一种窑炉烟气脱氟脱硫除尘方法及设备技术

本发明专利技术涉及一种窑炉烟气脱氟脱硫除尘方法及设备，该方法包括依次串接的脱氟单元、脱硫单元、除尘单元，通过脱氟单元将烟气中的高浓度SiF4气体用水洗涤方法生成氟硅酸(H2SiF6)和硅胶(SiO2)，回收氟资源。脱氟单元设备包括：脱氟塔、工艺水箱、喷淋总管、脱氟塔喷嘴、脱氟工艺水泵、脱氟工艺水流量计、返料结晶槽、钢丝网填料；脱硫单元设备包括：脱硫塔、文丘里装置、文丘里扩散段、脱硫喷嘴、脱硫水泵、返料斜槽手动阀、消石灰输送装置；除尘单元设备包括：布袋除尘器、返料空气斜槽、循环灰流量调节阀、外排灰气动阀、仓泵、灰库、流化风机、烟气引风机、烟囱。实现对氟回收利用和无污染排放的目标。

【技术实现步骤摘要】
一种窑炉烟气脱氟脱硫除尘方法及设备
本专利技术属于环保脱硫除尘设备
，尤其涉及一种窑炉烟气脱氟脱硫除尘方法及设备。
技术介绍
来自于化工、冶金、建材等行业对含氟矿石在高温下的煅烧、熔融或化学反应过程，譬如用硫酸分解磷矿粉会释放出HF气体，HF又与磷矿石中的二氧化硅反应释放出SiF4气体，同时产生SO2气体和少量粉尘，烟气中含氟量SiF4浓度高达(30～42g/m3)，含SO2浓度高达(60～75g/m3)，烟气温度(约190～200℃)。SiF4是窒息性气体，它对人的危害要比SO2气体大20倍左右，而SiF4对人的危害比HF更严重，低浓度吸入即会引起呼吸道疾病。而氟又是重要的工业原料弃之可惜，因此选用合适的方法将含氟废气净化的同时对氟加以回收利用，延长产业链，开发氟产品，从源头上实现控制氟污染和利用氟资源双赢，是环境友好型、资源节约型现代企业的必然选择，也是实现循环经济、让氟造福人类的必然要求。中国专利公开号为CN108371880A，专利技术创造名称为一种窑炉烟气半干法脱氟脱硫除尘设备，可以实现含氟废气净化及脱硫除尘，但氟资源无法回收利用。因此，专利技术一种窑炉烟气脱氟脱硫除尘方法及设备，既可以对氟加以回收利用，又实现控制氟污染显得非常必要，同时实现高效脱氟脱硫除尘无污染排放的目标。
技术实现思路
本专利技术提供一种窑炉烟气脱氟脱硫除尘方法及设备，既可以对氟加以回收利用，又能实现高效脱氟脱硫除尘无污染排放的目标。为了实现上述目的，本技术方案是：包括依次串接的脱氟单元、脱硫单元、除尘单元。通过脱氟单元实现将烟气中的高浓度SiF4气体用水洗涤方法生成氟硅酸(H2SiF6)和硅胶(SiO2)，在结晶槽氟硅酸溶液中加入NaCl或Na2CO3、Na2SO4、NaOH溶液，可以制得氟硅酸钠，继而回收氟资源；通过脱硫单元实现将烟气中的高浓度SO2气体及脱氟单元未洗涤尽的少量SiF4、HF气体用吸收剂为Ca(OH)2粉生成的亚硫酸钙和其他物质；通过除尘单元将脱硫后的烟气携带大量固体颗粒进入布袋除尘器，固体颗粒在布袋除尘器中分离出来，经过布袋除尘器净化的烟气排至烟囱。实现对氟加以回收利用和高效脱氟脱硫除尘无污染排放的目标。本专利技术的一种窑炉烟气脱氟脱硫除尘方法及设备，包括如下过程：(一)、烟气脱氟方法：因HF及SiF4相比SO2气体都极易溶于水，所以水吸收液相对阻力小，用水作吸收剂来洗涤含氟废气，副产品氟硅酸，向水吸收后的氟硅酸溶液中加入NaCl或Na2CO3、Na2SO4、NaOH溶液，可以制得氟硅酸钠，继而回收氟资源。