫硫區(qū)氧化鎂的高效去除效果，避免了為達到超低排放而增加噴淋層數(shù)量、提高液氣比、增大漿液池容積等手段，降低了成本，使系統(tǒng)在很低的鎂消耗情況下，實現(xiàn)深度脫硫，且大幅度降低主脫硫區(qū)的鈣法脫硫的運行壓力；
[0023](3)氧化鎂不結垢，因此，設備不易腐蝕，減少了維修成本；
[0024](4)在深度脫硫區(qū)添加使用臭氧、雙氧水、過氧化鎂、過硫酸鎂等不含鹵素或堿金屬的氧化劑中的一種或多種，可以同時進行脫硝，且氧化鎂的PH具有激活這些氧化劑吸收脫硝的能力，具有較好的脫硝效果；
[0025](5)深度脫硫區(qū)所得到的脫硫脫硝副產(chǎn)物，可直接作為主脫硫區(qū)脫硫液的緩沖劑使用，能改善主脫硫區(qū)的脫硫效果；也可用氨水進行沉淀，得到的氫氧化鎂可進行循環(huán)使用，再生所產(chǎn)生的硫酸銨則再利用石灰重新轉化為置換成為氨水，進行循環(huán)利用。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的工藝示意圖。
[0027]其中I為主脫硫區(qū)，2為深度脫硫區(qū)，3為除塵除霧區(qū)，4為脫硫液循環(huán)池，5為塔釜區(qū)。
【具體實施方式】
[0028]下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0029]實施例1
[0030]如圖1所示，本實施例采用一體化設備，從下至上依次為塔釜區(qū)5、主脫硫區(qū)1、深度脫硫區(qū)2和除塵除霧區(qū)3。深度脫硫區(qū)2的溶液通入脫硫液循環(huán)池4，加入氨水，得到氫氧化鎂進行循環(huán)使用，具體步驟如下:
[0031 ] (I)原料煙氣中二氧化硫的濃度為500mg/m3，氮氧化物的濃度為150mg/m3，其中一氧化氮80mg/m3，二氧化氮70mg/m3，煙氣溫度為180°C;將該原料煙氣以100m3/h的流量排入主脫硫區(qū)I;主脫硫區(qū)添加流量為300L/h的脫硫劑溶液，該脫硫劑溶液是由石灰溶于水制得，其濃度為20wt %，pH為6.5，經(jīng)反應后，得到低硫煙氣，其中的二氧化硫濃度為50mg/m3，脫除率在90 %。
[0032](2)主脫硫區(qū)I反應后的脫硫劑溶液落入塔釜區(qū)5中，該脫硫劑溶液通過一臺循環(huán)栗從塔釜區(qū)5中抽出，經(jīng)過管道打回至主脫硫區(qū)I的頂部，進行脫硫劑溶液的循環(huán)利用；
[0033](3)將低硫煙氣排入深度脫硫區(qū)2，添加流量為100L/h的吸收劑漿液，該吸收劑漿液是氫氧化鎂加水而形成的氫氧化鎂漿液，其濃度為1wt %，PH為9，同時在該漿液中添加雙氧水(使溶液含雙氧水濃度為I % )，進行深度脫硫脫硝后，得到可排放煙氣；
[0034](4)將深度脫硫區(qū)2中處理后所得的漿液排入脫硫液循環(huán)池4，并在脫硫液循環(huán)池4中加入15%氨水(添加體積與待再生溶液體積之比為1:3)，產(chǎn)生的沉淀為氫氧化鎂，加入水后重新變?yōu)闅溲趸V漿液循環(huán)至深度脫硫區(qū)2;產(chǎn)生的溶液中添加足量的石灰，使溶液重新變?yōu)榘彼傲蛩徕}沉淀，硫酸鈣沉淀進行回收；
[0035](5)將可排放煙氣排入除塵除霧區(qū)3，進行深度除塵除霧處理后排入大氣。
[0036]經(jīng)檢測，排入大氣的煙氣中二氧化硫的濃度為6mg/m3，一氧化氮的濃度降為30mg/m3，二氧化氮濃度降為10mg/m3，二氧化硫的濃度達到排放要求，脫硫率為98.8%。
[0037]實施例2
[0038]本實施例采用一體化設備，從上至下依次為除塵除霧區(qū)、深度脫硫區(qū)、主脫硫區(qū)、塔釜區(qū)。深度脫硫區(qū)的溶液通入脫硫液循環(huán)池，加入氨水，得到氫氧化鎂進行循環(huán)使用，具體步驟如下: