一种半干法烟气脱硫渣资源化利用方法技术

一种半干法烟气脱硫渣资源化利用方法，包括如下步骤：将半干法脱硫装置产生的半干法脱硫渣送高温焙烧装置进行高温焙烧，向焙烧的脱硫渣中掺入碳，经焙烧后脱硫渣中的亚硫酸盐、硫酸盐分解为二氧化硫和氧化钙，二氧化硫随焙烧烟气带出高温焙烧装置，氧化钙留在焙烧渣中，并被排出高温焙烧装置；含二氧化硫的焙烧烟气经过除尘净化后送氨法脱硫装置或硫酸生产装置进行二氧化硫的回收利用；高温焙烧烟气除尘净化收得灰渣，灰渣与焙烧渣一并进入焙烧渣库，焙烧渣一部分经消化后返回半干法烟气脱硫装置作为脱硫剂循环使用，一部分供水泥等建材生产使用。本方法实现半干法烟气脱硫渣的重复利用和资源化，解决了半干法烟气脱硫渣处置的难题，减少了脱硫对自然资源的消耗和对环境破坏，避免了脱硫渣的二次污染，具有显著的环境效益、经济效益和社会效益。经济效益和社会效益。经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种半干法烟气脱硫渣资源化利用方法

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[0001]本专利技术属环境保护领域，涉及一种半干法烟气脱硫渣资源化利用方法，特别适用于钙法半干法烟气脱硫工艺，也可用于钠法、镁法等半干法烟气脱硫工艺。

