[发明专利]半干法循环流化床烧结烟气的脱硫工艺

说明书

技术领域

本发明属于烧结烟气的脱硫工工艺，特别属于半干法循环流化床烧结烟气的脱硫工艺。

背景技术

钢铁厂烧结烟气的主要性质及成份为SO₂ 600-4800mg/m³，少量的三氧化硫，含尘100-450mg/m³，含湿量7％-15％，温度85℃-190℃，烟气量大于20×10⁴m³/hour。即使在同一排放点，烟气中SO₂含量在不同的时间段也有可能有较大波动。循环流化床半干法工艺是比较先进的脱硫工艺，系从奥钢联引进项目，主要由脱硫剂制备系统、脱硫系统、粉尘收集系统组成，使用高比表面的消石灰微粉做脱硫剂，在石灰的消化过程中，为了增加消石灰微粉的比表面积，使用了一定数量的三乙醇胺、二乙二醇类化学品。按照原设计参数，在目前的市场条件下，消石灰制成脱硫剂的生产成本超过1000元/吨。运行中，脱硫剂的反应率较低，仅为50％左右；并且脱硫后的副产物化学成分复杂：典型组成为亚硫酸钙20-31％，硫酸钙8-15％，氢氧化钙15-30％，回收困难，如按工业废弃物做填埋处理，成本很高，既占用土地，又二次污染环境。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、副产物易于回收的半干法循环流化床烧结烟气的脱硫工艺。

本发明解决技术问题的技术方案为：半干法循环流化床烧结烟气的脱硫工艺，包括脱硫剂制备系统、脱硫系统、回收处理系统，所述的脱硫剂为0.045mm标准筛的通过率不小于75％的碳酸钠、碳酸氢钠混合微粉，碳酸钠与碳酸氢钠的重量比为1∶4-5；将碳酸钠与碳酸氢钠的混合微粉在脱硫系统中的脱硫塔中进行循喷粉，粉状颗粒与烟气充分接触，碳酸钠、碳酸氢钠与烟气中的酸性气体发生中和反应，使烟气中硫氧化物浓度降低。

当脱硫剂中残留的碱性钠盐(碳酸钠与碳酸氢钠)的含量(重量)小于10％后，此时脱硫副产物主要为硫酸钠、亚硫酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠，排出脱硫系统进入回收处理系统。

所述的回收处理系统为：将脱硫副产物用水溶解制成饱和溶液(室温25℃时，溶液浓度30％-35％)，与过量的石灰乳进行石膏化反应，生成烧碱溶液，过滤分离沉淀后，滤液为NaOH；将生成的氢氧化钠溶液放入筛板塔中，用烟气中的二氧化碳进行再生，生成的NaHCO₃由于在常温下溶解度小，沉淀结晶析出，经过滤分离，干燥，得到固体粉末状的碳酸氢钠；将碳酸氢钠在270℃以上进行加热，将发生分解反应，得到碳酸钠，将回收处理系统所生成的碳酸钠、碳酸氢钠，输送到脱硫剂制备系统中进行循环利用。

所述的石灰乳可以使用冶金石灰生产中所得的筛下物(化学成分与冶金三类完全一致，因颗粒较小，冶炼工序无法有效利用，绝大部分做其它用途或废弃)，因而此项成本比较低廉。

本发明的反应原理如下：

碳酸钠、碳酸氢钠与烟气中二氧化硫的反应为：

Na₂CO₃+SO₂+H₂O→NaHSO₃+NaHCO₃

NaHSO₃+Na₂CO₃→Na₂SO₃+NaHCO₃

NaHCO₃+SO₂→NaHSO₃+CO₂

NaHCO₃+NaHSO₃→Na₂SO₃+CO₂+H₂O

碳酸钠、碳酸氢钠与烟气中三氧化硫的反应为：

Na₂CO₃+SO₃→NaHSO₄+NaHCO₃

NaHSO₄+NaHCO₃→Na₂SO₄+CO₂+H₂O

NaHSO₄+Na₂CO₃→Na₂SO₄+NaHCO₃