一种石膏制硫酸副产水泥装置尾气超低排放的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及工业废气综合治理技术领域，具体涉及一种石膏制硫酸副产水泥装置尾气超低排放的方法，包括以下步骤：(1)尾气与臭氧混合反应，将尾气中的NO氧化为高价的NO

A method of ultra-low emission of tail gas from cement plant by-product of sulfuric acid production from gypsum

【技术实现步骤摘要】
一种石膏制硫酸副产水泥装置尾气超低排放的方法
本专利技术涉及工业废气综合治理
，具体涉及一种石膏制硫酸副产水泥装置尾气超低排放的方法。
技术介绍
依据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》相关法律法规，特别是2018年1月15日环保部下发的《关于京津冀大气污染传输通道城市执行大气污染物特别排放限值的公告》(环境保护部公告2018年第9号)的通知，要求水泥厂执行烟气SO2含量小于100mg/m3，氮氧化物含量小于320mg/m3，颗粒物含量小于20mg/m3；硫酸厂执行烟气SO2含量小于200mg/m3，硫酸雾(SO3)含量小于5mg/m3。各地政府正在制定和出台更加严格的地方标准。目前使用最为广泛的脱硫脱硝除尘技术主要包括湿式烟气脱硫和还原法脱硝、氧化吸收法脱硝及湿式除尘组合技术，其中，湿法脱硫工艺一般需要运行在150℃以下才能达到较理想的脱硫效率；采用选择性非催化还原(SNCR)温度区域为870～1000℃，脱硝率在50％左右，而选择性还原法脱硝(SCR)需要烟气控制温度在250～420℃，脱硝率可达75％～90％。石膏制硫酸副产水泥装置分解CaSO4时会产生SO2、氮氧化物(NOx)、硫酸雾(SO3)和颗粒物等，石膏制酸排放废气尾气温度较低，排放温度大约在75℃左右，传统的SCR、SNCR工艺无法应用，因此，为满足日益严格的环保政策要求，研发能够提高脱硫、脱硝效率和除尘、除硫酸雾效果的新技术势在必行。
技术实现思路
针对传统SCR、SNCR工艺无法应用于石膏制硫酸副产水泥装置尾气净化的技术问题，本专利技术提供一种利用臭氧氧化脱硝、氨法和钙法脱硫及湿法电除雾器去硫酸雾和颗粒物的尾气净化新方法，该方法设计合理、运行成本低、简易有效、经济环保，可实现石膏制硫酸副产水泥装置尾气的脱硫脱硝及颗粒物和硫酸雾低于限制排放的效果。一种石膏制硫酸副产水泥装置尾气超低排放的方法，所述方法包括以下步骤：(1)尾气与臭氧混合反应，将尾气中的NO氧化为高价的NOx；(2)将氧化后的尾气通过浓硫酸；(3)之后采用氨法和钙法进行两级脱硫；(4)最后对尾气进行除雾处理，除去颗粒物和硫酸雾。进一步的，所述石膏制硫酸副产水泥装置尾气为含有N2、CO2、NOx、SO2和硫酸雾(SO3)的尾气。分解工业副产石膏一般采用预热器窑、中空长窑或裂解炉分解废硫酸和含硫废液，配套两转两吸或一转一吸制酸装置，所采用燃料为煤粉或天然气，反应温度在1200～1600℃，此温度工作区易产生氮氧化物。进一步的，所述步骤(1)，臭氧投加量与NOx的摩尔比为1:1.15～1.5，控制尾气与臭氧混合反应温度为120℃～140℃。该投加比例下，能够使80％～95％左右的一氧化氮变成高价的氮氧化物，易被水或其他溶液吸收；反应温度过低会影响脱硝效果，过高会导致臭氧分解损失率升高。进一步的，所述步骤(2)，尾气中的NOx被浓硫酸反应吸收后变成亚硝基硫酸和硝酸进入硫酸产品中，控制浓硫酸中硝酸含量在3‰以内，通过浓硫酸的尾气中NOx浓度不高于50mg/Nm3。这使得氧化反应更加完全，从而不可逆地脱除了NOx，而不产生二次污染。进一步的，所述步骤(3)，氨法脱硫为采用质量分数10％～20％氨水脱硫，控制氨法脱硫反应温度为40℃～70℃，pH为2～4，氨法脱硫后的尾气中SO2浓度不高于200mg/Nm3。控制pH值确保无氨逃逸。进一步的，所述步骤(3)，生成的亚硫酸铵、亚硫酸氢铵被空气氧化成硫酸铵进入磷酸二铵生产装置中。进一步的，所述步骤(3)，钙法脱硫为采用雾化的石灰石吸收剂浆液脱硫，控制钙法脱硫反应温度为25℃～50℃，pH为4.5～5.5，钙法脱硫后的尾气中SO2浓度不高于10mg/Nm3。进一步的，所述步骤(3)，生成的CaSO3被空气氧化成石膏进入石膏制硫酸副产水泥装置中。进一步的，尾气中与NO反应后剩余的臭氧在两级脱硫过程中被分解。进一步的，所述步骤(4)，除雾处理包括两级湿式电除雾，一级湿式电除雾确保硫酸雾<30mg/m3；二级湿式电除雾确保硫酸雾<5mg/m3，同时颗粒物也<5mg/m3。本专利技术的有益效果在于，石膏制硫酸副产水泥装置尾气组分既有窑炉成分氮氧化物，又有硫酸装置中较高二氧化硫和硫酸雾，在排放时必须满足国家要求。本专利技术提供的尾气超低排放方法利用臭氧的氧化作用，使80％～95％左右的一氧化氮变成高价的氮氧化物与浓硫酸和水反应成亚硝酸硫酸和硝酸进入硫酸中，之后采用氨法、钙法两级脱硫，最后除雾去除颗粒物和硫酸雾，过程无氨逃逸，并能够使尾气达到超低排放标准。同时，脱除下来的氮氧化物进入硫酸产品中，二氧化硫变成硫酸铵进入磷酸二铵产品中，脱硫石膏重新进入石膏制酸副产水泥装置中，实现循环利用，环保经济。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术方法流程图；图2为本专利技术实施例2装置结构示意图；图3为本专利技术实施例2一级脱硫塔结构示意图；图4为本专利技术实施例2二级脱硫塔结构示意图。图中，1-气-气反应器，2-硫酸二吸塔，3-一级脱硫塔，4-二级脱硫塔，5-除雾器，6-硫酸产品储存罐，7-磷酸二铵生产装置，8-石膏制硫酸副产水泥装置；31-一级脱硫塔塔体，32-氨水箱，33-一级脱硫塔储液槽，34-一级脱硫塔尾气进口，35-一级脱硫塔喷淋层，36-一级脱硫塔尾气出口，37-一级脱硫塔空气进口；41-二级脱硫塔塔体，42-石灰石吸收剂浆液箱，43-二级脱硫塔储液槽，44-二级脱硫塔尾气进口，45-二级脱硫塔喷淋层，46-二级脱硫塔尾气出口，47-二级脱硫塔空气进口。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。实施例1一种石膏制硫酸副产水泥装置尾气超低排放的方法，所述石膏制硫酸副产水泥装置尾气为含有N2、CO2、NOx、SO2和硫酸雾(SO3)的尾气，所述方法包括以下步骤：(1)尾气与臭氧混合反应，将尾气中的NO氧化为高价的NOx，臭氧投加量与NOx的摩尔比为1:1.15～1.5，反应温度为120℃～140℃，臭氧与NOx之间的关键反应如下：NO+O3→NO2+O2，NO2+O3→NO3+O2，NO3+NO2→N2O5，2NO+O2＝2NO2，4NO2+O2+2H2O＝4HNO3，...

