一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统技术方案

技术编号:43412840 阅读:14 留言:0更新日期:2024-11-22 17:49
本技术公开了一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,属于化工技术领域。本技术的资源化系统中的脱硫灰预处理系统包括依次连接的溶解单元、絮凝反应沉淀单元、曝气单元、pH调节单元、过滤单元和树脂除杂单元;双极膜电渗析系统包括依次连接的常压反渗透单元、双极膜电渗析单元。常压反渗透单元与双极膜电渗析经反渗透产水输送线连接;双极膜电渗析单元与树脂除杂单元经树脂产水输送线连接,与絮凝反应沉淀单元经淡盐水输送线连接,双极膜电渗析连接有氢氧化钠外输线、稀硫酸外输线。本技术还公开了采用所述系统的小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用方法。本技术解决了脱硫灰处置困难的问题,降低了对反渗透系统的要求,经济性更优。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于化工,具体涉及一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统


技术介绍

1、利用小苏打干法脱硫在烟气脱硫行业中有较为广泛的应用。小苏打脱硫灰中的主要成分为na2so4、na2so3、na2co3,以及少量的mg、ca、si、fe、zn等无机化合物。现有技术中,小苏打脱硫灰的处置主要以堆放、填埋为主,不仅占用大量土地,并所含钠盐溶解性较强,长期大量堆放容易使土地盐碱化。

2、双极膜电渗析(bmed)技术是以传统电渗析技术为基础,基于离子交换膜分离过程的新型水处理技术。双极膜电渗析系统在直流电场的驱动下,盐溶液中的阴阳离子及水中的h+和oh-被解离并定向迁移,盐溶液中的阴离子和水中的h+迁移至酸室形成酸溶液,而盐溶液中的阳离子与水中的oh-则反方向迁移至碱室形成碱溶液,最终将废盐溶液转化为酸碱。产生的酸碱可被灵活应用于厂区前序工艺单元或外销。目前,双极膜电渗析系统已在工程逐渐得到广泛应用。由于小苏打脱硫灰具有组分简单、溶解性良好等优点,可将其溶于水转化为高盐废水后通过双极膜电渗析将盐转化为酸、碱,进而实现小苏打脱硫灰的高附加值资源化利用。

3、中国专利技术专利cn115403059a公开了一种小苏打脱硫灰资源化利用的方法,将小苏打脱硫灰通过曝气调节、加药沉淀、反应结晶等工序转化为小苏打作为资源化产物。中国专利技术专利cn211871388u公开了一种焦化烟气干法脱硫灰再生利用设备,将小苏打脱硫灰经溶解预处理后,脱硫灰溶液(主要为硫酸钠)与碳酸氢铵溶液复分解反应生成碳酸氢钠和硫酸铵,产物碳酸氢钠可再次用于小苏打干法脱硫。中国专利技术专利cn113149263a公开了一种钠基脱硫灰资源化利用处理酸性废水的方法,经过溶解-配置石灰乳-沉淀-污泥利用-一次中和-二次中和-沉淀-砂滤-浓缩-蒸发结晶等步骤,使钠基脱硫灰中的碱金属和冷轧酸性废水中的氯离子反应,再通过蒸发结晶形成工业盐。以上工作主要聚焦于将小苏打脱硫灰转化为工业盐,经济价值不高,且在不同程度上存在反应进行不彻底、转化率低、混合组分分离困难等问题。

4、现有技术cn202321541907.x公开了一种小苏打干法脱硫灰矿化含co2气体再生脱硫剂的系统,其利用了双极膜电渗析系统将脱硫灰中的硫酸钠转化成氢氧化钠溶液和硫酸溶液。但该系统中,反渗透单元接在双极膜电渗析单元之后,将双极膜排出来的盐水变成纯水作为双极膜系统的补充水回用。但该系统在现场运行时,双极膜出来的盐水tds约40000mg/l,但是纯水tds需低于5mg/l。如想达到该目标,现场设计时需采用高压反渗透,且多级串联使用,投资成本高,经济性欠佳。

5、因此,提供一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,能有效实现小苏打脱硫灰的资源化利用,并且具有良好的经济性,成为了本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现思路

1、本技术的目的在于,提供一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,不仅可以解决脱硫灰处置困难的问题,为企业节约固废处置成本,又能为企业提供具有经济价值的酸碱制品,为企业提供额外收益。且整个系统因为降低了对反渗透系统的要求,投资成本下降,投资回报周期缩短,经济性更优。

2、为实现上述目的,本技术采用的技术方案如下:

3、本技术公开的一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,包括脱硫灰预处理系统和双极膜电渗析系统;

4、其中脱硫灰预处理系统包括依次连接的溶解单元、絮凝反应沉淀单元、曝气单元、ph调节单元、过滤单元和树脂除杂单元;

5、双极膜电渗析系统包括常压反渗透单元和从常压反渗透单元接出的双极膜电渗析单元;

6、所述溶解单元接入有小苏打脱硫灰输送线;

7、所述常压反渗透单元接入有自来水输送线,所述常压反渗透单元与双极膜电渗析经反渗透产水输送线连接;

