一種利用制鹽老鹵中的鈉鹽作為脫硫劑的脫硫工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用制鹽老鹵中的鈉鹽作為脫硫劑的脫硫工藝，煙氣脫硫過程中的脫硫劑采用鹽鹵中的硫酸鈉/硫酸氫鈉為原料，同時將老鹵中的鎂離子/鈣離子加以沉淀分離的過程，并能提高單位硝產量的工藝。本發明工藝操作簡便、脫硫效率高、并在整個脫硫過程中完成老鹵的精制過程、硫酸鈉產品的回收率高。
【專利說明】—種利用制鹽老鹵中的鈉鹽作為脫硫劑的脫硫工藝
【技術領域】
[0001]本發明屬于濕法脫硫工藝領域，具體是指一種利用制鹽老鹵中的鈉鹽作為脫硫劑的脫硫工藝。
【背景技術】
[0002]我國是以燃煤為主的能源結構的國家，煤產量已據世界第一位。煤炭占一次能源消費總量的75%。目前，燃煤鍋爐煙氣是造成大氣污染最主要的根源之一，成為環境治理的首要目標。2005年，我國二氧化硫排放量已達2550萬噸，排放總量已超歐美，躍居世界第一。過量的煙氣排放使原本具有重大價值的硫資源成為危害環境的巨大污染源。
[0003]制鹽業采用的老鹵水(天然鹵水)在從地底提取時，其中除了用于制鹽的氯化鈉、硫酸鈉等鈉鹽外，還含有硫酸鈣、硫酸鎂等雜質，如不去掉這些雜質，在生產中就會將其被帶入產品，從而影響產品質量，因此必須進行處理；另外硫酸鈣、硫酸鎂在蒸發罐內會結垢，降低生產能力，甚至使生產無法進行，所以必須進行老鹵水精制。
[0004]而去掉老鹵水中鈣鹽及鎂鹽這些雜質的最常用方式既是:石灰-芒硝-煙道氣工藝去除老鹵中的雜質，其主反應如下:
MgSO4 + Ca(OH)2 — Mg(OH)2 I + CaSO4(I)
MgCl2 + Ca(OH)2 — Mg(OH)2 I + CaCl2(2)
2FeCl3 + 3Ca(OH)2 — 2Fe (OH)3 丨 + 3CaCl2(3)
Na2SO4 + Ca(OH)2 — 2Na0H + CaSO4 I (苛化反應)(4)
2Na0H+C02 — Na2C03+H20 (碳化反應)(5)
CaSO4 + Na2CO3 — Na2SO4 + CaCO3 I(6)
CaCl2 + Na2CO3 — 2NaCl + CaCO3 I(7)。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是為了克服現有技術存在的缺點和不足，能將燃煤鍋爐煙氣中的二氧化硫脫除，并將其進行有效的利用，使其不再成為危害環境的污染源，而成為一種有用的工業原料，且能同時滿足制鹽老鹵中的凈化，具有極好的節能減排作用。
[0006]本工藝利用制鹽老鹵中的鈉鹽(硫酸鈉)作為脫硫劑的脫硫工藝。
[0007]為實現上述目的，本發明的技術方案是包括以下工序:
(1)將制鹽老鹵與氫氧化鈣同時送入反應罐進行苛化反應，反應生成氫氧化鈉、硫酸鈣/亞硫酸鈣和氫氧化鎂，在反應的同時將制鹽老鹵中的氫氧化鎂及硫酸鈣進行第一次沉淀分離；
(2)將完成苛化反應并完成氫氧化鎂、硫酸鈣分離的老鹵，用泵泵入吸收塔，利用初步凈化的老鹵中的氫氧化鈉作為主要脫硫劑與煙氣中二氧化硫進行脫硫反應。
[0008]進一步設置是所述的步驟(2)之后，還進行步驟(3)曝氣反應:將完成脫硫的漿液排出吸收塔外，進入曝氣池，和由風機送入的混合煙氣反應，將漿液中的亞硫酸鈉強制氧化成硫酸鈉，并將多余的氫氧化鈉碳化生成碳酸鈉，將殘留的亞硫酸鈣強制氧化為硫酸鈣。
[0009]進一步設置是所述的步驟(3)之后，還進行步驟(4)第二次沉淀分離:將完成曝氣反應的漿液進入沉淀池，利用其中碳酸鈣不溶于水的特性對鹵水進行第二次沉淀分離，上清液進入緩沖池后送入車間制鹽，沉淀進入渣漿池后泵入真空過濾離心機進行固液分離，分離后的碳酸鈣外排，上清液送回沉淀池。
[0010]本發明的優點是:
1、將脫硫工藝與制鹽工藝相結合，達到了節能減排的目的。
[0011]2、將脫硫過程與制鹽工藝中的老鹵精制過程相結合，簡化了整體工藝流程，節約了建設用地面積。
[0012]3、本脫硫工藝脫硫劑采用老鹵中的硫酸鈉/亞硫酸鈉與氫氧化鈣進行苛化反應后的氫氧化鈉，實際外購的僅僅為進行老鹵精制的石灰，從而大大的節約了脫硫費用。
[0013]4、本脫硫工藝的曝氣方式采用脫硫后的尾氣與空氣混合的方式，最終生成的沉淀物為碳酸鈣，從而也具有部分脫碳的功能。
[0014]5、本工藝最終的脫硫產物為硫酸鈉，可作為一種制鹽的工業原料之一，不存在二次污染，并達到了硫資源的綜合利用，變廢為寶。
[0015]下面結合說明書附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步介紹。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1本發明的工藝原理圖；
