一种燃煤烟气的脱硫方法及其脱硫系统技术方案

本发明专利技术涉及烟气脱硫领域，具体涉及一种燃煤烟气的脱硫方法及其脱硫系统。该方法包括：絮凝处理所得清液与碱金属碳酸盐进行软化预处理，得到碳酸钙沉淀和软化脱硫废水；软化脱硫废水进行纳滤处理，得到富硫酸盐水和贫硫酸盐水；贫硫酸盐水进行反渗透处理，得到第一富氯浓水和第一淡水；第一富氯浓水进行电渗析处理，得到第二富氯浓水和第二淡水；第二富氯浓水进行蒸发结晶处理，得到氯盐和第三淡水；碳酸钙沉淀引入脱硫塔中作为脱硫剂；富硫酸盐水循环地与软化脱硫废水进行纳滤处理。本发明专利技术的方法能够使得燃煤产生的烟气脱硫废水得到有效处理，处理后的废水能够资源化利用，特别是可以降低除去和回收含氯盐的成本，得到更多的纯水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烟气脱硫领域，具体地，涉及一种燃煤烟气的脱硫方法及其脱硫系统。
技术介绍
燃煤电厂用水是我国工业用水第一大行业，约占工业用水总量的30-40％。为提高水的综合利用率，电厂一般将反渗透浓水、循环水排污水等各类排水作为湿法脱硫系统的工艺水源。脱硫废水成为燃煤电厂末端水质最恶劣的废水，也是全厂废水零排放的关键制约因素。脱硫废水具有盐含量高、悬浮物和氯离子含量高、硬度高、酸腐蚀性强和易结垢等特点。目前国内处理脱硫废水的常规工艺主要是三联箱工艺，通过化学加药法进行混凝沉降从而去除其中的悬浮物和硬度，调节pH，经过处理后的水达标排放。这种传统处理方式存在的问题是：(1)处理后的水中盐、Cl离子含量依然很高，直接排放到环境中会造成严重水环境污染；(2)处理后的水直接排放，浪费了大量的水资源。随着水十条的颁布以及国家和社会对环境的重视，水处理排放标准越来越高，脱硫废水零排放处理技术日益受到重视。当前我国脱硫废水零排放工艺研发尚处于起步阶段，已有的处理工艺相对复杂、运行稳定性差、投资大、运行费用高，而鲜被市场接受。比如，广东河源电厂2X600MW，脱硫废水量采用“两级预处理+多效蒸发浓缩结晶+干燥包装”工艺。该工艺属于全水分蒸发，废水未经浓缩而直接多效蒸发，能耗很高，吨水处理直接成本80元/t，综合成本(含设备折旧与人工)高达180元/t。因此，企业亟需更加高效低成本的工艺技术设备来解决脱硫废水零排放难题。再比如，CN103787541B公开的火电厂湿法脱硫废水回收利用方法及其装置，收集石膏脱水装置后的脱硫废水进入絮凝反应器，对脱硫废水进行絮凝、澄清、过滤后，污泥送到石膏脱水装置中进行脱水；分离后的澄清水送入蒸发结晶装置，进行蒸发结晶，蒸发后得到高品质水蒸气。将蒸发结晶物与水蒸气进行气固分离，高品质的水蒸气送入脱硫吸收塔中进行回收利用，结晶物随粉煤灰一同排出。该工艺同样没有浓缩而直接进行全水分蒸发，能耗高。同时，由于没有分盐手段，最终结晶物为杂盐，随粉煤灰一同排出，不仅会影响粉煤灰资源化利用，而且还可能产生二次污染。CN103979729A公开的一种脱硫废水循环利用及零排放系统及方法，具体采用纳滤(NF)、反渗透(RO)和电渗析(ED)技术进行脱硫废水循环利用和零排放处理。但该工艺存在的问题主要是纳滤前没有其他处理措施，因而必须要控制纳滤回水率低于30％才可以稳定运行，这就导致系统实际运行中去除的氯离子也不会超过30％。对于整个脱硫系统来讲，这部分脱硫废水的处理，对降低脱硫系统内氯离子富集问题的贡献大大降低，剩余的70％的脱硫废水携带高浓度氯离子仍然需要循环重复处理。这将大大降低了脱硫废水系统的处理效力，间接大幅增加脱硫废水的投资和运行成本。这是对脱硫废水处理的本质意义认识不足所致。