8、所述双极膜电渗析单元与树脂除杂单元经树脂产水输送线连接,与溶解单元经淡盐水输送线连接,所述双极膜电渗析连接有氢氧化钠外输线、稀硫酸外输线。

9、本技术的常压反渗透单元接入有自来水输送线,常压反渗透单元与双极膜电渗析经反渗透产水输送线连接,利用厂区自来水经过反渗透处理之后产生的产水作为双极膜系统需要的补水;双极膜电渗析单元与溶解单元经淡盐水输送线连接,将双极膜产生的盐水用于重新配置脱硫灰,作为最开始的进水,保证浓度恒定即可。本技术中克服了现有技术中需要多级、高压反渗透的问题,采用常规的反渗透装置就可以做到,有效提升了系统运行的经济性。

10、本技术的部分实施方案中,所述小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统还包括有排泥系统,所述絮凝反应沉淀单元经沉淀输送线连接至排泥系统。

11、本技术的部分实施方案中,所述过滤单元包括从ph调节单元接出的的砂滤子单元、从砂滤子单元接出的超滤子单元。

12、本技术的部分实施方案中,砂滤子单元接出有砂滤浓水输送线,所述砂滤浓水输送线接入至淡盐水输送线。

13、本技术的部分实施方案中,所述超滤子单元接出有超滤浓水输送线,所述超滤浓水输送线接入至淡盐水输送线。

14、本技术的部分实施方案中,氢氧化钠外输线接入至絮凝反应沉淀单元,所述稀硫酸外输线接入至ph调节单元。

15、本技术的部分实施方案中,所述溶解单元与絮凝反应沉淀单元经脱硫灰溶液输送线连接;

16、所述絮凝反应沉淀与曝气单元经絮凝清液输送线连接;

17、所述曝气单元与ph调节单元经曝气溶液输送线连接。

18、本技术的部分实施方案中,所述砂滤子单元与ph调节单元连接经脱碳溶液输送线连接,与超滤子单元经砂滤产水输送线连接;

19、所述超滤子单元与树脂除杂单元经超滤产水输送线连接。

20、本技术的部分实施方案中,所述常压反渗透单元与溶解单元经反渗透浓水输送线连接。

21、本技术公开的一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用方法,采用上述的小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,所述方法包括以下步骤:

22、步骤1.溶解:将小苏打脱硫灰和工艺水按一定比例混合溶解,形成脱硫灰溶液;

23、步骤2.絮凝沉淀:向脱硫灰溶液中加入碱溶液,调节ph为碱性,再加入絮凝剂,形成沉淀;

24、本技术中,先将小苏打脱硫灰按比例配置成脱硫灰溶液,而后在脱硫灰溶液中投加一定量的氢氧化钠溶液和絮凝剂。通过添加氢氧化钠溶液与脱硫灰溶液中的高价金属阳离子形成沉淀去除;通过添加絮凝剂将脱硫灰溶液中的悬浮物聚集并沉降。

25、步骤3.曝气:对絮凝反应沉淀的产水进行曝气,使溶液中的so32-转化为so42-;

26、步骤4.调节ph:向曝气后中的产水投加酸溶液,以去除溶液中的co32-;

27、絮凝反应沉淀单元的出水通过曝气反应将溶液中的亚硫酸钠转化为硫酸钠,再投加硫酸溶液将脱硫灰溶液中的co32-转化为so42-。

28、步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,其特征在于,包括脱硫灰预处理系统和双极膜电渗析系统;

2.根据权利要求1所述的一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,其特征在于,还包括有排泥系统,所述絮凝反应沉淀单元经沉淀输送线(9)连接至排泥系统。

3.根据权利要求1所述的一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,其特征在于,所述过滤单元包括从pH调节单元接出的砂滤子单元、从砂滤子单元接出的超滤子单元。

4.根据权利要求3所述的一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,其特征在于,砂滤子单元接出有砂滤浓水输送线(13),所述砂滤浓水输送线(13)接入至淡盐水输送线(10)。

5.根据权利要求3所述的一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,其特征在于,所述超滤子单元接出有超滤浓水输送线(14),所述超滤浓水输送线(14)接入至淡盐水输送线(10)。

6.根据权利要求1所述的一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,其特征在于,氢氧化钠外输线(11)接入至絮凝反应沉淀单元,所述稀硫酸外输线(12)接入至pH调节单元。

7.根据权利要求1所述的一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,其特征在于,所述溶解单元与絮凝反应沉淀单元经脱硫灰溶液输送线(2)连接;

8.根据权利要求3所述的一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,其特征在于,所述砂滤子单元与pH调节单元连接经脱碳溶液输送线(5)连接,与超滤子单元经砂滤产水输送线(6)连接;

9.根据权利要求1所述的一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,其特征在于,所述常压反渗透单元与溶解单元经反渗透浓水输送线(8)连接。

...

【技术特征摘要】

1.一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,其特征在于,包括脱硫灰预处理系统和双极膜电渗析系统;

2.根据权利要求1所述的一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,其特征在于,还包括有排泥系统,所述絮凝反应沉淀单元经沉淀输送线(9)连接至排泥系统。

3.根据权利要求1所述的一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,其特征在于,所述过滤单元包括从ph调节单元接出的砂滤子单元、从砂滤子单元接出的超滤子单元。

4.根据权利要求3所述的一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,其特征在于,砂滤子单元接出有砂滤浓水输送线(13),所述砂滤浓水输送线(13)接入至淡盐水输送线(10)。

5.根据权利要求3所述的一种小苏打脱硫灰制酸碱资源化利用系统,其特征在于,所述超滤子单元接出有超滤浓水输送线...

【专利技术属性】
技术研发人员:秦佳旺唐顺符远航杜文韬梁全勋银登国邓毅庄原发
申请(专利权)人:东方电气集团东方锅炉股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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