一种复合烟气脱硫剂及其脱硫方法技术

一种复合烟气脱硫剂及其脱硫方法，涉及一种烟气净化，特别烟气复合剂及脱硫方法。其特征在于其脱硫剂的质量百分含量组成为：0.5～35％的氧化镁、0.5～35％的亚硫酸铵、0.5～35％的硫酸铵、0～35％的芒硝、0～20％的氨水、0.5～15％的有机酸盐。其烟气脱硫过程是将烟气与脱硫吸收液反应，脱硫吸收液由复合脱硫剂与水混合而成，脱硫液与氨液反应再生，再生底流加入至脱硫吸收液中回收利用；再生溢流与石灰浆液反应，反应结束后过滤，得到的液相返回作为氨液使用，得到的固相为石膏。本发明专利技术提供的烟气脱硫方法可降低液气比，降低脱硫能耗，提高脱硫效率，复合脱硫剂的再生效率高，不存在硫酸盐累积结垢的问题。

【技术实现步骤摘要】

一种复合烟气脱硫剂及其脱硫方法，涉及一种烟气净化，特别烟气复合剂及脱硫方法。
技术介绍
目前，可供使用的烟气脱硫技术多种多样，如石灰石/石灰-石膏法脱硫、氧化镁法脱硫、氨法脱硫、双碱法脱硫等脱硫技术。各种不同的烟气脱硫技术所用的吸收剂、脱硫副产品，以及脱硫效率和投资成本差别很大。下面分别进行简单介绍。石灰石/石灰-石膏法脱硫是目前普遍采用的脱硫技术，运行稳定，脱硫效果理想，适用于大型锅炉系统脱硫。脱硫过程主要是烟气中的SO2在遇到雾滴时分解为H+和HSO3﹣或SO32-，与吸收浆液中的Ca2+反应生成Ca(HSO3)2或CaSO3，CaSO3氧化为CaSO4，二者极难溶于水，在这种化学推动力作用下，推动SO2进一步的溶解，发生链锁式的反应，通过烟气中的SO2与吸收浆液的不断反应来达到脱硫的目的。该工艺在运行过程中，因液气比大，约12～18L/m3，导致设备投资大，运行能耗成本高；pH值控制条件较为苛刻，若塔内浆液pH过高，容易造成石灰溶解度低、石膏结晶难以长大，引起塔内沉积结垢、石膏过滤困难，导致系统运行不正常，若塔内浆液pH过低，容易造成设备腐蚀；石灰石膏法脱硫还容易造成颗粒物增加。这种现象在不少企业的脱硫系统中都普遍存在。氧化镁法脱硫的基本原理是用MgO的浆液吸收烟气中的SO2，生成含水亚硫酸镁和硫酸镁。吸收了硫分的吸收液落入吸收塔底。吸收塔底部主要为氧化、循环过程，由曝气鼓风机向塔底浆液内强制提供大量压缩空气，使得造成化学需氧量的MgSO3氧化成MgSO4。氧化镁脱硫反应性较石灰强，所需液气比较小，液气比约4～6L/m3，但氧化镁价格受地域影响较大，且在脱硫过程中会产生大量含硫酸镁的废水处理的问题，因此该技术普遍适用性不强。氨法脱硫以水溶液中的NH3和SO2反应为基础，在多功能烟气脱硫塔的吸收段将SO2吸收，得到脱硫中间产品亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的水溶液，在脱硫塔的氧化段将亚硫酸铵氧化为硫酸铵，经浓缩段浓缩后得到硫酸铵饱和溶液，经蒸发、干燥得到硫酸铵产品。氨法脱硫是一种高效、低耗能的湿法脱硫方式，脱硫过程是气液相反应，反应速率快，吸收剂利用率高，能保持脱硫效率95％～99％；可以实现SO2的回收利用。其明显特点是：无二次废渣、废水和废气污染；回收SO2，生产硫铵，实现SO2回收价值的最大化。但缺点在于硫酸铵蒸发干燥所需设备复杂，投资大，产品销售受市场局限。双碱法脱硫是为克服湿式石灰石/石灰-石膏法结垢的缺点而发展起来的。双碱法采用纯碱启动系统，钠碱吸收SO2生成可溶的Na2SO3类盐之后，脱硫溶液进入石灰再生系统，通过离子交换反应，产生不可溶的CaSO3以及CaSO4盐类，作为沉淀物被外排或后处理，重新生成的钠碱上清液回到吸收塔循环使用。双碱法优点在于脱硫效率高，投资小，运行能耗低，一般液气比4～6L/m3即可。但其缺点在于，脱硫产生的副产物Na2SO4被石灰再生的能力差，需较长的反应时间和较苛刻的反应条件，在一般工业运行条件下，再生率不足30％；Na2SO4的长期积累将引起硫酸钠和石膏的共结晶析出，导致管道、旋流板甚至池壁、搅拌桨等设施严重结垢，最终导致系统瘫痪。这是该工艺在实际运行中经常出现的现象。许多双碱法运行一段时间后，被迫改为单碱法，即仅使用NaOH，但运行成本高(吨SO2脱除成本2500元左右)，且要有大量Na2SO4废水外排。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效降低液气比，降低脱硫能耗，提高脱硫效率，脱硫剂的再生效率高，能有效解决硫酸盐累积结垢问题的复合烟气脱硫剂及其脱硫方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种复合烟气脱硫剂，其特征在于其脱硫剂的质量百分含量组成为：0.5～35％的氧化镁、0.5～35％的亚硫酸铵、0.5～35％的硫酸铵、0～35％的芒硝、0～20％的氨水、0.5～15％的有机酸盐。