【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环保，更具体地，涉及一种脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法及其应用。
技术介绍
1、化石燃料燃烧产生的so2排放会对生态环境和人类健康造成严重危害。近年来，由于我国对so2排放的控制要求日趋严格，在燃煤发电、钢铁烧结、工业锅炉、石化等行业，烟气脱硫工艺得到了广泛的推广应用，其中以cfb、lifac、nid、sda、cdsi为代表的干法/半干法脱硫工艺因具有设备投资少、运行成本低、占地少、维护简单、废水排放少等优点，已经成为了烟气脱硫技术未来发展的趋势。这类工艺的特征是应用粉状或粒状钙基吸收剂来脱除烟气中的so2，脱硫产物为干粉状，主要成分为caso3·1/2h2o、caso4·2h2o、caco3和未反应的ca(oh)2等。
2、与湿法工艺相比较，干法/半干法工艺所产生的脱硫灰的成分复杂得多，具有高硫、高钙、高碱性的特点，尤其是caso3的比例很高，这种化学稳定性较差的组分使干法/半干法脱硫灰表现出不同寻常的物化特性。由于对干法/半干法脱硫灰的性质、反应特点及作用机理的研究还不够系统和深入，目前人们对其综合利用多持审慎态度，尚未形成有效的利用途径，导致干法/半干法脱硫灰大量堆积或简单填埋，不仅占用了大量宝贵的土地资源，而且增加了企业负担，制约了此类脱硫工艺的进一步推广和应用。此外，由于caso3的不稳定性，长期堆放极易引起so2的释放而对环境造成潜在威胁；同时，由于脱硫灰的粒径较小，质量较轻，堆场极易产生扬尘污染。
3、现有技术公开了一种半干法脱硫灰资源化利用方法，包括以下步骤：1)将半干法脱硫
4、现有技术公开了一种半干法脱硫灰固化工业烟气二氧化碳及其资源化方法，其包括以下步骤：1)将半干法脱硫灰进行研磨和调浆，得到浆液；2)在所述浆液中通入工业烟气ⅰ进行吸收二氧化硫反应和氧化反应，得到悬浊浆液ⅰ和工业烟气ⅱ；3)在所述悬浊浆液ⅰ中加入氨水并通入所述工业烟气ⅱ进行固化二氧化碳反应，得到悬浊浆液ⅱ；4)将所述悬浊浆液ⅱ经过两段过滤洗涤，从洗涤液中获得硫酸铵盐产品，固体渣即为碳酸钙产品。该方法中最终仅获得碳酸钙产品，而未对脱硫灰中的硫酸盐进行进一步收集，因此对脱硫灰的回收利用率仍需进一步改善。另外，本方法中针对脱硫灰产品先进行研磨之后加水得到浆液，会导致脱硫灰中的杂质混合进入反应体系，最终无法获得纯度较高的产品。
5、现有技术公开了一种脱硫灰资源化利用的方法，该方法包括如下步骤：(1)将脱硫灰通过气力输送送入高温反应炉内，然后往炉内通入反应气体，所述反应气体为煤气和空气混合燃烧后得到混合气体，且燃烧后的混合气体的氧含量控制在5～10％，在高温反应炉对脱硫灰进行氧化焙烧反应，氧化焙烧温度控制在800～1000℃，直至脱硫灰中的亚硫酸钙氧化成硫酸钙、碳酸钙分解为氧化钙；(2)将步骤(1)得到的反应产物送进反应池中进行水洗，水/灰比＞20，充分搅拌后，通过固液分离得到氢氧化钙溶液和湿态石膏；(3)将步骤(2)产生的氢氧化钙溶液加入氧化钙调制成可用于浆液喷吹系统中脱硫的脱硫浆液；(4)将步骤(2)产生的湿态石膏经脱水、烘干工序处理后作得到工业石膏。该方法中采用氧气对脱硫灰进行氧化焙烧反应，最终仅能得到工业石膏粗产品，而未对脱硫灰中的硫酸根离子加以进一步回收利用，因此回收利用率不高。煅烧能耗高，且排出二氧化碳污染环境。
技术实现思路
1、本专利技术为克服上述现有技术中脱硫灰回收之后的回收利用率不高、煅烧能耗高、或对环境污染严重的缺陷，提供一种脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法。
2、本专利技术的另一目的在于提供一种脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法在干法/半干法脱硫灰中提取碳酸钙和硫酸铵产品的应用。
3、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
4、一种脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法，包括以下步骤：
5、s1.将脱硫灰与水混合之后搅拌得到第一脱硫灰浆液；
6、s2.向第一脱硫灰浆液中加入过量含氨组份并通入二氧化碳和空气的混合气体，搅拌反应，直至反应体系ph值降至7～8时反应结束，沉化得到第二脱硫灰浆液；在反应体系中收集第二脱硫灰浆液中碳酸铵分解产生的氨气和二氧化碳循环利用；
7、s3.将第二脱硫灰浆液进行固液分离，得到固体碳酸钙和硫酸铵溶液；将固体碳酸钙进行干燥得到碳酸钙产品；将硫酸铵溶液加热，使其ph降至5～6，此时硫酸铵溶液中多余的碳酸铵分解，收集碳酸铵分解产生的氨气和二氧化碳，在步骤s2中循环利用；
