[发明专利]一种半干法脱硫灰资源化利用的湿法脱硫装置及方法

说明书

本发明公开了一种半干法脱硫灰资源化利用的湿法脱硫装置及方法，其特征在于，包括脱硫洗涤机构、脱硫灰制浆机构和氧化提浓机构，所述脱硫洗涤机构至少包括脱硫塔(1)、脱硫循环泵(2)、脱硫灰浆液喷淋泵(6)和石膏浆液喷淋泵(9)；所述脱硫灰制浆机构至少包括脱硫灰化浆罐(3)、脱硫灰浆液泵(4)和脱硫灰浆液储罐(5)；所述氧化提浓机构至少包括氧化塔(7)、氧化风机(8)和石膏排出泵(10)。与现有技术相比，本发明通过湿法脱硫工艺解决了半干法脱硫灰资源化利用难题，在降低湿法脱硫装置运行成本及降低能耗的同时提高湿法脱硫装置净化效率，并且系统二次污染小。

技术领域

本发明涉及一种半干法脱硫灰资源化利用的湿法脱硫装置及方法，属于资源与环境保护领域。

背景技术

烟气脱硫主要采用湿法、干法和半干法工艺。其中半干法相比湿法脱硫工艺投资少、占地面积小、节水节能，没有废水废酸污染，因此深受中小电厂、冶金烧结、供暖供热、化工建材等行业欢迎。半干法脱硫装置运行过程中，携带大量粉尘颗粒物的高温原烟气与雾化后的脱硫剂浆液细小雾滴接触，烟气中的SOX、HCl、HF等酸性气体与碱性浆液雾滴快速反应换热，完成酸性气体脱除，同时脱硫剂浆液雾滴被烟气蒸干后随烟气中粉尘颗粒被除尘器捕集形成半干法脱硫副产物—脱硫灰。半干法烟气脱硫灰是一种浅灰色粉末，外观像水泥，含水量1％～5％(平均值3％)，容积密度0.55～1.0t/m3，真密度2.25～2.69t/m3。脱硫灰颗粒粒径较小，绝大多数粒径集中在20um以下。半干法脱硫灰由亚硫酸钙、硫酸钙、碳酸钙、氢氧化钙、少量氯化钙、氟化钙以及飞灰组成，其中CaO和SO3含量较高。另外，脱硫灰中还含有大量铝氧化物和硅氧化物及多种重金属元素，如Zn、Cu、Cd、Mo、Cr、Mn和Ni等。

半干法脱硫灰中大量的亚硫酸钙(CaSO₃)及未反应的氧化钙(CaO)严重限制了半干法脱硫灰的利用方式和范围，大量的亚硫酸钙(CaSO₃)造成半干法脱硫灰性质不稳定，过高的CaO导致脱硫灰碱度较高，对环境危害较大。半干法脱硫灰目前只能用于回填或露天堆放，不仅占用大量土地，造成地下水污染，由于其密度较小，质量较轻，一经风吹，便会到处飞扬，污染空气；如果利用不当，会对环境和水源造成严重的二次污染污染。全国每年排放脱硫灰约2000万吨，大量半干法脱硫灰无法处理。这种脱硫工艺一边脱硫一边产生新的污染，形成恶性循环。

将半干法脱硫灰用于湿法脱硫，作为湿法脱硫装置的脱硫剂，不仅可以利用脱硫塔氧化系统完全氧化脱硫灰中的亚硫酸钙(CaSO₃)，还能在氧化过程中释放被亚硫酸钙(CaSO₃)包裹的氧化钙(CaO)，并利用氧化钙(CaO)的碱性作为湿法脱硫剂进行脱硫，可在较低成本下实现半干法脱硫灰的资源化利用。但是，将半干法脱硫灰直接用于湿法脱硫系统存在以下难题：(1)半干法脱硫灰中含有大量的铝氧化物和硅氧化物等两性氧化物，在湿法脱硫过程会包裹脱硫剂颗粒并增加脱硫副产物的脱水难度；(2)且大部分氧化钙(CaO)在半干法脱硫过程中被生成的亚硫酸钙(CaSO₃)包裹，脱硫灰浆液总体脱硫容量较低，烟气中SO₂浓度较高时，会降低湿法脱硫系统脱硫效率；(3)脱硫灰中含有大量的有机物及重金属，将半干法脱硫灰直接用于湿法脱硫，会降低副产物石膏纯度及脱硫废水处理难度。

因此，本发明提出了一种半干法脱硫灰资源化利用的湿法脱硫装置及方法，在实现半干法脱硫灰中亚硫酸钙(CaSO₃)及氧化钙(CaO)完全资源化提高湿法脱硫装置处理效果的同时大幅降低湿法脱硫装置的运行成本。

发明内容