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废气处理方法

发布时间:2020-10-22 10:31 作者:亚博网页版

  本发明涉及一种废气处理方法,特别是关于含有SO2和HF成分的煤炭燃烧废气的一种湿式处理方法。

  在采用周知的湿式石灰法进行排烟脱硫时,废气中的有害成分,除了SOX以外,有时还含有HF。现举煤炭燃烧废气中所含各种成分的一例如下,即SOX约为1000×10-6,HF约为40×10-6。

  利用湿式废气处理塔,以CaCO3为SO2的吸收剂处理这种废气时,发生下列反应

  但是,当废气中含有大量尘埃时,这种尘埃中所含的Al成分被溶解,并与废气中的HF发生反应后生成Al的氟化物(以下用AlFx表示)。日本国特开昭55-167023号专利表明,这种AlFx阻碍石灰石(CaCO3)的溶解作用。

  因此,在处理含有SO2和HF的废气时,如果添加与HF的量相适应的碱式钠盐,就可以提供一种没有AlFx引起的缺陷的废气处理方法。但是,在这种情况下,供给的钠因溶解而存在于吸收液之中,当拟减少排水量时,吸收液中的钠浓度增大。因此,要将SO2作为石膏而回收时,由于有共存钠的存在,所以使回收石膏的纯度有可能降低。

  特开昭60-122029号专利提出一种方法,即间歇地添加碱性化合物,暂时提高吸收液的PH值,从而防止因AlFx引起的缺陷。

  但在这种情况下,脱硫性能从下降到恢复虽然时间较短,但也会使脱硫性能降低。

  本发明的目的是提供一种废气处理方法,它能够消除因AlFx溶解CaCO3而带来的缺陷,以回收高纯度石膏。

  本发明主要是提供一种对含有SO2和HF的废气的处理方法,其特征在于用含有CaCO3和Ca(OH)2的吸收液作为供给废气吸收塔的吸收剂,将该吸收液从第二储浆箱供给到废气吸收塔,从该废气吸收塔输送到第一储浆箱,再从该第一储浆箱输送到上述第二储浆箱,从而按此回路顺序进行循环,而且在将Ca(OH)2供给到上述第二储浆箱后,在使第二储浆箱内的吸收液的PH值保持在5.5~7.0范围的同时,还将空气送入上述第一储浆箱内的吸收液中。

  本发明能够排除由废气中的HF和尘埃引起的坏影响,保持CaCO3的活性,而且还可以减少昂贵的Ca(OH)2的使用量,并能回收高纯度石膏。

  如上所述,本发明采用CaCO3与Ca(OH)2并用的吸收液作为吸收剂,通过把Ca(OH)2供给到第二储浆箱(用于向废气吸收塔供给该吸收液)内吸收液的办法,而将PH值控制在5.5~7.0的范围,把氧化用的空气吹入第一储浆箱(用于接收来自废气吸收塔的吸收液)的吸收液,从而使吸收液从第二储浆箱流经废气吸收塔以及第一储浆箱再回到第二储浆箱实现循环。

  以往,为分解AlFx除了使用上述碱性钠以外,还曾提出过各种碱性化合物,这是由于AlFx的组成要素中的Al在碱的作用下过渡到固相的缘故。本发明人等曾对这种碱性添加剂的效果作过进一步研究,其结果表明使用Na、Mg为碱源时,虽然对AlFx分解的效果相同,但有相当量的F残留在吸收液中,其结果是,尽管碱曾一度将AlFx分解,但在PH值降低时,AlFx容易发生再溶解。

  其原因估计是,在AlFx分解后使用Na、Mg盐时,生成溶解度比较高的NaF、MgF的缘故。另一方面,在使用Ca(OH)2时,由于F也和Al一起析出为固相的难溶性CaF2,从而使吸收液中的F浓度降低,其结果是,能使再溶解的程度显著降低。根据上述理由,本发明决定使用CaCO3与Ca(OH)2并用的吸收液作为吸收剂。

  此外,本发明人等对CaCO3与Ca(OH)2的供给方法作了进一步研究,其结果如下。设置2个存放向废气吸收塔供给吸收液的储浆箱,吸收液从第二储浆箱供给该吸收塔,从该吸收塔输送到第一储浆箱,再从该第一储浆箱流入上述第二储浆箱内,按上述回路顺序进行循环,并将氧化用的空气吹入上述第一储浆箱的吸收液内,通过向上述第二储浆箱的吸收液供给Ca(OH)2的办法,将PH值控制在5.5~7.0的范围内,这样会使上述的Ca(OH)2具有显著效果。

  也就是说,即使向第二储浆箱中供给Ca(OH)2,如果吸收液的pH值低于5.5时,AlFx靠Ca(OH)2的分解是不够充分的,因而不能充分地恢复CaCO3的反应特性。另一方面,即使废气中存在的AlFx的发生源(即,飞灰以及HF)在量上有了变化,通过将第二储浆箱吸收液的pH值控制在5.5~7.0范围的办法,能够使CaCO3保持稳定的反应。

  当使第二储浆箱内吸收液的PH值大于7时,发生了亚硫酸盐的氧化速度降低的现象,因而生成亚硫酸钙,不能回收高纯度石膏。

  其次,如果向第一储浆箱内供给Ca(OH)2时,与向第二储浆箱内供给时相比,出现了Ca(OH)2供给量增大的现象。这是由于Ca(OH)2比CaCO3的反应速度快,所以将Ca(OH)2消耗于中和反应中。

