纯碱烟气脱硫工艺及烟气脱硫系统技术方案

本发明专利技术公开了一种纯碱烟气脱硫工艺及烟气脱硫系统。利用纯碱使脱硫塔内的SO2吸收完成液析出析出Na2SO3晶体经固液离心机分离后进入湿料干燥系统得到成品Na2SO3，分理处的液体返回脱硫塔内循环吸收烟气中的SO2，在循环母液中反复进行溶解、复分解和结晶的过程，使无水Na2SO3的结晶过程不消耗水份，不外排母液，实现了脱硫过程中除产品外“三废”物零排放的目的。利用该工艺的脱硫系统包括通用设备脱硫塔、脱硫循环泵、结晶反应槽、螺旋定量给料机、固液离心机和皮带输送装置。脱硫塔和结晶反应槽均连接有自动pH计。脱硫循环泵的出口分别连通脱硫塔的喷淋口和结晶反应槽的进液口，螺旋定量给料机往结晶反应槽内加入纯碱。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种纯碱烟气脱硫工艺及烟气脱硫系统。利用纯碱使脱硫塔内的SO2吸收完成液析出析出Na2SO3晶体经固液离心机分离后进入湿料干燥系统得到成品Na2SO3，分理处的液体返回脱硫塔内循环吸收烟气中的SO2，在循环母液中反复进行溶解、复分解和结晶的过程，使无水Na2SO3的结晶过程不消耗水份，不外排母液，实现了脱硫过程中除产品外“三废”物零排放的目的。利用该工艺的脱硫系统包括通用设备脱硫塔、脱硫循环泵、结晶反应槽、螺旋定量给料机、固液离心机和皮带输送装置。脱硫塔和结晶反应槽均连接有自动pH计。脱硫循环泵的出口分别连通脱硫塔的喷淋口和结晶反应槽的进液口，螺旋定量给料机往结晶反应槽内加入纯碱。【专利说明】纯碱烟气脱硫工艺及烟气脱硫系统
本专利技术涉及一种烟气循环脱硫系统，具体涉及一种利用纯碱对净化烟气进行脱硫的工艺方法及系统。
技术介绍
在湿法烟气脱硫领域中，由于传统的石灰石/石膏法需消耗大量的石灰原料，并副产出大量的石膏，堆存起来无法再利用，已经被行业内越来越多的企业认为是一个处于不得不逐步淘汰的工艺。取而代之的新工艺应该是一种对二氧化硫吸收效果显著，且吸收介质能循环利用的新工艺，目前世界上发展出符合这种要求的新型湿法脱硫工艺主要有:柠檬酸盐吸收法、有机氨吸收法、活性焦吸收法、氧化锌吸收法等。柠檬酸循环吸收法和有机胺离子液循环吸收法这两种方法在原理上类似，采用柠檬酸盐溶液或者有机胺离子液将烟气中的SO2吸收下来，再用低压蒸汽将从饱和的吸收液中解吸出高浓度的SO2气体，解析后的贫液降温后又能够循环吸收烟气中so2。活性焦吸收法利用具有独特吸附性能的活性焦对烟气中的SO2进行选择性吸附，吸附态的SO2在烟气中氧气和水蒸气存在的条件下被氧化为H2SO4并被储存在活性焦孔隙内储存。吸附SO2后的活性焦，在加热情况下，其所吸附的H2SO4与C (活性焦)反应被还原为S02，同时活性焦恢复吸附性能，再循环吸收S02。氧化锌法采用配水后的氧化锌浆液做脱硫剂，将烟气中的SO2吸收下来，生成亚硫酸锌溶液，亚硫酸锌溶液能通过热分解法，硫酸酸解法，或是强制氧化法这三种方式中任意一种方法对其进行处理，再送冶炼厂回用。因此该法特别适用于锌冶炼厂，适用范围有限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种脱硫过程中除产品外对系统外零排放的烟气脱硫工艺及利用该工艺的烟气脱硫系统。本专利技术公开了一种纯碱烟气脱硫工艺，包括以下步骤: (1)、配置温度为40°c以下，质量浓度为20%~24%的纯碱溶液通过循环泵泵入脱硫塔内从上往下喷淋，作为塔内SO2吸收液在系统开车时使用； (2)、往脱硫塔内通入经净化后的烟气，脱硫塔内从上往下喷淋的纯碱溶液吸收烟气中的SO2生成含有NaHSO3和Na2SO3的混合溶液，当监测到混合溶液的PH值为6.6时，将其中的一部分溶液输送至结晶反应槽中； (3)、当脱硫塔内喷淋完成液的PH值小于6.6时，加大输送至结晶反应槽中的溶液量，当PH值大于7.2时，减少输送至结晶反应槽中的溶液量，使脱硫塔内混合溶液的PH值稳定在6.6~7.2之间； (4)、往结晶反应槽中加入固体纯碱，直至结晶反应槽内溶液的PH值稳定在10.7-10.9之间，同时给结晶反应槽内的溶液加热并搅拌，使其温度保持在60-90°C之间； (5)、往所述结晶反应槽中加入纯碱消耗量的0.01~0.02%的对苯二胺或者对苯二酚作为抗氧化剂，抑制NaHSO3和Na2SO3在脱硫过程中被烟气中存在的O2氧化为Na2S04。(6)、将结晶反应槽底部的Na2SO3晶浆进行脱水分离处理，将分离出的液体返回脱硫塔内循环吸收烟气中的SO2,分理出的湿亚硫酸钠晶体送往干燥系统制成品Na2S03。本专利技术还公开了一种上述工艺进行烟气脱硫的系统，该系统包括脱硫塔、结晶反应槽、固液离心机和固料输送装置；脱硫塔底部的出液口连接至脱硫循环泵，结晶反应槽的上端连接有螺旋定量给料机，脱硫循环泵的出口管路的一支连接至脱硫塔的上部喷淋口，一支连接至结晶反应槽，固液离心机位于结晶反应槽的底部出口下方；脱硫塔和结晶反应槽均连接有自动PH计；固液离心机分离出的固体经固料输送装置进入湿料干燥系统，结晶母液通过管路返回脱硫塔内。