[发明专利]一种半干法脱硫灰用于湿法脱硫的浆液处理系统及方法

说明书

本发明公开了一种半干法脱硫灰用于湿法脱硫的浆液处理系统及方法，包括一级提浓箱、一级提浓泵、二级提浓箱、二级提浓泵、三联处理箱、石膏脱水机、沉淀池、清液池和清液泵；其中三联处理箱包括调节箱、混凝箱、絮凝箱。通过酸碱调节、搅拌调频工艺对脱硫灰脱硫浆液进行两级石膏提浓，完成两级提浓的石膏浆液经石膏脱水机脱水、滤饼冲洗后制成高纯石膏；浆液中的两性氧化物、重金属离子及粉尘颗粒物在两级提浓后，经三联处理箱、沉淀池处理澄清后以污泥形式从沉淀池底部排出，清液进入清液池，用于二级提浓箱、滤饼冲洗装置和湿法脱硫化浆系统的补充用水。与现有技术相比，本发明可在实现脱硫灰资源化利用的同时降低湿法脱硫系统耗水量。

技术领域

本发明涉及一种半干法脱硫灰用于湿法脱硫的浆液处理系统及方法，属于资源与环境保护领域。

背景技术

烟气脱硫主要采用湿法、干法和半干法工艺。其中半干法相比湿法脱硫工艺投资少、占地面积小、节水节能，没有废水废酸污染，因此深受中小电厂、冶金烧结、供暖供热、化工建材等行业欢迎。半干法脱硫装置运行过程中，携带大量粉尘颗粒物的高温原烟气与雾化后的脱硫剂浆液细小雾滴接触，烟气中的SO_X、HCl、HF等酸性气体与碱性浆液雾滴快速反应换热，完成酸性气体脱除，同时脱硫剂浆液雾滴被烟气蒸干后随烟气中粉尘颗粒被除尘器捕集形成半干法脱硫副产物—脱硫灰。半干法烟气脱硫灰是一种浅灰色粉末，外观像水泥，含水量1％～5％(平均值3％)，容积密度0.55～1.0t/m3，真密度2.25～2.69t/m³。脱硫灰颗粒粒径较小，绝大多数粒径集中在20um以下。半干法脱硫灰由亚硫酸钙、硫酸钙、碳酸钙、氢氧化钙、少量氯化钙、氟化钙以及飞灰组成，其中CaO和SO₃含量较高。另外，脱硫灰中还含有大量铝氧化物和硅氧化物及多种重金属元素，如Zn、Cu、Cd、Mo、Cr、Mn和Ni等。

将半干法脱硫灰用于湿法脱硫，作为湿法脱硫装置的脱硫剂，不仅可以利用脱硫塔氧化系统完全氧化脱硫灰中的亚硫酸钙(CaSO₃)，还能在氧化过程中释放被亚硫酸钙(CaSO₃)包裹的氧化钙(CaO)，并利用氧化钙(CaO)的碱性作为湿法脱硫剂进行脱硫，可在较低成本下实现半干法脱硫灰的资源化利用。但是，将半干法脱硫灰直接用于湿法脱硫系统存在以下难题：(1)半干法脱硫灰中含有大量的铝氧化物和硅氧化物等两性氧化物；当浆液呈中性或碱性时，两性氧化物以氢氧化物悬浮胶体形态存在，当浆液呈现酸性时，两性氧化物以离子态形态存在；湿法脱硫过程中，浆液呈现酸碱变换导致两性氧化物形态改变，严重影响脱硫剂溶出速率并增加脱硫副产物脱硫石膏的脱水难度，造成脱硫石膏无法利用，形成二次污染；(2)半干法脱硫灰中含有大量的重金属氧化物，在湿法脱硫过程中可溶性金属氧化物溶解后形成重金属离子在浆液中，并进入脱硫石膏，导致副产物脱硫石膏无法实现资源化利用；(3)半干法脱硫灰中含有大量粉尘细颗粒物，将半干法脱硫灰用于湿法脱硫，大量粉尘颗粒在脱硫浆液中累积，导致浆液中可用于湿法脱硫的活性组分含量降低，影响湿法脱硫系统脱硫效率。因此，如何解决浆液系统中两性氧化物、重金属和粉尘颗粒物的累积，如何提高湿法脱硫副产物石膏的脱水性能和纯度是将半干法脱硫灰用于湿法脱硫实现半干法脱硫灰资源化利用必须解决的难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种半干法脱硫灰用于湿法脱硫的浆液处理系统及方法，在制取高纯度石膏的同时，提高了石膏透水性能，降低了石膏脱水机的运行能耗，并且高效分离脱硫灰脱硫浆液中的杂质组分，提高湿法脱硫系统的运行稳定性，同时降低湿法脱硫系统耗水量和用水成本。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：