【技术保护点】
1.一种石膏制硫酸副产水泥装置尾气超低排放的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n(1)尾气与臭氧混合反应，将尾气中的NO氧化为高价的NO

【技术特征摘要】
1.一种石膏制硫酸副产水泥装置尾气超低排放的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)尾气与臭氧混合反应，将尾气中的NO氧化为高价的NOx；
(2)将氧化后的尾气通过浓硫酸；
(3)之后采用氨法和钙法进行两级脱硫；
(4)最后对尾气进行除雾处理，除去颗粒物和硫酸雾。


2.如权利要求1所述的尾气超低排放的方法，其特征在于，所述石膏制硫酸副产水泥装置尾气为含有N2、CO2、NOx、SO2和硫酸雾的尾气。


3.如权利要求1所述的尾气超低排放的方法，其特征在于，所述步骤(1)，臭氧投加量与NOx的摩尔比为1:1.15～1.5，控制尾气与臭氧混合反应温度为120℃～140℃。


4.如权利要求1所述的尾气超低排放的方法，其特征在于，所述步骤(2)，尾气中的NOx被浓硫酸反应吸收后变成亚硝基硫酸和硝酸进入硫酸产品中，控制浓硫酸中硝酸含量在3‰以内，通过浓硫酸的尾气中NOx浓度不高于50mg/Nm3。


5.如权利要求1所述的尾气超低排放的方法，其特征在于，所述步骤(3)，氨法脱硫为采用10％～20％氨水脱硫，控制氨法脱硫反...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕天宝，高强，冯祥义，鲍树涛，王同永，袁金亮，王树才，武健民，
申请(专利权)人：山东鲁北企业集团总公司，
类型：发明
国别省市：山东;37