[發(fā)明專利]半干法循環(huán)流化床燒結(jié)煙氣的脫硫工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010215488.1
• 申請(qǐng)日: 2010-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN101869804A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁陳來;周晨輝;汪為民;吳朝剛;饒磊;戴玉芬;張耀輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): B01D53/83
• 分類號(hào): B01D53/83;B01D53/50
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 徐暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于燒結(jié)煙氣的脫硫工工藝，特別屬于半干法循環(huán)流化床燒結(jié)煙氣的脫硫工藝。

背景技術(shù)

鋼鐵廠燒結(jié)煙氣的主要性質(zhì)及成份為SO₂?600-4800mg/m³，少量的三氧化硫，含塵100-450mg/m³，含濕量7％-15％，溫度85℃-190℃，煙氣量大于20×10⁴m³/hour。即使在同一排放點(diǎn)，煙氣中SO₂含量在不同的時(shí)間段也有可能有較大波動(dòng)。循環(huán)流化床半干法工藝是比較先進(jìn)的脫硫工藝，系從奧鋼聯(lián)引進(jìn)項(xiàng)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(xué)品。按照原設(shè)計(jì)參數(shù)，在目前的市場(chǎng)條件下，消石灰制成脫硫劑的生產(chǎn)成本超過1000元/噸。運(yùn)行中，脫硫劑的反應(yīng)率較低，僅為50％左右；并且脫硫后的副產(chǎn)物化學(xué)成分復(fù)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(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低、副產(chǎn)物易于回收的半干法循環(huán)流化床燒結(jié)煙氣的脫硫工藝。

本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為：半干法循環(huán)流化床燒結(jié)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(biāo)準(zhǔn)篩的通過率不小于75％的碳酸鈉、碳酸氫鈉混合微粉，碳酸鈉與碳酸氫鈉的重量比為1∶4-5；將碳酸鈉與碳酸氫鈉的混合微粉在脫硫系統(tǒng)中的脫硫塔中進(jìn)行循噴粉，粉狀顆粒與煙氣充分接觸，碳酸鈉、碳酸氫鈉與煙氣中的酸性氣體發(fā)生中和反應(yīng)，使煙氣中硫氧化物濃度降低。

當(dāng)脫硫劑中殘留的堿性鈉鹽(碳酸鈉與碳酸氫鈉)的含量(重量)小于10％后，此時(shí)脫硫副產(chǎn)物主要為硫酸鈉、亞硫酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉，排出脫硫系統(tǒng)進(jìn)入回收處理系統(tǒng)。

所述的回收處理系統(tǒng)為：將脫硫副產(chǎn)物用水溶解制成飽和溶液(室溫25℃時(shí)，溶液濃度30％-35％)，與過量的石灰乳進(jìn)行石膏化反應(yīng)，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(jìn)行再生，生成的NaHCO₃由于在常溫下溶解度小，沉淀結(jié)晶析出，經(jīng)過濾分離，干燥，得到固體粉末狀的碳酸氫鈉；將碳酸氫鈉在270℃以上進(jìn)行加熱，將發(fā)生分解反應(yīng)，得到碳酸鈉，將回收處理系統(tǒng)所生成的碳酸鈉、碳酸氫鈉，輸送到脫硫劑制備系統(tǒng)中進(jìn)行循環(huán)利用。

所述的石灰乳可以使用冶金石灰生產(chǎn)中所得的篩下物(化學(xué)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(xiàng)成本比較低廉。

本發(fā)明的反應(yīng)原理如下：

碳酸鈉、碳酸氫鈉與煙氣中二氧化硫的反應(yīng)為：

Na₂CO₃+SO₂+H₂O→NaHSO₃+NaHCO₃

NaHSO₃+Na₂CO₃→Na₂SO₃+NaHCO₃

NaHCO₃+SO₂→NaHSO₃+CO₂

NaHCO₃+NaHSO₃→Na₂SO₃+CO₂+H₂O

碳酸鈉、碳酸氫鈉與煙氣中三氧化硫的反應(yīng)為：

Na₂CO₃+SO₃→NaHSO₄+NaHCO₃

NaHSO₄+NaHCO₃→Na₂SO₄+CO₂+H₂O

NaHSO₄+Na₂CO₃→Na₂SO₄+NaHCO₃