所述脱硫循环泵出口与所述结晶反应槽连通的支路上连接有自动调节阀，以控制泵入结晶反应槽内的混合液流量。所述结晶反应槽内有搅拌装置，以利于加速结晶并使反应过程均匀进行 所述搅拌装置采用电机驱动。本专利技术利用反应产物的水盐体系相图中溶解度数据以及溶液PH值来控制反应进度的原理，在脱硫循环母液中反复进行溶解、复分解和结晶过程，使无水亚硫酸钠在结晶反应中不消耗水份，不外排母液，实现了脱硫过程除产品外，达到“三废”物零排放的目的。具体脱硫工艺原理如下: 往结晶反应槽中加入纯碱Na2CO3主要是为了析出Na2SO3晶体，实际上主要的脱硫剂是Na2SO3，循环脱硫的反应主要按以下步骤进行:反应一、Na2S03+S02+H20 — 2NaHS03反应二、2Na HS03+Na2C03 — 2Na2S03+ H2CHCO2 ? 反应一在脱硫塔中进行，反应二在溶液析晶槽中进行。当然，反应二是在纯碱Na2CO3刚好适量的情况下的反应，当纯碱过量时会有反应三进行:反应三、Na2 CO3+ Na HSO3 — Na2S03+NaHC03 但是考虑到NaHCO3的溶解度是同温度下反应中这几种盐里溶解度最小的，因此要控制纯碱Na2CO3过量的程度，不使其在Na2SO3结晶槽或是脱硫塔中饱和，不至析出。反应3生成少量的NaHCO3在吸收塔中与气体中过量的SO2反应按式四进行:反应四、NaHCO3+ SO2 ^ NaHSO3+ CO2 ? 因此，经过脱硫塔吸收后，气体中的SO2绝大部分都进入溶液中形成NaHSO3的近饱和溶液。从上述反应式中可以看出循环反应过程的水可达到平衡，不增不减。因此，脱硫循环吸收过程中可不补加新水稀释脱硫剂，也不会使系统因补水需开路排出过量的吸收液而白白损失掉脱硫剂Na2CO3,可以最大限度的使纯喊转化为Na2SO3结晶广品。本脱硫工艺的关键是要控制脱硫塔内喷淋完成液的PH值，既要使脱硫塔中的脱硫液完全吸收气体中SO2,又不要让Na2SO3全部转化为NaHSO3而达到饱和析晶的状态，让循环液中溶质以大量而未达饱和的NaHSO3及少量的Na2SO3形式存在。当脱硫塔内溶液的PH值达到一定值时，引出部分循环液进入Na2SO3结晶反应槽中，加入纯Na2CO3固体粉末后，使NaHSO3充分转变为Na2SO3,使其达到过饱和状态，再通过热源将该过饱和溶液加热至6(T90°C之间，以析出无水Na2SO3晶体，Na2SO3晶浆离心分离并干燥后制成Na2SO3成品。Na2SO3晶浆的离心母液和结晶反应槽的结晶母液再一并返回脱硫塔喷淋循环吸收气体中SO2生成NaHSO3不饱和溶液，如此循环反复。跟现有技术相比，本专利技术具有以下优势:纯碱原料的来源广泛，产品亚硫酸钠价格相对较高，比硫酸钠销路可观；脱硫过程中不存在消耗外部能量对吸收液进行解吸过程，具有节能的优势；对系统加入的是固体碳酸钠粉末，不需要配新水成一定浓度溶液吸收SO2,对循环吸收系统不产生溶液量的增加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯碱烟气脱硫工艺，包括以下步骤：（1）、配置温度为40℃以下，质量浓度为20%~24%的纯碱溶液通过循环泵泵入脱硫塔内从上往下喷淋，作为塔内SO2吸收液在系统开车时使用；（2）、往脱硫塔内通入经净化后的烟气，脱硫塔内从上往下喷淋的纯碱溶液吸收烟气中的SO2生成含有NaHSO3和Na2SO3的混合溶液，当监测到混合溶液的PH值为6.6时，将其中的一部分溶液输送至结晶反应槽中；?（3）、当脱硫塔内喷淋完成液的PH值小于6.6时，加大输送至结晶反应槽中的溶液量，当PH值大于7.2时，减少输送至结晶反应槽中的溶液量，使脱硫塔内混合溶液的PH值稳定在6.6~7.2之间；（4）、往结晶反应槽中加入固体纯碱，直至结晶反应槽内溶液的PH值稳定在10.7?10.9之间，同时给结晶反应槽内的溶液加热并搅拌，使其温度保持在60?90℃之间；（5）、往所述结晶反应槽中加入纯碱消耗量的0.01~0.02%的对苯二胺或者对苯二酚作为抗氧化剂，抑制NaHSO3和Na2SO3在脱硫过程中被烟气中存在的O2氧化为Na2SO4；（6）、将结晶反应槽底部的Na2SO3晶浆进行脱水分离处理，将分离出的液体返回脱硫塔内循环吸收烟气中的SO2，分理出的湿亚硫酸钠晶体送往干燥系统制成品Na2SO3。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱智颖，
申请(专利权)人：长沙有色冶金设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：