一种电石渣湿法脱硫协同脱碳方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种电石渣湿法脱硫协同脱碳方法及系统，将电石渣和工艺水混合制成电石渣浆液；将电石渣浆液送至一级旋流器，控制一级旋流器的运行压力为0.08～0.12MPa，顶流浆液送入二级旋流器，底流浆液送入脱硫塔的脱硫浆池，并经脱硫泵送入一级净化喷淋层内进行循环脱硫；控制二级旋流器的运行压力为0.06～0.1Mpa，顶流浆液送入脱硫塔内且位于一级净化喷淋层上方的二级净化喷淋层，顶流浆液送入乳化罐；经乳化罐破碎、乳化的乳化液送入脱碳塔内作为脱碳液；脱硫塔内完成脱硫净化后的含CO2烟气送入脱碳塔内与脱碳液反应。本发明专利技术在实现电石渣充分资源化利用的同时，还可实现工业烟气脱硫与脱碳的协同。业烟气脱硫与脱碳的协同。

【技术实现步骤摘要】
一种电石渣湿法脱硫协同脱碳方法及系统


[0001]本专利技术涉及资源与固废处理领域，具体涉及一种电石渣湿法脱硫协同脱碳方法及系统。

技术介绍

[0002]电石渣主要来源于电石(CaC2)与水制备乙炔的反应。乙炔作为化工原材料，在实际商业生产中有着十分广泛的应用，由此而产生的大量电石渣随意堆放处理，不仅给环境带来了严重的污染，更是资源的严重浪费。据统计，即使是目前最成熟的工艺，每生产1t的乙炔气体，需要约3t的CaC2，同时将会生成约3.6t的干基电石渣。电石渣具有良好的保湿性，颗粒粒径较小，工业生产产生的电石渣浆经过简单的脱水处理后，仍会含有大量的水分，增加了运输处理的成本，因而多采取露天堆放的处理方式。
[0003]电石渣的主要组分为Ca(OH)2，具有湿度大(含水率＞30％)、颗粒细(粒径在20～500μm)、强碱性(溶于水后pH>12)、杂质含量(砂石、碳颗粒、有机质、金属氧化物等)高等特点。电石渣与水混合制成的浆液不仅对SO3、SO2、HCl等强酸性气体具有较好的吸收中和效果，对弱酸性CO2气体也具有很好的吸收速率。因此，利用电石渣的强碱性特征，可将电石渣用于工业烟气湿法脱碳。
[0004]但在实际应用过程中存在以下技术难题：(1)传统电石渣湿法脱碳工艺生产的大多数CaCO3产品有着颗粒较粗、比表面积较小、表面缺乏活性等缺点，产物附加价值低，严重影响CaCO3的进一步资源化利用；(2)湿法脱硫后的烟气中仍含有少量的SO2、HCl等残余强酸性气体，进入电石渣湿法脱碳系统中会优先与电石渣反应，影响生成碳酸钙产物的纯度。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种电石渣湿法脱硫协同脱碳方法及系统，对电石渣进行两级旋流分级成三股不同组分的电石渣浆液，将高密度、大颗粒电石渣浆液用于湿法脱硫，将含杂质的低密度清液用于脱硫尾气二次净化，将电石渣纯度高、粒径均匀的中等密度电石渣浆液破碎乳化后用于脱硫后烟气脱碳并制备纳米级CaCO3。
[0006]一种电石渣湿法脱硫协同脱碳方法，包括：
[0007]将电石渣和工艺水混合制备成固含量为7％～12％的电石渣浆液；
[0008]将所述电石渣浆液送至一级旋流器，控制一级旋流器的运行压力为0.08～0.12MPa；此压力条件下，一级旋流器底部形成固含量为25％～40％的含高密度杂质的电石渣浆液，所述含高密度杂质的电石渣浆液中颗粒粒径≥50μm；一级旋流器顶部浆液中颗粒粒径＜50μm；
[0009]将含高密度杂质的电石渣浆液送入脱硫塔底部的脱硫浆池，经脱硫泵送入脱硫塔内的一级净化喷淋层，进行循环洗涤脱硫，大颗粒碱性电石渣在脱硫过程不断溶解，