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有的燃煤烟气的脱硫工艺成本高、水资源利用率低且除盐困难等缺陷，提供了一种成本较低、水资源利用率较高且能够较好地除去并回收盐的燃煤烟气的脱硫方法及其脱硫系统。为了实现上述目的，本专利技术提供一种燃煤烟气的脱硫方法，该方法包括：(1)将燃煤烟气送至脱硫塔中与脱硫剂进行接触，得到石膏浆体；(2)将石膏浆体进行石膏分离处理，得到石膏固相和脱硫废水；(3)将脱硫废水依次进行中和处理、沉降处理和絮凝处理；(4)将絮凝处理所得清液与碱金属碳酸盐进行软化预处理，得到碳酸钙沉淀和软化的脱硫废水；(5)将软化的脱硫废水进行纳滤处理，得到富硫酸盐水和贫硫酸盐水；(6)将贫硫酸盐水进行反渗透处理，得到第一富氯浓水和第一淡水；(7)将第一富氯浓水进行电渗析处理，得到第二富氯浓水和第二淡水；(8)将第二富氯浓水进行蒸发结晶处理，得到氯盐和第三淡水；其中，将步骤(4)所得碳酸钙沉淀引入至脱硫塔中作为部分脱硫剂；将富硫酸盐水循环地与所述软化的脱硫废水进行纳滤处理。本专利技术还提供了一种煤烟气的脱硫系统，该系统包括：脱硫塔：用于将燃煤烟气与脱硫剂进行接触以得到石膏浆体；石膏旋流站：用于将石膏浆体进行石膏分离处理以得到石膏固相和脱硫废水；串联的中和处理单元、沉降处理单元和絮凝处理单元：用于将脱硫废水依次进行中和处理、沉降处理和絮凝处理；软化预处理单元，以用于将絮凝处理所得清液与碱金属碳酸盐进行软化预处理，得到碳酸钙沉淀和软化的脱硫废水；纳滤处理单元，以用于将软化的脱硫废水进行纳滤处理，得到富硫酸盐水和贫硫酸盐水；反渗透处理单元，以用于将贫硫酸盐水进行反渗透处理，得到第一富氯浓水和第一淡水；电渗析处理单元，以用于将第一富氯浓水进行电渗析处理，得到第二富氯浓水和第二淡水；蒸发结晶处理单元，以用于将第二富氯浓水进行蒸发结晶处理，得到氯盐和第三淡水；其中，软化预处理单元的碳酸钙沉淀出料口与向脱硫塔供给脱硫剂的脱硫剂储存单元的连通以将软化预处理单元所得的碳酸钙沉淀引入至脱硫塔中作为部分脱硫剂；所述纳滤处理单元的富硫酸盐水出出水口与纳滤处理单元的进水口连通，以便循环地与所述软化的脱硫废水进行纳滤处理。本专利技术的燃煤烟气的脱硫方法，能够使得燃煤电厂等产生的烟气脱硫后产生的废水得到非常有效的处理，处理后的废水能够从各个方面得到资源化的合理利用，特别是可以降低除去和回收含氯盐的成本，得到更多的纯水，得到可以进一步用于烟气脱硫的碳酸钙沉淀和富硫酸盐水等；具有成本较低、水资源利用率较高且能够较好地除去并回收盐的优点。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的燃煤烟气的脱硫系统的示意图。附图标记说明1：软化预处理单元；2：纳滤处理单元；3：反渗透处理单元；4：电渗析处理单元；5：蒸发结晶处理单元；6：脱硫塔；7：石膏旋流站；8：废水旋流站；9：脱硫剂储存单元；10：烟囱；11：除尘器；12：燃煤锅炉。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供一种燃煤烟气的脱硫方法，该方法包括：(1)将燃煤烟气送至脱硫塔中与脱硫剂进行接触，得到石膏浆体；(2)将石膏浆体进行石膏分离处理，得到石膏固相和脱硫废水；(3)将脱硫废水依次进行中和处理、沉降处理和絮凝处理；(4)将絮凝处理所得清液与碱金属碳酸盐进行软化预处理，得到碳酸钙沉淀和软化的脱硫废水；(5)将软化的脱硫废水进行纳滤处理，得到富硫酸盐水和贫硫酸盐水；(6)将贫硫酸盐水进行反渗透处理，得到第一富氯浓水和第一淡水；(7)将第一富氯浓水进行电渗析处理，得到第二富氯浓水和第二淡水；(8)将第二富氯浓水进行蒸发结晶处理，得到氯盐和第三淡水；其中，将步骤(4)所得碳酸钙沉淀引入至脱硫塔中作为部分脱硫剂；将富硫酸盐水循环地与所述软化的脱硫废水进行纳滤处理。