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双碱法脱硫在砖瓦行业中的应用【窑炉公司】
时间:2016年12月05日    点击:次    来源:隧道窑

瓦作为传统的建筑材料,一直有着不可取代的重要地位。随着建筑行业的快速发展,砖瓦的需求量随之增大,烧砖过程中排放的大气污染物也随之增多,从而加剧了大气环境的污染。由于砖瓦行业的污染越来越严重,使得国家环保部门对此高度重视,并对砖瓦行业大气污染物的排放重新制定标准。新的标准规定砖瓦工业企业大气污染物排放控制执行《砖瓦工业大气污染物排放标准》(GB29620-2013),排放要求更为严格,砖厂需要进一步重视烟气治理问题。本文主要针对现有的砖厂的运营问题,对于主要排放物二氧化硫,提出采用经济有效的双碱法脱硫工艺,使得砖瓦厂在最经济方式下达到国家新的环保标准窑炉公司

随着我国环保要求的提高和民众对于空气污染认识的日益提高,我国对于大气污染排放要求日益提高。砖瓦行业作为传统的用煤行业,其烧制过程中所产生的烟气、二氧化硫以及氮的氧化物成为主要污染物。对于砖瓦厂,目前的当务之急为解决二氧化硫的排放问题。烟气脱硫的方法中,目前唯一大规模商业化的方法为燃烧后脱硫,即烟气脱硫(FGD)。FGD技术主要是利用吸收剂或吸附剂去除烟气中的SO2,并使其转化为较稳定的硫的化合物。FGD技术种类繁多,但是真正工业化的只有十几种。FGD技术按脱硫后产物的含水量大小可分为湿法、半干法和干法。针对我国砖瓦行业目前的实际情况,采用湿法中的双碱法脱硫最为经济可行。双碱法克服了石灰/石灰石法容易结垢和堵塞的缺点。首先用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收SO2,然后再用石灰乳或石灰对吸收液进行再生。双碱法的明显优点是,由于主塔内采用液相吸收,吸收剂在塔外的再生池中进行再生,从而不存在塔内结垢和浆料堵塞问题。隧道窑

1 砖瓦行业脱硫现行状况

对于新的国家标准,我国采取了有史以来最为严厉的环保措施:24 h实施监测。国家要求2016年完成对烟气排放的实时并网监测,西部一些贫困地区暂缓。对各烟气排放企业在烟道出口处安装气体监测仪器,并实时分析排放结果,并将结果通过网络直接反馈给环保部门。我国早期建造的脱硫工程项目,因新的标准或者本身设计的问题,而无法达到新的国家标准排放要求。窑炉公司

目前东部地区和中部地区主要完成了脱硫塔的粗略改造,设计主要有一个单层喷淋的脱硫塔。这种脱硫系统投资在30万元~50万元左右。

这种简易的脱硫装置并不能有效地完成脱硫任务,由于系统不完善,当进行脱硫工作时,脱硫副产物—难溶物:亚硫酸钙+石膏的混合物会将整个塔体堵塞,从而造成脱硫工作无法正常进行。窑炉公司

对于工业脱硫,为了能够达到新的环保水平需从浆液制备、脱硫塔设计、副产物处理、热工控制及在线检测系统4个方面进行设计建造。

2 双碱法脱硫的理论

双碱法种类较多,有钠钙双碱法、碱性硫酸铝法-石膏法和氨-石膏法等,钠钙双碱法以其较低的运营成本以及较高的二氧化硫吸收率,使其成为最适合砖瓦行业的脱硫方式。它采用纯碱吸收SO2,吸收液再用石灰进行再生,生成亚硫酸钙和硫酸钙的少量沉淀物,再生后的溶液返回吸收器,如此循环使用。循环吸收过程中发生的反应如下。

2.1 吸收反应

NaCO3+SO2NaSO3+CO2                              1

NaSO3+SO2+H2O2NaHSO3                         2

2NaOH+SO2Na2SO3+H2O                            3

其中,式(1)是启动阶段纯碱溶液吸收SO2反应方

程;式(2)是运行过程的主要反应式;式(3)是再生液pH

较高时的主要反应式。

2.2 再生反应

2NaHSO3+Ca(OH)Na2SO3+CaSO3·1/2H2O+3/2H2O   (4)

Na2SO3 +Ca(OH)2 +1/2H2O2NaOH+CaSO3 ·1/2H2O  (5)

(4)是再生反应的主要反应式;式(5)是再生液高pH值时的再生反应。

2.3 氧化反应

吸收液中还含有Na2SO4,系吸收液中Na2SO3被烟气中的O2氧化所生成,反应式如下:

2Na2SO3+O22NaSO4

将再生过程生成的亚硫酸钙(CaSO3·1/2H2O)氧化,可制成石膏(CaSO4·2H20),反应式如下:CaSO3 ·1/2H2O+1/2O2 +3/2H2OCaSO4 ·2H2O(7)

-钙双碱法即用亚硫酸钙悬浮液在塔内脱硫,生成溶解度很大的亚硫酸氢钙,再用氢氧化钙在循环池内与亚硫酸氢钙反应,再生出亚硫酸钙循环脱硫。其反应机理如下:

SO2(g)SO2(aq (8)

SO2(g)+H2OH2SO3 (9)

H2SO3H++HSO3- (10)

CaSO3·1/2H2O(s)CaSO3(aq)+1/2H2O (11)

CaSO3(aq)Ca2++SO32- (12)

H++SO32-HSO3- (13)

CaSO3·1/2H2O+SO2+1/2H2OCa(HSO3)2 (14)

3 烟气治理方案

隧道窑为例,首先安装烟气湿法脱硫除尘装置,脱硫采用石灰和烧碱,为双碱法脱硫除尘工艺。烟气经过湿式脱硫除尘设施处理后,通过高烟囱升空排放。

   4 结论

双碱法(NaOH+Ca(OH)2)脱硫技术成熟可靠,设备操作简单,运行寿命长,运行费用低,对污染物浓度和烟气量变化的适应性较高,且脱硫效率高,最高可达到95%以上,同时对氮化物和氟化物有一定的去除效率。经双碱法脱硫技术处理后的隧道窑烟气能达标排放,有效地降低了隧道窑烟气对周边环境的污染。因此,双碱法脱硫技术在实际应用过程是可行的。来源:中国砖瓦工业烧结技术信息中心中国砖瓦工业烧结技术信息中心


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