[發明專利]一種煙氣脫硫劑的再生循環方法

有效

• 申請號: 201610037737.X
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105498539B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 楊嵐;馬曉迅;陳斌;張香
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: B01D53/96
• 分類號: B01D53/96;B01D53/50
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 安彥彥

技術領域

本發明屬于工業廢水利用技術領域，具體涉及一種煙氣脫硫劑的再生循環方法。

背景技術

當前我國大氣污染日益嚴重，作為世界上最大的煤炭生產國和消費國，二氧化硫排放總量高居世界榜首，在這一背景下，煙氣脫硫技術在最近幾年得到了迅猛發展，但大量的脫硫副產物也隨之而來，對于傳統的石灰石-石膏法，我國僅2010年就產生脫硫石膏5230萬噸，脫硫石膏綜合利用較差，現階段主要是以拋棄堆放為主，既浪費土地資源，又產生環境污染。因此，對脫硫脫硝過程的創新和優化是擺在化工和環境工作者面前的刻不容緩的任務。

碳酸氫鈉脫硫方法比傳統的石灰石-石膏法脫硫率高(接近100％脫除率)、反應速率快、堿利用率高，而且可同時脫除氮氧化物和汞等重金屬，同濟大學孫冬梅在《碳酸氫鈉脫硫及其優化條件的篩選探討》及Timothy C.Keener在《Study of the Reaction of SO₂with NaHCO₃and Na₂CO₃》中均提到NaHCO₃在不同形態下一般都有較好的脫硫效果，有極大開發利用前途。但面臨兩大問題，即原料成本高和副產物的處理問題，制約了碳酸氫鈉吸收劑在脫硫工業上的發展，使其優勢沒有最大程度發揮出來。NaHCO₃煙氣脫硫主要化學反應為：2NaHCO₃+SO₂+1/2O₂→Na₂SO₄+2CO₂+H₂O，2NaHCO₃→Na₂CO₃+CO₂+H₂O，Na₂CO₃+SO₂+1/2O₂→Na₂SO₄+2CO₂，在溫度不高于413K時，脫硫產物主要是硫酸鈉、二氧化碳、水和未反應的碳酸氫鈉。

為了減少成本及副產物污染，“The Airborn Process ^TM”花費了十年時間研究出了一整套碳酸氫鈉脫除SO₂(US 005980848A、US 7393378B2)，碳酸氫鈉再生(US 6475458 B)及再生副產物肥料提純(US 006106796A)的技術并分別申請了專利，且已在美國根特肯塔基州(Airborn公司5MW發電廠示范工程)、懷俄明州(Jim Bridger發電廠)和西德海爾布隆(Solvary發電廠)等地投入應用。該技術中碳酸氫鈉再生過程主要化學反應方程式為：NH₄HCO₃+Na₂SO₄→(NH₄)₂SO₄+NaHCO₃↓，即用廉價的碳酸氫銨將較貴的碳酸氫鈉再生出來，對NaHCO₃結晶后的殘余液中含有Na₂SO₄、(NH₄)₂SO₄、NH₄HCO₃和少量NaHCO₃，再經過硫酸酸化后得到硫酸鈉與硫酸銨的雙鹽溶液，Airborn運用分步結晶法，對此廢水進行分離提純，得到高純度硫酸銨，硫酸銨可用作氮肥、礦石浮選、金屬回收、生產耐火材料等，從而獲得較大的經濟效益，分離出來的硫酸鈉再返回到碳酸氫鈉再生階段。該再生過程及副產物利用方法對控制系統精度要求高、耗費熱能、結晶和發汗速率不易有效控制，可循環性不強，因此對脫硫劑碳酸氫鈉的再生及副產物利用是非常有意義的課題，從而降低成本，擴大用碳酸氫鈉法脫硫的普遍性。

發明內容

為克服現有技術中的問題，本發明的目的是提供一種選擇性好、可循環使用、環境污染少、適于工業化生產、成本低的煙氣脫硫劑再生循環法。

為了實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：