[发明专利]一种有机酸强化钢渣烟气脱硫方法

说明书

技术领域

本发明涉及烧结烟气、火电厂、工业锅炉、及其他含二氧化硫的烟道气的二氧化硫脱除，尤其针对烧结烟气脱硫，(Flue Gas Desulfurizaiton，FGD)，也涉及一种钢渣固体废物资源化方法。

背景技术

近年来我国S0₂的年排放量都在2000万吨上下，排世界第一位。SO₂的排放已使我国近三分之一国土面积出现酸雨，成为世界三大酸雨区之一，给我国造成的损失每年在百亿元以上。重点来自燃煤锅炉，冶炼，烧结等行业。

目前，烟气脱硫(flue gas desulfurization，缩写为FGD)是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫技术。火电厂排放的烟气具有两个特点：一是烟气中SO₂浓度很低，一般为在300-5000ppmv(1000-15000mg/Nm³)之间；二是烟气量巨大。比如，300MW机组产生的烟气量为120×10⁴Nm³/h。世界各国致力于烟气脱硫研究的方法约200多种，但工业化应用的只有10多种，包括：以CaO/CaCO₃为基础的钙法；以MgO为基础的镁法；以Na₂CO₃为基础的钠法；以NH₃为基础的氨法；以有机碱为基础的有机碱法。以上方法各有优缺点，但都要消耗资源，比如石灰石，MgO，Na₂CO₃等。

钢渣是炼钢生产的副产品，钢渣的主要成分有CaO、SiO₂、Fe₂O₃、A1₂O₃、MgO等，而且钢渣来源广，量大。钢渣产生率约为粗钢量的15-20％，我国的钢产量已突破4亿吨，全年产生钢渣近8000万吨。长期以来钢渣作为废物抛弃，既占用大量土地又污染地下水。由于钢渣中含有很多碱性物质，可以与SO2发生反应，因此，钢渣作为脱硫剂进行烟气脱硫是一种以废治废、又能达到较高的脱硫效率的可行途径。

目前关于钢渣湿法烟气脱硫，比如《环境工程》期刊上有“钢渣湿法脱硫研究”(1996，14(6))，“废钢渣粉渣湿法脱硫工艺实验研究”(2009，27(3))等，专利200810153376.0均有报道。但都是直接利用钢渣与水配成吸收液，喷淋吸收烟气中SO₂，由于钢渣中碱性物质总体来说含量比较低，而且在水溶液中从钢渣中溶解出来速率很慢，因此直接吸收SO₂效率很低，只有30-70％，因此对于很多燃煤锅炉或冶炼烧结厂来说不能够达标排放。

发明内容

本发明提供一种有机酸强化钢渣烟气脱硫工艺，可以解决钢渣中碱性物质溶解慢，影响脱硫率的问题，达到高脱硫率，并且实现以废治废。

本发明构思为：

将钢渣直接输入钢渣溶解槽中，同时在溶解槽中加入浓度为0.2-10％(wt)的有机酸，钢渣中的碱性物质等在溶解槽中溶解反应(1)-(2)，直至完全变成有机酸盐溶液：

CaO+HOOC-C_xH_y＝Ca(OOC-CxHy)2+2H2O  (1)

MgO+HOOC-CxHy＝Mg(OOC-C_rH_y)₂+2H₂O   (2)

通过循环泵将吸收浆液溶液输入吸收塔，含SO₂烟气进入吸收塔与吸收浆液发生脱硫反应(3)-(10)，净化后的烟气排出吸收塔：

Ca(OOC-C_xH_y)₂+2SO₂+H₂O＝2CaSO₃+HOOC-C_rH_y  (3)

Mg(OOC-C_xH_y)₂+2SO₂+H₂O＝2MgSO₃+HOOC-C_xH_y  (4)

Ca(OH)₂+SO₂+H₂O＝CaSO₃+2H₂O    (5)