本专利技术还提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃煤烟气的脱硫方法，其特征在于，该方法包括：(1)将燃煤烟气送至脱硫塔中与脱硫剂进行接触，得到石膏浆体；(2)将石膏浆体进行石膏分离处理，得到石膏固相和脱硫废水；(3)将脱硫废水依次进行中和处理、沉降处理和絮凝处理；(4)将絮凝处理所得清液与碱金属碳酸盐进行软化预处理，得到碳酸钙沉淀和软化的脱硫废水；(5)将软化的脱硫废水进行纳滤处理，得到富硫酸盐水和贫硫酸盐水；(6)将贫硫酸盐水进行反渗透处理，得到第一富氯浓水和第一淡水；(7)将第一富氯浓水进行电渗析处理，得到第二富氯浓水和第二淡水；(8)将第二富氯浓水进行蒸发结晶处理，得到氯盐和第三淡水；其中，将步骤(4)所得碳酸钙沉淀引入至脱硫塔中作为部分脱硫剂；将富硫酸盐水循环地与所述软化的脱硫废水进行纳滤处理。

【技术特征摘要】
1.一种燃煤烟气的脱硫方法，其特征在于，该方法包括：(1)将燃煤烟气送至脱硫塔中与脱硫剂进行接触，得到石膏浆体；(2)将石膏浆体进行石膏分离处理，得到石膏固相和脱硫废水；(3)将脱硫废水依次进行中和处理、沉降处理和絮凝处理；(4)将絮凝处理所得清液与碱金属碳酸盐进行软化预处理，得到碳酸钙沉淀和软化的脱硫废水；(5)将软化的脱硫废水进行纳滤处理，得到富硫酸盐水和贫硫酸盐水；(6)将贫硫酸盐水进行反渗透处理，得到第一富氯浓水和第一淡水；(7)将第一富氯浓水进行电渗析处理，得到第二富氯浓水和第二淡水；(8)将第二富氯浓水进行蒸发结晶处理，得到氯盐和第三淡水；其中，将步骤(4)所得碳酸钙沉淀引入至脱硫塔中作为部分脱硫剂；将富硫酸盐水循环地与所述软化的脱硫废水进行纳滤处理。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碱金属碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾和碳酸锂中的一种或多种，优选为碳酸钠。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(5)的富硫酸盐水中以NaCl计氯的含量为15,000-33,000mg/L，以Na2SO4计的硫酸盐的含量为100,000-180,000mg/L；所述贫硫酸盐水中以NaCl计氯的含量为15,000-33,000mg/L，以Na2SO4计的硫酸盐的含量为200-400mg/L。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，以所述软化的脱硫废水的总体积量为基准，所述第二富氯浓水的量为5-15体积％。5.根据权利要求1或4所述的方法，其中，所述第二富氯浓水中碱金属氯化物的含量为200,000-250,000mg/L。6.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：将步骤(5)的部分富硫酸盐水引入至脱硫塔中循环结晶，去除硫酸盐。7.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括将步骤(2)的脱硫废水进行除固处理后再进行步骤(3)的处理。8.根据权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟振成，熊日华，李小端，程子洪，李国涛，张微尘，刘捷，霍卫东，卫昶，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11