[发明专利]火电厂氨法脱硫产出的硫酸铵和粉煤灰的综合利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种火电厂燃烧煤排放物质的处理技术，具体为一种火电厂氨法脱硫产出的硫酸铵和粉煤灰的综合利用方法。

背景技术

火电厂氨法脱硫工艺是采用氨气或氨水作为吸收剂除去烟气中的二氧化硫气体。由于氨是一种良好的碱性吸收剂，其碱性强于钙基吸收剂，在脱硫过程中是气-液或气-气反应，所以具有反应速度快、反应完全、吸收剂利用率高、脱硫效率高、系统简单、设备体积小、能耗低、无废水废渣排放、脱硫副产品硫酸铵可作为农用化肥等一系列优点。其缺点在于：一、在脱硫过程中，要消耗大量的氨气或氨水，为满足供氨的需求，必须要有一个相当规模的合成氨厂与之配套；二、副产品硫酸铵虽可作为化肥使用，但长期使用会使土壤酸化、结板、砂化，对农业生产和环境保护带来的深远的负面影响不容忽视。某电力公司一台采用湿式氨法脱硫的260T/H锅炉、发电能力60MW小机组，烟气SO₂含量1043ppm，年消耗15％氨水达24084吨、年产硫酸铵达14169.6吨。可见其氨的需求量和硫酸铵的产量之巨大。

另外，燃煤电厂每天要向外界排放大量的粉煤灰，一座百万电厂的年排放量达70万吨以上。粉煤灰的存放不仅占用大面积的土地，更为严重的是其扬尘现象给周边环境造成污染。粉煤灰中化学成份含量依次为：二氧化硅、三氧化二铝、铁、钙、镁、钛等氧化物。山西、内蒙一带粉煤灰中氧化铝含量最高，化验结果为：Al₂O₃：38～54％、SiO₂：33～51％、Fe₂O₃：3～4％，极具开发价值。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的火电厂产生的排泄废弃物污染环境的问题而提供了一种火电厂氨法脱硫产出的硫酸铵和粉煤灰的综合利用方法。

本发明是由以下技术方案实现的，一种火电厂氨法脱硫产出的硫酸铵和粉煤灰的综合利用方法，包括以下步骤：

1.粉煤灰磨细及活化，将粉煤灰磨细至200～400目，磁力除铁，然后在500～600℃下焙烧活化0.5～1小时；

2.配料，将活化后的粉煤灰细灰，按照硫酸铵与粉煤灰中所含的氧化铝以重量比4.5～6∶1的比例混合均匀；

3.反应，混合物在300～380℃下进行固相反应，时间为2～5小时，生成氨气、硫酸铝和硫酸铝铵。涉及的反应方程式为：

Al₂O₃+3(NH₄)₂SO₄＝Al₂(SO₄)₃+6NH₃↑+3H₂O………………①

Fe₂O₃+3(NH₄)₂SO₄＝Fe₂(SO₄)₃+6NH₃↑+3H₂O………………②

Al₂O₃+4(NH₄)₂SO₄＝2NH₄Al(SO₄)₂+6NH₃↑+3H₂O…………③

Fe₂O₃+4(NH₄)₂SO₄＝2NH₄Fe(SO₄)₂+6NH₃↑+3H₂O…………④

4.氨气回收，反应过程中释放出的氨气经换热降温后，返回到烟气除硫工序，循环使用。如采用湿式氨法脱硫，应增加氨气吸收设备，使之成为所需浓度的氨水。

5.浸出，从反应炉(窑)中出来的反应干物质趁热进入浸取池，在80～100℃下搅拌浸取30～60分钟，使硫酸铝和硫酸铝铵充分溶解，保温过滤。

6.对滤液除硅。

7.结晶得到硫酸铝和/或硫酸铝铵。