本专利技术的一种复合烟气脱硫剂的脱硫方法，其特征在于其脱硫过程的步骤包括：(1)烟气脱硫烟气与脱硫吸收液接触反应，脱除烟气中的SO2，得到净化烟气，脱硫吸收液吸收烟气中的SO2后成为脱硫液；所述脱硫吸收液由复合脱硫剂与水混合配制而成，脱硫吸收液中复合烟气脱硫剂的质量百分比含量为0.5％～15％；所述复合脱硫剂的质量百分含量组成为：0.5％～35％的氧化镁、0.5％～35％的亚硫酸铵、0.5％～35％的硫酸铵、0～35％的芒硝、0～20％的氨水、0.5％～15％的有机酸盐；(2)脱硫液再生所述脱硫液与氨液搅拌反应，之后沉降分离，得到再生溢流和再生底流，所述再生底流加入至所述脱硫吸收液中回收利用；(3)再生溢流的再生处理所述再生溢流与石灰浆液搅拌反应，所述石灰浆液的质量百分比浓度为8％～15％，反应结束后过滤，得到的液相返回至步骤(2)，作为氨液使用，得到的固相为石膏。本专利技术的一种复合烟气脱硫剂，其特征在于所述有机酸盐任选自羧酸盐、磺酸盐、亚磺酸盐和硫羧酸盐。本专利技术的一种复合烟气脱硫剂，其特征在于所述复合脱硫剂的质量百分含量组成为：15～35％的氧化镁、15～35％的亚硫酸铵、15～35％的硫酸铵、15～35％的芒硝、0.5～15％的有机酸盐。本专利技术的一种复合烟气脱硫剂，其特征在于所述复合脱硫剂的质量百分含量组成为：25％的氧化镁、25％的亚硫酸铵、25％的硫酸铵、20％的芒硝、5％的有机酸盐。本专利技术的复合烟气脱硫剂及其脱硫方法，可降低液气比，降低脱硫能耗，提高脱硫效率，复合脱硫剂的再生效率高，不存在硫酸盐累积结垢的问题。复合脱硫剂溶解度高且与SO2反应性强，脱硫效率可以高达99.8％以上；脱硫产物在有机酸盐的强化作用下，与石灰浆液反应并保持90％以上的反应效率。具体实施方式一种复合烟气脱硫剂，其质量百分含量组成为：0.5％～35％的氧化镁、0.5％～35％的亚硫酸铵、0.5％～35％的硫酸铵、0～20％的氨水、0.5％～15％的有机酸盐。采用本专利技术的复合烟气脱硫剂的脱硫方法，包括步骤：(1)烟气脱硫烟气与脱硫吸收液接触反应，脱除烟气中的SO2，得到净化烟气，脱硫吸收液吸收烟气中的SO2后成为脱硫液；所述脱硫吸收液由复合脱硫剂与水混合配制而成，脱硫吸收液中复合脱硫剂的质量百分比含量为0.5～15％；所述复合脱硫剂的质量百分含量组成为：0.5～35％的氧化镁、0.5～35％的亚硫酸铵、0.5～35％的硫酸铵、0～35％的芒硝、0～20％的氨水、0.5～15％的有机酸盐；(2)脱硫液再生所述脱硫液与氨液搅拌反应，之后沉降分离，得到再生溢流和再生底流，所述再生底流加入至所述脱硫吸收液中回收利用；(3)再生溢流的再生处理所述再生溢流与石灰浆液搅拌反应，所述石灰浆液的质量百分比浓度为8～15％，反应结束后过滤，得到的液相返回至步骤S2，作为氨液使用，得到的固相为石膏。优选的，所述复合脱硫剂的质量百分含量组成为：15％～35％的氧化镁、15％～35％的亚硫酸铵、15％～35％的硫酸铵、15％～35％的芒硝、0.5％～15％的有机酸盐。进一步优选的，所述复合脱硫剂的质量百分含量组成为：25％的氧化镁、25％的亚硫酸铵、25％的硫酸铵、20％的芒硝、5％的有机酸盐。优选的，所述有机酸盐任选自羧酸盐、磺酸盐、亚磺酸盐和硫羧酸盐。本专利技术提供的一种复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合烟气脱硫剂，其特征在于其脱硫剂的质量百分含量组成为：0.5～35％的氧化镁、0.5～35％的亚硫酸铵、0.5～35％的硫酸铵、0～35％的芒硝、0～20％的氨水、0.5～15％的有机酸盐。

【技术特征摘要】
1.一种复合烟气脱硫剂，其特征在于其脱硫剂的质量百分含量组成为：0.5～35％的氧化镁、0.5～35％的亚硫酸铵、0.5～35％的硫酸铵、0～35％的芒硝、0～20％的氨水、0.5～15％的有机酸盐。2.根据权利要求1所述的一种复合烟气脱硫剂的脱硫方法，其特征在于其脱硫过程的步骤包括：(1)烟气脱硫烟气与脱硫吸收液接触反应，脱除烟气中的SO2，得到净化烟气，脱硫吸收液吸收烟气中的SO2后成为脱硫液；所述脱硫吸收液由复合脱硫剂与水混合配制而成，脱硫吸收液中复合烟气脱硫剂的质量百分比含量为0.5％～15％；(2)脱硫液再生所述脱硫液与氨液搅拌反应，之后沉降分离，得到再生溢流和再生底流，所述再生底流加入至所述脱硫吸收液中回收利用；(3)再生溢流的再生处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘万超，李学鹏，张朝普，康泽双，闫琨，和新忠，孙凤娟，练以诚，雷树喜，刘中凯，苏钟杨，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11