[发明专利]一种锅炉含硫烟气和飞灰综合利用的系统和方法

说明书

一种锅炉含硫烟气和飞灰综合利用的系统和方法，锅炉烟道出口接至本生反应装置，本生反应装置接供水装置、反应器排气装置、硫酸收集装置的入口、碘化氢分解装置，碘化氢分解装置接碘回收装置、氢气收集装置、本生反应装置的第四入口，碘回收装置接碘供应装置，碘回收装置出口接在本生反应装置；硫酸收集装置接硫酸铝制备装置，硫酸铝制备装置接锅炉飞灰系统的出口，接硫酸铝处理装置入口，硫酸铝处理装置出口接硫酸铝储存装置、二氧化硅处理与存储装置的入口；本发明基于上述系统，利用制氢过程中产生的硫酸吸收飞灰中的三氧化二硫，同时可以产生纯度较高的二氧化硅，形成附加值较高的硫酸铝和二氧化硅，将废弃的物质资源化利用。

技术领域

本发明涉及环境保护与废弃物质资源化利用技术领域，具体涉及一种锅炉含硫烟气和飞灰综合利用的系统和方法。

背景技术

一般锅炉烟气的主要成分是氮气、二氧化碳、二氧化硫、水蒸气，锅炉烟气中的二氧化硫是大气主要污染源之一，二氧化碳是主要温室气体。这两种气体的减量排放是电力生产面临的主要问题。

目前锅炉烟气脱硫大多数采用的是将烟气通入碳酸钙溶液中，利用碳酸钙与二氧化硫反应生成硫酸钙和二氧化碳，这种脱硫方法脱除了锅炉烟气中的二氧化硫，但增加了温室气体二氧化碳的排放。

一般锅炉飞灰的主要成分是二氧化硅和三氧化二铝，目前锅炉飞灰主要是用来作为水泥添加料，甚至废弃填埋，其利用价值比较低。

采用硫碘循环高温水解制氢需要在850℃以上高温，将硫酸热解为二氧化硫，水、二氧化硫和碘，在常温下产生碘化氢，碘化氢在300℃以上温度分解为碘和氢气。该工艺实现的难点在于：

(1)将硫酸热解所需要的850℃的高温难以满足。

(2)硫酸是腐蚀性极强的物质，能够耐高温腐蚀的材料价格非常昂贵。

(3)热解硫酸制氢的经济性较差。

发明内容

针对目前高温水解制氢和含硫煤燃烧所存在的问题，本发明的目的在于提供了一种锅炉含硫烟气和飞灰综合利用的系统和方法，利用制氢过程中产生的硫酸吸收飞灰中的三氧化二硫，同时产生纯度较高的二氧化硅，形成附加值较高的硫酸铝和二氧化硅，将废弃的物质资源化利用。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种锅炉含硫烟气和飞灰综合利用的系统，包括锅炉脱销、除尘后的锅炉烟道1，其出口接至本生反应装置3的第一入口，本生反应装置3的第二入口接供水装置2的出口，本生反应装置3的第三出口接反应器排气装置6的入口，本生反应装置3的第一出口接硫酸收集装置4的入口，本生反应装置3的第二出口接在碘化氢分解装置5的入口，碘化氢分解装置5的第一出口接在碘回收装置8的第一入口，碘化氢分解装置5的第二出口接在氢气收集装置9的入口，碘化氢分解装置5的第三出口接在本生反应装置3的第四入口，碘回收装置8的第二入口接碘供应装置10的出口，碘回收装置8的出口接在本生反应装置3的第三入口；

硫酸收集装置4的出口接在硫酸铝制备装置11的第一入口，硫酸铝制备装置11的第二入口接锅炉飞灰系统7的出口，硫酸铝制备装置11的出口接在硫酸铝处理装置12的入口，硫酸铝处理装置12的第一出口接在硫酸铝储存装置13的入口，硫酸铝处理装置12的第二出口接在二氧化硅处理与存储装置14的入口。

所述的本生反应装置3配备有加热和冷却装置，其内部温度调整在0℃和130℃之间；其内部预装有二氧化硫、碘、水形成的溶液。

所述的碘化氢分解装置5内装有加热和冷却装置，碘化氢分解装置5内的介质的温度在250℃至600℃之间。

所述的反应器排气装置6收集经过本生反应装置3脱除二氧化硫气体的其它不溶于水的气体。