[0010]将一级旋流器顶部浆液送入二级旋流器中，控制二级旋流器的运行压力为0.06～0.1Mpa，此压力条件下，二级旋流器底部形成固含量为3％～7％的中密度纯电石渣浆液，二
级旋流器顶部形成物含量＜3％的含低密度杂质浆液；
[0011]含低密度杂质的浆液直接送至脱硫塔内且位于一级净化喷淋层上方的二级净化喷淋层，经净化喷淋层雾化后参与烟气脱硫；所述中密度纯电石渣浆液送入乳化罐中，经乳化罐破碎、乳化，将浆液中电石渣颗粒破碎成粒径为1～10μm的乳化液送入脱碳塔内作为脱碳液；
[0012]脱硫塔内完成脱硫净化后的含CO2且烟温为50～52℃的烟气送入脱碳塔内与脱碳液反应，通过添加碳酸钙生长晶型控制剂和控制乳化液脱碳过程的反应温度，实现烟气脱碳并制备纳米级CaCO3。
[0013]本专利技术中，所说的高密度、中密度及低密度可以理解为为了方便区分三股浆液的相对概念，高密度可以理解为浆液中含有高密度杂质和大粒径电石渣颗粒的浆液，中密度可以理解为含电石渣颗粒粒径均匀适中、纯度较高的浆液，低密度可以理解为含有溶解性、低密度杂质的悬浮物浆液。
[0014]电石渣的主要组分为Ca(OH)2，先制成固含量为7％～12％的强碱性电石渣浆液；强碱性电石渣浆液送入一级旋流器中，对电石渣浆液进行一级分级提浓，一级旋流器中控制一级旋流器运行压力为0.08～0.12Mpa，在此压力下，粒径大于≥50μm的电石渣颗粒和密度较高的金属氧化物、矿物等杂质在一级旋流器底部形成固含量为25％～40％浓电石渣浆液，该部分高密度、大颗粒电石渣浆液经底部高密度浆液排出口送入脱硫塔内的浆液池中，通过脱硫泵循环喷淋，不断中和溶解；
[0015]含电石渣颗粒粒径＜50μm的电石渣浆液送入二级旋流器中。控制二级旋流器运行压力为0.06～0.1MPa，在此压力下，二级旋流器顶部形成一股物含量＜3％、且含有溶解性物质、悬浮物、溶解胶体杂质和少量电石渣细颗粒的低密度浆液，该部分浆液直接送入脱硫塔内的脱硫喷淋层进液口，含杂质的低密度清液进入净化喷淋层对脱硫后的烟气进一步深度净化，防止SO2、HCl等残余强酸性气体进入脱碳塔；二级旋流器底部形成一股浆液固含量为3％～7％，该电石渣纯度高、粒径均匀的中等密度电石渣浆液送入乳化罐，并经乳化泵循环乳化破碎至特定粒径大小后作为脱碳液送入脱碳塔。
[0016]以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。
[0017]可选的，所述乳化罐内的浆液经乳化泵循环破碎，为了提高回流浆液对乳化罐内浆液的搅拌均质效果，控制乳化泵的回流浆液管接入乳化罐处的高度距离乳化罐底部0.3～0.5m；作为优选，控制回流浆液管出口回流液流速在6～12m/s。
[0018]可选的，为了提高将液中的乳化破碎效率，控制进入乳化罐内的中密度浆液停留时间为0.5
‑
4h；乳化泵回流出口浆液停留时间为5
‑
30min。
[0019]本专利技术中，通过添加碳酸钙生长晶型控制剂和控制乳化液脱碳过程的反应温度，控制CaCO3的晶型和粒径并提高Ca(OH)2的转化率，从而实现高纯纳米级CaCO3的制备。可选的，向所述乳化罐内的浆液中加入碳酸钙生长晶型控制剂；控制所述乳化罐内碳酸钙生长晶型控制剂的浓度为20～200ppm。
[0020]可选的，所述脱碳塔为喷淋塔。
[0021]可选的，所述喷淋塔内，烟气以0.5～1.2m/s的流速沿脱碳塔向上流动，乳化液经
