[发明专利]联合脱硫、脱硝和脱除重金属离子的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种联合脱硫、脱硝和脱除重金属离子的装置和方法，具体是一种利用电石渣和增效剂联合脱硫、脱硝和脱除重金属离子的方法。

背景技术

电石是生产乙炔的主要工业原料，但在生产乙炔的过程中，产生了大量的工业废弃物——电石渣，目前国内外对电石渣的处理方式是脱水后集中堆放及填埋，这样处理占用大量土地资源，并造成环境污染等一系列社会问题。

电石渣是以电石为原料生产乙炔的副产物，主要成分为氢氧化钙，对酸性气体具有较强的中和能力，因此在工业上用作脱硫剂，但因为各种原因导致效果并不理想。

目前，国内烟气脱硫技术中，工艺成熟的湿法烟气脱硫技术占主导地位，但从多年的实际运行情况来看，还存在很多问题，特别是面对日益严格的环保要求，仅使用脱硫剂难以保证SO₂达标排放，尤其是在高硫煤地区。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、设备布局好、脱除效果好的联合脱硫、脱硝和脱除重金属离子的装置。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种工艺设计合理、节能环保、脱除效果好、有效利用废渣、造价低的联合脱硫、脱硝和脱除重金属离子的方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是一种联合脱硫、脱硝和脱除重金属离子的装置，其结构特点是：包括脱硫塔、电石渣浆液罐、电石渣浆液泵、增效剂溶液罐、增效剂给料泵、石膏排出泵、石膏旋流器、上清液回流管、原烟气管、净烟气管组成，所述脱硫塔的中部和上部分别设置有原烟气管、净烟气管，所述脱硫塔还分别通过管道与电石渣浆液罐、增效剂溶液罐、石膏旋流器相连，脱硫塔与电石渣浆液罐之间的管道上设置有电石渣浆液泵，脱硫塔与增效剂溶液罐之间的管道上设置有增效剂给料泵，脱硫塔与石膏旋流器之间的管道上设置有石膏排出泵，所述脱硫塔与石膏旋流器之间还设置有上清液回流管。

作为优选，本发明所述的石膏旋流器的出料处设置有真空皮带机，所述真空皮带机的出料处设置有废水处理装置。

作为优选，本发明所述的电石渣浆液罐上方设置有电石渣过滤筛，所述电石渣过滤筛的上方设置有电石渣给料斗。

作为优选，本发明所述的增效剂溶液罐上方设置有增效剂计量加料斗。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案还是一种联合脱硫、脱硝和脱除重金属离子的方法，具体的工艺步骤为：

a、将电石渣中的CaC₂、焦炭颗粒和粘土块等颗粒状杂质去除，进入电石渣浆液罐进行制浆，电石渣浆液浓度维持在20%-40%之间，电石渣浆液纯度在80%-90%之间；

b、根据脱硫塔内浆液体积和浆液浓度，确定脱硫塔内增效剂添加量，增效剂计量后加入增效剂溶液罐，将增效剂配置成所需要浓度的溶液，通过增效剂给料泵送入脱硫塔，增效剂的首次添加浓度控制在1500 mg/L-2000 mg/L，稳定运行后脱硫塔内增效剂浓度维持在500mg/L-1000 mg/L；

首次添加浓度一般控制在1500 mg/L-2000 mg/L（根据塔内浆液体积计算），然后根据系统运行情况和塔内pH值逐步降低脱硫塔内增效剂浓度，稳定运行后脱硫塔内增效剂浓度维持在500mg/L-1000 mg/L。

c、烟气从脱硫塔的原烟气管进入，净化后从净烟气管排出，脱硫塔内pH值稳定在5~6之间。

控制好浆液密度并及时排出石膏，电石渣与增效剂联合使用，特别是增效剂中的氧化剂成分，不仅能提高脱硫效率，还能促进NO向NO₂转化及Hg⁰向Hg²⁺转化，并且浆液中的Cl^-对Hg⁰向Hg²⁺转化有催化作用，氧化后的NO₂和Hg²⁺被浆液溶解吸收，达到脱硝和脱汞的目的，反应过程中产生的硫酸和硝酸对重金属离子具有洗涤捕集作用，使烟气中重金属离子转移到废水中，通过废水处理达到脱除烟气中重金属离子的目的。

d、在脱硫塔中反应生成的石膏膏通过石膏排出泵进入石膏旋流器，底流进入废水处理装置，上清液返回至脱硫塔；

e、脱水后的石膏进入石膏库房，产生的废水进行废水处理，完成联合脱硫、脱硝和脱除重金属离子的工艺过程。