净化原理：SiF4和HF都极易溶于水，HF溶解于水生成氢氟酸，SiF4溶于水生成氟硅酸(H2SiF6)和硅胶(SiO2)。SiF4与HF反应生成H2SiF6，主要化学反应方程式如下：3SiF4+3H2O＝2H2SiF6+SiO2·H2O2HF+SiF4＝H2SiF6向水吸收后的氟硅酸溶液中加入NaCl或Na2CO3、Na2SO4、NaOH溶液，可以制得氟硅酸钠，由于NaCl廉价易得，故优选应用，主要化学反应方程式如下：H2SiF6+2NaCl＝＝Na2SiF6+2HCl氟硅酸钠可用于玻璃工业作为蚀刻剂，在农业上用作杀虫剂，皮革及木材的防腐剂等。所述脱氟单元设备包括：脱氟塔、工艺水箱、喷淋总管、脱氟塔喷嘴、脱氟工艺水泵、脱氟工艺水流量计、返料结晶槽、钢丝网填料。所述的脱氟塔为喷洒式吸收设备，在脱氟塔内选用钢丝网作为塔内填料，从脱氟塔塔顶喷洒洗涤水，填料层持液量较大，因此吸收液与烟气接触时间长，加之烟气激烈的湍动，吸收表面不断更新，增加了吸收效率。所述喷淋总管上还连通脱氟工艺水流量计，脱氟工艺水流量计安装在脱氟喷嘴与脱氟工艺水泵之间，所述脱氟喷嘴在脱氟塔内高度方向上设置一层或两层，所述钢丝网填料设置多层，所述的脱氟塔主体具体采用圆柱形不锈钢塔，所述的脱氟塔出口烟道内的烟气温度控制在90℃至125℃之间，所述的脱氟塔主体内压差控制在1100Pa至1200Pa之间。(二)、烟气脱硫方法：经脱氟处理的烟气脱除了大部分SiF4、HF，还有少量SiF4、HF和大部分SO2的烟气从流化床脱硫塔底部进入，流化床脱硫塔底部为文丘里装置，烟气流经文丘里装置后速度加快，并与很细的吸收剂粉末互相混合，由于吸收剂的密度与烟气的密度相差较大，它们相互之间相对滑移速度很大，此处吸收剂为Ca(OH)2粉，因此颗粒之间、烟气与颗粒之间有着剧烈的摩擦，对烟气中SO2的吸收反应十分有利，Ca(OH)2与烟气中SO2和几乎全部的SO3、脱氟单元未反应完的少量SiF4、HF完成反应，生成的亚硫酸钙和其他物质。Ca/S＝1.1～1.2，而脱硫塔内Ca/S可达50以上，由于大部分固体颗粒被循环多达50多次，在脱硫系统中滞留30min以上，使固体颗粒中的吸收剂充分吸收SO2，吸收剂的吸收效率大幅提高。充分节约了吸收剂。在脱硫塔内，Ca(OH)2与烟气中SO2和几乎全部的SO3完成反应，主要化学反应方程式如下：Ca(OH)2+SO2＝CaSO3·1/2H2O+1/2H2OCaSO3·1/2H2O+1/2O2＝CaSO4·1/2H2OCa(OH)2+SO3＝CaSO4·1/2H2O+1/2H2O所述脱硫单元设备包括：流化床脱硫塔、文丘里装置、文丘里扩散段、脱硫喷嘴、脱硫水泵、返料斜槽手动阀。所述流化床脱硫塔的底端为进气端，进气端连接文丘里装置，文丘里装置的出气口位于流化床脱硫塔内部，流化床脱硫塔的出气口连接布袋除尘器，文丘里装置进口处连接消石灰计量输送装置，文丘里扩散段上部设有脱硫喷嘴。所述的消石灰计量输送装置包括：消石灰仓、插板阀、称重计量小仓、星型给料器、喷射泵、罗茨风机、脱硫剂输送管道、仓顶除尘器。喷射泵一端连接罗茨风机，另一端连接脱硫塔。