8、s4.向步骤s3中加热后的硫酸铵溶液中加入适量氧化钙和/或氢氧化钙得到固体硫酸钙和氨水再生液混合物；
9、s5.将步骤s4中的固体硫酸钙和氨水再生液混合物固液分离，将固体硫酸钙干燥得到硫酸钙产品，将氨水再生液作为步骤s2中的含氨组份，循环利用。
10、干法/半干法脱硫灰中的主要成分为caso3·1/2h2o、caso4·2h2o、caco3和未反应的ca(oh)2等，本专利技术创新的采用以下工艺，第一步，将脱硫灰与水混合搅拌得到第一脱硫灰浆液，第二步，向第一脱硫灰浆液中加入过量含氨组份，并通入二氧化碳和空气的混合气体，搅拌反应，使第一脱硫灰浆液中的硫酸钙、亚硫酸钙转化为硫酸铵、亚硫酸铵和碳酸钙，得到第二脱硫灰浆液。同时，脱硫灰浆液中的含氨组份和二氧化碳反应生成碳酸铵，碳酸铵再进一步分解产生氨气和二氧化碳，在反应体系中收集氨气和二氧化碳以供循环利用；另外在此反应体系中脱硫灰中的亚硫酸钙先被含氨组份置换成亚硫酸铵，亚硫酸铵再被氧气氧化为硫酸铵。具体涉及的反应方程式如下：
11、caso4+co32-+2nh4+＝(nh4)2so4+caco3↓
12、caso3+co32-+2nh4+＝(nh4)2so3+caco3↓
13、ca(oh)2+co2＝caco3↓+h2o
14、2(nh4)2so3+o2＝2(nh4)2so4
15、2nh4++co2+h2o＝(nh4)2co3+2h+
16、(nh4)2co3＝2nh3↑+co2↑+h2o
17、co2+2nh3+h2o＝(nh4)2co3(循环)
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法，其特征在于，步骤S1中所述脱硫灰与所述水的质量体积比为1kg：(2～4)L。
3.根据权利要求1所述的脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法，其特征在于，步骤S2中所述含氨组份为碳酸铵、氨水、硫酸铵中的任意一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法，其特征在于，步骤S2中的搅拌速度为200～400r/min。
5.根据权利要求1所述的脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法，其特征在于，步骤S2中的搅拌时间大于或等于1h。
6.根据权利要求1所述的脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法，其特征在于，步骤S2中所述二氧化碳在混合气体中的体积占比为20％～50％。
7.根据权利要求1所述的脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法，其特征在于，步骤S2中所述二氧化碳在混合气体中的体积占比为30％～40％。
8.根据权利要求1所述的脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法，其特征在于，步骤S3中加
9.根据权利要求1所述的脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法，其特征在于，步骤S4加入氧化钙和/或氢氧化钙的物质的量小于步骤S1中脱硫灰中硫元素的物质的量。
10.根据权利要求1～9任一项所述的脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法在干法/半干法脱硫灰中提取碳酸钙和硫酸钙产品的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法，其特征在于，步骤s1中所述脱硫灰与所述水的质量体积比为1kg：(2～4)l。
3.根据权利要求1所述的脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法，其特征在于，步骤s2中所述含氨组份为碳酸铵、氨水、硫酸铵中的任意一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法，其特征在于，步骤s2中的搅拌速度为200～400r/min。
5.根据权利要求1所述的脱硫灰中钙硫元素转化利用的方法，其特征在于，步骤s2中的搅拌时间大于或等于1h。
6.根据权利要求1所述的脱硫灰中...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈忠平，冯波宇，陈锡麟，潘敏尧，陈鑫鑫，
申请(专利权)人：负碳科技广州有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。