喷射后形成粒径为10～50μm雾化液滴与烟气逆向接触，喷射雾化脱碳过程中雾化液滴温度为25
‑
36℃。喷射雾滴中的Ca(OH)2与烟气中的CO2反应生成碳酸钙。
[0022]乳化罐内，在乳化泵的破碎乳化功能下，电石渣浆液中的电石渣颗粒被进一步破碎细化，一部分含电石渣颗粒粒径为1～10μm的乳化液经管路送至脱碳塔喷射雾化层进料口，另一部分未破碎完全的浆液经管路回流至乳化罐内继续循环、破碎、乳化。同时通过控制乳化罐内回流浆液管的高度距离乳化罐底部0.3～0.5m，回流管出口回流液流速在6～12m/s，在回流管出口高速液体流动下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电石渣湿法脱硫协同脱碳方法，其特征在于，包括：将电石渣和工艺水混合制备成固含量为7％～12％的电石渣浆液；将所述电石渣浆液送至一级旋流器，控制一级旋流器的运行压力为0.08～0.12MPa；此压力条件下，一级旋流器底部形成固含量为25％～40％的含高密度杂质的电石渣浆液，所述含高密度杂质的电石渣浆液中颗粒粒径≥50μm；一级旋流器顶部浆液中颗粒粒径＜50μm；将含高密度杂质的电石渣浆液送入脱硫塔底部的脱硫浆池，经脱硫泵送入脱硫塔内的一级净化喷淋层，进行循环洗涤脱硫，大颗粒碱性电石渣在脱硫过程不断溶解，将一级旋流器顶部浆液送入二级旋流器中，控制二级旋流器的运行压力为0.06～0.1Mpa，此压力条件下，二级旋流器底部形成固含量为3％～7％的中密度纯电石渣浆液，二级旋流器顶部形成物含量＜3％的含低密度杂质浆液；含低密度杂质的浆液直接送至脱硫塔内且位于一级净化喷淋层上方的二级净化喷淋层，经净化喷淋层雾化后参与烟气脱硫；所述中密度纯电石渣浆液送入乳化罐中，经乳化罐破碎、乳化，将浆液中电石渣颗粒破碎成粒径为1～10μm的乳化液送入脱碳塔内作为脱碳液；脱硫塔内完成脱硫净化后的含CO2且烟温为50～52℃的烟气送入脱碳塔内与脱碳液反应，通过添加碳酸钙生长晶型控制剂和控制乳化液脱碳过程的反应温度，实现烟气脱碳并制备纳米级CaCO3。2.根据权利要求1所述电石渣湿法脱硫协同脱碳方法，其特征在于，所述乳化罐内的浆液经乳化泵循环破碎，乳化泵的回流浆液管接入乳化罐处的高度距离乳化罐底部0.3～0.5m；作为优选，控制回流浆液管出口回流液流速在6～12m/s；向所述乳化罐内的浆液中加入碳酸钙生长晶型控制剂；控制所述乳化罐内碳酸钙生长晶型控制剂的浓度为20～200ppm。3.根据权利要求1所述电石渣湿法脱硫协同脱碳方法，其特征在于，进入乳化罐内的中密度电石渣浆液停留时间为0.5
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4h；经乳化泵回流的浆液停留时间为5
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30min。4.根据权利要求1所述电石渣湿法脱硫协同脱碳方法，其特征在于，所述脱碳塔为喷淋塔；所述喷淋塔内，烟气以0.5～1.2m/s的流速沿脱碳塔向上流动，乳化液经喷射后形成粒径为10～50μm雾化液...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲欣，杨志国，潘浩，秦乐，摆玉芬，李丹，
申请(专利权)人：新疆天富环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：