进一步的，以干粉形式的吸收剂Ca(OH)2在输入流化床脱硫塔的同时需喷入一定量的水，提高吸收剂与烟气中SO2、SO3、SiF4、HF的反应活性，通过调节喷水量来控制整个脱硫系统的脱硫温度始终控制在75℃至85℃之间。整个脱硫系统无脱硫废水产生，没有脱硫废水的治理和二次污染问题，所以整个脱硫系统无需特殊防腐措施，采用普通材料即可。烟气排放温度75℃以上，无需烟气再加热，无白色烟羽现象。所述的脱硫塔内压差控制在1100Pa至1200Pa之间。(三)、烟气除尘方法：脱硫后的烟气携带大量固体颗粒由流化床脱硫塔顶部进入布袋除尘器，烟气中固体颗粒在布袋除尘器中通过布袋分离出来，布袋除尘器为一般常规的脉冲布袋除尘器。布袋除尘器连接引风机，将净化的烟气排至烟囱。所述除尘单元设备包括：布袋除尘器、返料空气斜槽、循环灰流量调节阀、外排灰气动阀、仓泵、灰库、流化风机、烟气引风机、烟囱。优选的，返料空气斜槽，连接布袋除尘器的出料口和脱硫塔文丘里装置进料口，用于将布袋除尘器中未反应完全的Ca(OH)2循环回收至脱硫塔中，所述的返料空气斜槽的倾斜角度为6～12°。大量未反应完的Ca(OH)2从布袋下端通过循环返料空气斜槽返回脱硫塔文丘里装置进料口重复利用。这部分循环物料与来自消石灰仓吸收剂和烟气携带的物料在脱硫塔反应器内混合，形成激烈湍动的大比表面物料床层。优选的，所述布袋除尘器连接有副产物仓，少部分未反应完全的副产物外排至副产物仓灰库储存本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种窑炉烟气脱氟脱硫除尘方法，其特征在于：包括依次串接的脱氟单元、脱硫单元、除尘单元，通过脱氟单元实现将烟气中的高浓度SiF4气体用水洗涤方法生成氟硅酸(H2SiF6)和硅胶(SiO2)，在结晶槽氟硅酸溶液中加入NaCl溶液，可以制得氟硅酸钠，继而回收氟资源；通过脱硫单元实现将烟气中的高浓度SO2气体用吸收剂为Ca(OH)2粉生成的亚硫酸钙和其他物质；通过除尘单元将脱硫后的烟气携带大量固体颗粒进入布袋除尘器，经过布袋除尘器净化的烟气排至烟囱。实现对氟加以回收利用和高效脱氟脱硫除尘无污染排放的目标。

【技术特征摘要】
1.一种窑炉烟气脱氟脱硫除尘方法，其特征在于：包括依次串接的脱氟单元、脱硫单元、除尘单元，通过脱氟单元实现将烟气中的高浓度SiF4气体用水洗涤方法生成氟硅酸(H2SiF6)和硅胶(SiO2)，在结晶槽氟硅酸溶液中加入NaCl溶液，可以制得氟硅酸钠，继而回收氟资源；通过脱硫单元实现将烟气中的高浓度SO2气体用吸收剂为Ca(OH)2粉生成的亚硫酸钙和其他物质；通过除尘单元将脱硫后的烟气携带大量固体颗粒进入布袋除尘器，经过布袋除尘器净化的烟气排至烟囱。实现对氟加以回收利用和高效脱氟脱硫除尘无污染排放的目标。2.一种窑炉烟气脱氟脱硫除尘设备，其特征在于：所述的脱氟单元设备包括：脱氟塔、工艺水箱、喷淋总管、脱氟塔喷嘴、脱氟工艺水泵、脱氟工艺水流量计、返料结晶槽、钢丝网填料；所述脱硫单元设备包括：流化床脱硫塔、文丘里装置、文丘里扩散段、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王脯胜，王芝海，倪良琴，周传芳，
申请(专利权)人：王脯胜，
类型：发明
国别省市：江苏,32