  也就是说,向第二储浆箱内供给的Ca(OH)2的量,是将AlFx分解后恢复CaCO3的反应所需的最少的Ca(OH)2量。

  根据以上事实,本发明决定向第二储浆箱内供给Ca(OH)2,而且将该第二储浆箱内吸收液的PH值保持在5.5~7.0的范围。

  此外,通过向上述第一储浆箱内吸收液吹入空气的办法,使亚硫酸钙氧化成石膏。

  关于CaCO3的供给,无论供给到第一或第二储浆箱中的任何一个,均未发现Ca(OH)2的效果出现什么差别。

  如以上说明所述,本发明能够排除由废气中的HF和尘埃引起的坏影响,保持CaCO3的活性,而且还可以减少昂贵的Ca(OH)2的使用量,并能回收高纯度石膏。

  将从小型煤粉燃烧器(图中未示出)排放的废气,分别以200m3/小时的流量取出,用图1的流程图所示废气处理方法进行处理。被处理的废气温度,通过热交换器(图中未示出)将进口温度调节到110℃,尘埃浓度由过滤袋(图中未示出)调节到约200mg/m3。

  被处理的废气,由管道3引入吸收塔5,从废气中除掉SO2和HF以后,由管道4排放出来。在吸收塔5的下方设有2个存放吸收液的储浆箱,即储浆箱1(第一储浆箱)和储浆箱2(第二储浆箱)。吸收液由吸收液泵6送到吸收塔5,从吸收塔5输送到储浆箱1,再从储浆箱1送入储浆箱2,按此回路顺序进行循环。

  CaCO3浆由管道7向储浆箱1供给。此时,通过调节表9和调节阀8自动地调节CaCO3浆的供给流量,使从吸收塔排放于管道4的气体中的SO2浓度为50×10-6。

  Ca(OH)2浆由管道10向储浆箱2供给。通过PH值调节表12和调节阀11自动地调节Ca(OH)2浆的供给流量,使从储浆箱2供给吸收塔5的吸收液的PH值为5.7。

  15为搅拌机,16为储浆箱1与储浆箱2之间的隔板,17是设在隔板与储箱底部之间的通道。

  在上述诸条件下进行了常规运转,其结果是,出口气体中的SO2的浓度在50×10-6下可以保持稳定运转,储浆箱1中吸收液的pH值为5.2。

  此外,吸收液中的CaCO3浓度为0.04克分子/升,CaCO3的反应性能良好,并确认没有亚硫酸钙。

  对这种吸收液中的Al、F的浓度作了测定,分别为1.3mg/升、17mg/升,是微量的。

  (比较例1)装置与上述实施例的相同,条件方面,是只用CaCO3作为吸收剂进行运转。也就是说,在图1中,停止了从管道10供给的Ca(OH)2浆。

  在本比较例中,运转开始以后储浆箱1及2中吸收液的PH值降低,最后分别降至4.5、4.8。

  吸收液中的CaCO3的浓度为0.11克分子/升,与上述实施例相比,CaCO3的反应性能显著降低。这种吸收液中的Al、F的浓度分别为75mg/升,120mg/升。

  (比较例2)本比较例使用了图2所示的装置,在与上述实施例相同的条件下进行运转。此外,除了存放供给吸收塔5的吸收液的储浆箱设置1个以外,与图1所示装置相同,并且相同部分用相同符号来表示。再者,本比较例中,在向储浆箱1中供给CaCO3浆的同时,还供给Ca(OH)2浆。

  在上述条件下运转后,因使储浆箱1中吸收液的PH值为5.7,所以可以使出口的SO2浓度稳定地保持在50×10-6。

  此外,吸收液中的CaCO3浓度为0.04克分子/升,CaCO3的反应性能良好,但是,本实施例的Ca(OH)2与CaCO3的供给比以克分子比表示为Ca(OH)2/{CaCO3+Ca(OH)2}=0.12,从而可知,Ca(OH)2的需要量显然比本实施例的大。此吸收液中的Al、F浓度分别为1.5mg/升、20mg/升。

  如以上说明所述,本发明能够排除由废气中的HF和尘埃引起的坏影响,保持CaCO3的活性,而且还可以减少昂贵的Ca(OH)2的使用量,并能回收高纯度石膏。

  本发明的技术范围并不受上述实施例的限定。凡是在权利要求中记载的范围内的变动,均包括在本发明之中。

  1.一种对含有SO2和HF的废气的处理方法,其特征在于在处理含有SO2和HF的废气时,用含有CaCO3和Ca(OH)2的吸收液作为供给废气吸收塔的吸收剂,将该吸收液从第二储浆箱供给到废气吸收塔,从该废气吸收塔输送到第一储浆箱,再从该第一储浆箱输送到上述第二储浆箱,从而按此回路顺序进行循环,而且在将Ca(OH)2供给到上述第二储浆箱后,在使该第二储浆箱内的吸收液的PH值保持在5.5~7.0范围的同时,还将空气送入上述第一储浆箱内的吸收液中。

  2.按权利要求(1)所述对含有SO2和HF的废气的处理方法,其特征在于向第一储浆箱内供给CaCO3。

  发明者鹈川直彦, 冲野进, 清水拓, 岩下浩一郎 申请人:三菱重工业株式会社


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