圖2苛化反應及第一次沉淀分離系統原理圖；
圖3二氧化硫吸收系統原理圖；
圖4煙氣系統原理圖；
圖5曝氣系統原理圖；
圖6第二次沉淀分離系統原理圖。
【具體實施方式】
[0017]下面通過實施例對本發明進行具體的描述，只用于對本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限定，該領域的技術工程師可根據上述發明的內容對本發明作出一些非本質的改進和調整。
[0018]如圖1所示，本發明工藝【具體實施方式】，可以結合目前的濕法脫硫工藝的常用設備進行，如包括脫硫塔、曝氣池、沉淀罐、真空過濾機等設備，具體配置可參見圖1。
[0019]首先，如圖2所示:將老鹵與完成制漿的氫氧化鈣同時送入反應池進行苛化反應，反應池最少設置三個(具體視鹵水量確定反應池個數)，一個用于反應，一個用于沉淀鈣鎂離子，一個用于完成沉淀分離后送液至吸收塔。
[0020]圖2反應方程式如下:
MgSO4 + Ca(OH)2 — Mg(OH)2 I + CaSO4(I)
MgCl2 + Ca(OH)2 — Mg(OH)2 I + CaCl2(2)
2FeCl3 + 3Ca(OH)2 — 2Fe (OH)3 丨 + 3CaCl2(3)
Na2SO4 + Ca(OH)2 — 2Na0H + CaSO4 I (苛化反應)(4) 如圖3所示:送入吸收塔的老鹵通過循環噴淋層霧化后利用其中的氫氧化鈉溶液與送入塔中煙氣的二氧化硫進行反應(式5)，同時漿液中未反應完全的氫氧化鈣溶液也將參與脫硫反應(式6)，完成脫硫，為滿足后續制鹽工藝，此處脫硫產物必須為Na2SO3，不可為NaHSO30
[0021]圖3反應方程式如下:
Na0H+S02 — Na2SO3+ H2O(5)
Ca (OH) 2+S02 — CaSO3+ H2O(6)
如圖4所示:完成脫硫后的煙氣經塔頂除霧器及煙道除沫器除濕后大部分送入煙囪達標排放，小部分與空氣混合送至曝氣系統。
[0022]如圖5所示:完成脫硫后漿液泵出吸收塔后送入曝氣池，在曝氣池中由風機引入的氣體(凈煙氣與空氣混合(其中凈煙氣15?35wt%，空氣65?85wt%))與漿液中的完成脫硫反應的亞硫酸鈉生成硫酸鈉(式7)及多余的氫氧化鈉反應生成碳酸鈉(式8)，鈣離子則反應生成硫酸鈣沉淀(式9)。
[0023]圖5反應方程式如下:
Na2SO3+ 1/202 — Na2SO4(7)
2Na0H+C02 — Na2C03+H20 (碳化反應)(8)
CaSO3+ 1/202 — CaSO4 丨(9)
如圖6所示:完成曝氣后漿液送入二沉池，二沉池最少設置兩個(具體視齒水量確定二沉池個數)，一用于沉淀分離(式10，式11)，一用于送液至緩沖池；二沉池內沉淀下來的沉淀物進入渣漿池后泵入真空過濾離心機進行固液分離，分離后的碳酸鈣外排，上清液送回沉淀池繼續沉淀回用。進入緩沖池的鹵水經緩沖后送入車間制鹽。
[0024]圖6反應方程式如下:
CaSO4 + Na2CO3 — Na2SO4 + CaCO3 I(10)
CaCl2 + Na2CO3 — 2NaCl + CaCO3 I(11)
至此，整個脫硫工藝完成，同時整個老鹵精制過程完成。
【權利要求】
1.一種利用制鹽老鹵中的鈉鹽作為脫硫劑的脫硫工藝，其特征在于包括以下工序:(1)將制鹽老鹵中的硫酸鈉/亞硫酸鈉與氫氧化鈣分別送入反應罐進行苛化反應，反 應生成氫氧化鈉、硫酸鈣/亞硫酸鈣和氫氧化鎂，在反應的同時將制鹽老鹵中的氫氧化鎂 及硫酸鈣進行第一次沉淀分離；(2)將完成苛化反應并完成氫氧化鎂、硫酸鈣分離的老鹵，用泵泵入吸收塔，利用老鹵 中的氫氧化鈉作為脫硫劑與煙氣中二氧化硫進行脫硫反應。
2.根據權利要求1所述的一種利用制鹽老鹵中的鈉鹽作為脫硫劑的脫硫工藝，其特征 在于:所述的步驟(2)之后，還進行步驟(3)曝氣反應:將完成脫硫的漿液排出吸收塔外，進 入曝氣池，和由風機泵入的混合煙氣反應，將漿液中的亞硫酸鈉及多余的氫氧化鈉反應生 成硫酸鈉，鈣離子反應生成碳酸鈣。
3.根據權利要求2所述的一種利用制鹽老鹵中的鈉鹽作為脫硫劑的脫硫工藝，其特征 在于:所述的步驟(3)之后，還進行步驟(4)第二次沉淀分離:將完成曝氣反應的漿液進入 沉淀池進行第二次沉淀分離，上清液進入緩沖池后送入車間制鹽，沉淀進入渣漿池后泵入 真空過濾離心機進行固液分離，分離后的碳酸鈣外排，上清液送回沉淀池。
【文檔編號】B01D53/78GK103551019SQ201310442850
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年9月25日 優先權日:2013年9月25日
【發明者】林思源, 林萬淦, 黃日昌, 金榮森 申請人:林思源