技术介绍

[0002]二氧化硫是对环境及人类有害的物质，含硫烟气排放之前必须采取进行脱硫，目前使用较多的是以钙法、氨法、钠法等为主导的湿法脱硫技术。
[0003]半干法烟气脱硫是利用CaO加水制成Ca(OH)2悬浮液与烟气接触反应，去除烟气中SO2、HCl、HF、SO3等气态污染物的方法，一般脱硫率可超过85％。目前应用较为广泛的主要有两种：旋转喷雾干燥法工艺和烟气循环流化床工艺。半干法脱硫工艺具有技术成熟、系统可靠、工艺流程简单、耗水量少、占地面积小、烟气排放效果好、烟气适应性广等特点，已成为火电、钢铁、焦化、有色、玻璃等行业主要烟气脱硫技术之一。该技术产生的脱硫副产品呈干粉状，主要包括CaSO3、CaCO3、CaO、CaSO4以及少量未完全反应的吸收剂(Ca(OH)2)等。由于其成分中以CaSO3亚硫酸钙等钙盐为主(约占50％以上)，导致难以直接资源化利用，目前大都只能是堆放和填埋处置，极易对环境造成二次污染，是重大的环境和安全隐患，还需要长期大量的安全维护费用，成为制约半干法技术应用的重要因素。另一方面石灰石资源减少且受环境保护要求开采限制越来越严格，石灰石原料来源也越来越紧张。
[0004]201910433638.7一种半干法脱硫灰资源化利用的湿法脱硫装置及方法，包括脱硫洗涤机构、脱硫灰制浆机构和氧化提浓机构，所述脱硫洗涤机构至少包括脱硫塔(1)、脱硫循环泵(2)、脱硫灰浆液喷淋泵(6)和石膏浆液喷淋泵(9)；所述脱硫灰制浆机构至少包括脱硫灰化浆罐(3)、脱硫灰浆液泵(4)和脱硫灰浆液储罐(5)；所述氧化提浓机构至少包括氧化塔(7)、氧化风机(8)和石膏排出泵(10)。通过湿法脱硫工艺解决了半干法脱硫灰资源化利用难题。
[0005]201910262582.3石灰半干法脱硫灰再利用的方法，为解决脱硫灰难以综合利用、堆放易产生二次污染等问题，通过回用石膏脱水后得到的滤液、在工艺流程中增加脱硫灰浆液过滤装置、控制各脱硫浆液的密度、pH值等，实现了以脱硫灰全部代替石灰/石灰石原料，在脱硫塔内二级喷淋层和一级喷淋层循环喷淋脱硫，达到脱除烟气中二氧化硫的目的；本专利技术方法减少了石灰/石灰石资源的消耗和烟气脱硫副产物产生量。
[0006]虽然现有技术已经公开干法水泥窑氨法半干法脱硫装置，具体涉及一种水泥生产时的尾气中的含硫物进行充分吸附的装置，以解决现有技术中部分不稳定的硫酸铵和亚硫酸氢铵液体会挥发同尾气一起排向空气，造成空气污染问题。
[0007]综上，仍不能解决电厂半干法脱硫的问题，所以迫切需要一种半干法烟气脱硫渣资源化利用方法，将半干法脱硫渣循环利用和资源化利用。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是，提供了一种半干法烟气脱硫渣资源化利用方法，利用半干法烟
气脱硫渣的脱硫剂再生、二氧化硫制酸、水泥制造等协同联产技术，将半干法烟气脱硫渣进行高温焙烧，脱硫渣中亚硫酸盐、硫酸盐分解为SO2和CaO。含一定浓度的SO2烟气用于制硫酸、纯SO2、SO3等产品，还可以用氨法脱硫装置、硫酸制硫铵装置副产硫酸铵产品。以再生的氧化钙为主的焙烧渣一部分作为脱硫剂返回半干法烟气脱硫循环使用，一部分可以作为水泥等生产的建材原料。本方法实现半干法烟气脱硫渣的重复利用和资源化，解决了半干法烟气脱硫渣处置的难题，具有显著的环保和经济效益。
[0009]本专利技术的技术方案是：一种半干法脱硫渣资源化利用方法，包括如下步骤：将半干法脱硫装置产生的半干法脱硫渣送高温焙烧装置进行高温焙烧，经焙烧后脱硫渣中的亚硫酸盐、硫酸盐分解为二氧化硫(少量三氧化硫)和氧化钙，二氧化硫随焙烧烟气带出高温焙烧装置，氧化钙留在焙烧渣中排出高温焙烧装置。
[0010]焙烧燃料可以用煤、焦炭、煤气等，也可以用电等其它能源，按脱硫渣中硫酸盐含量向焙烧的脱硫渣中掺入炭，焙烧过程脱硫渣主要发生如下反应：
[0011]CaSO3→
CaO+SO2[0012]2CaSO4+C
→
2CaO+2SO2+CO2[0013]CaSO4+CO
→
CaO+2SO2+CO2[0014]CaSO4→
CaO+SO3[0015]含二氧化硫(少量三氧化硫)的焙烧烟气经过除尘净化后送氨法脱硫装置或硫酸生产装置进行二氧化硫的回收利用。
[0016]焙烧烟气除尘净化收得灰渣与焙烧渣一并进入焙烧渣库，焙烧渣一部分经消化后返回半干法烟气脱硫装置作为脱硫剂循环使用，一部分供水泥等建材生产使用。
[0017]消化反应如下：
[0018]CaO+H2O
→
Ca(OH)2[0019]半干法脱硫反应如下：
[0020]SO2+Ca(OH)2→
CaSO3+H2O
[0021]SO3+Ca(OH)2→
CaSO4+H2O
[0022]高温焙烧的温度为500℃
‑
1200℃，焙烧温度随着脱硫渣中硫酸盐含量增加而增高。
[0023]高温焙烧的亚硫酸盐和硫酸盐总分解转化率应大于90％。
[0024]高温焙烧炉可选用卧式旋转窑、立式煅烧炉、沸腾焙烧炉等，根据处理能力、能源燃料品种、二氧化硫浓度、运行方式等条件进行优选，以保证焙烧效果和焙烧烟气的质量。焙烧水泥熟料的卧式旋转窑、石灰石锻烧的立式炉、炼焦立式炉、硫化物焙烧的沸腾炉等等炉型结构皆可以使用。
[0025]为了后续二氧化硫回收利用，焙烧烟气二氧化硫含量应控制在3％
‑
13％(体积比)，需要控制焙烧空气量。
[0026]含二氧化硫的焙烧烟气进氨法脱硫装置用氨进行二氧化硫脱除，副产硫酸铵产品。在氨法脱硫装置中，焙烧烟气经含氨的吸收液洗涤其中的二氧化硫与氨反应生成亚硫酸铵，再经空气强制氧化成硫酸铵，硫酸铵溶液经浓缩、结晶、分离、干燥、包装等过程制成硫酸铵产品。
[0027]含二氧化硫的焙烧烟气进硫酸生产装置，副产硫酸、纯二氧化硫、纯三氧化硫等产
品。二氧化硫浓度大于9％时优先使用干法硫酸工艺，二氧化硫浓度低时可用湿法硫酸工艺(WSA)。在硫酸生产装置可以将一部分烟气用于制纯二氧化硫或纯三氧化硫等产品。
[0028]为便储存和销售，对于一些硫酸销售量小、服务半径大的地方，硫酸生产装置同时配套硫酸制硫铵装置，将副产的硫酸与氨反应制成硫酸铵固体产品，这样可以长期大量存放且可以长距离运输。
[0029]取大于3％的高温焙烧渣作为水泥等建材生产的氧化钙、硫酸钙原料供水泥生产装置等生产水泥等建材产品。这样来保证循环使用的脱硫渣质量，不影响半干法烟气脱硫性能。其余焙烧渣进石灰消化装置加水进行消化后将氧化钙转化为氢氧化钙返回半干法烟气脱硫装置作脱硫剂。
[0030]有益效果：本专利技术方法对含一定浓度的SO2烟气用于制硫酸、纯S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半干法脱硫渣资源化利用方法，其特征在于，包括如下步骤：将半干法脱硫装置产生的半干法脱硫渣送高温焙烧装置进行高温焙烧，向焙烧的脱硫渣中掺入碳，经焙烧后脱硫渣中的亚硫酸盐、硫酸盐分解为二氧化硫和氧化钙，二氧化硫随焙烧烟气带出高温焙烧装置，氧化钙留在焙烧渣中，并被排出高温焙烧装置；含二氧化硫的焙烧烟气经过除尘净化后送氨法脱硫装置或硫酸生产装置进行二氧化硫的回收利用；高温焙烧烟气除尘净化收得灰渣，灰渣与焙烧渣一并进入焙烧渣库，焙烧渣一部分经消化后返回半干法烟气脱硫装置作为脱硫剂循环使用，一部分供建材生产利用。2.根据权利要求1所述一种半干法烟气脱硫渣资源化利用方法，其特征在于，进入高温焙烧的脱硫渣配入渣中硫酸钙摩尔量1
‑
4倍的单质碳的无烟煤、焦炭等物质，高温焙烧的温度为500℃
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1200℃，焙烧温度随着脱硫渣中硫酸盐含量增加而增高。3.根据权利要求1或2所述一种半干法烟气脱硫渣资源化利用方法，其特征在于，高温焙烧的亚硫酸盐和硫酸盐总分解转化率大于90％。4.根据权利要求1或3所述一种半干法烟气脱硫渣资源化利用方法，其特征在于，高温焙烧炉选用卧式旋转窑、立式煅烧炉、沸腾焙烧炉等。...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱飞，马书尧，邱之涵，
申请(专利权)人：南京圣创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：