利用电石渣上清液作为脱硫剂 实现锅炉烟气的湿法脱硫

来源:用户上传      作者: 王德全 姬秀杰

　　摘 要： 本文详细介绍了氯碱企业在生产聚氯乙烯过程中产生的电石渣上清液，作为锅炉烟气脱硫系统的脱硫剂。实现了以废治废、废水的资源化利用。介绍了锅炉烟气脱硫的工艺流程，并获取了相关的试验数据。为电石渣上清液的综合利用提供了非常有价值的科学数据。
　　关键词： 电石渣上清液； 烟气脱硫； 环境保护
　　中图分类号： X701.3 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2012）08-0069-01
　　一、四平昊华化工有限公司脱硫工作现状
　　四平昊华化工有限公司是东北地区的大型化工企业。以生产聚氯乙烯、烧碱为主导产品。近几年我国对环保越来越重视，对SO2排放的治理已成为当务之急，而我国在2008年以前，成熟的脱硫工艺技术很少，基本上停留在观望和积累工作经验阶段。2008年我公司对老化工系统进行了改造，新建了一套双20万吨/年聚氯乙烯、烧碱项目，在原有两台35t/h沸腾炉和一台65t/h煤粉炉的基础上，并配套新建了一台75t/h循环流化床锅炉和6000KW汽轮发电机组及污水处理厂。
　　由于原锅炉除尘设备达不到环保指标，加之没有脱硫设备，为了达到国家所要求的排放标准，根据我公司生产聚氯乙烯树脂产品，有大量的电石渣上清液产生，用做锅炉烟气的脱硫剂，既能达到脱硫的目的，又实现了以废治废，节约了大量用其他方法作为脱硫剂所产生的费用。为此，我们新安装了两台静电除尘器和两套用上清液作为脱硫剂的正压湿法脱硫系统。
　　二、烟气基础参数
　　1.锅炉型号及参数
　　锅炉容量 65t/h煤粉炉 75t/h循环硫化床锅炉
　　锅炉出力 D=65t/h D=75t/h
　　过热蒸汽压力 P=3.82Mpa（表压）P=3.82 Mpa（表压）
　　过热蒸汽温度 t=450℃ t=450℃
　　锅炉设计热效率≥80.0% ≥88.9%
　　排烟温度 145℃ 130℃
　　2.锅炉燃料消耗量
　　⑴非采暖期：锅炉产蒸汽流量25～40t/h，按28t/h计算，非采暖期开1台75t/h锅炉或1台65t/h锅炉，35t/h锅炉视为不运行，用煤量按9.52t/h计算，煤的发热量3500千卡/公斤左右。
　　⑵采暖期：锅炉产蒸汽流量55～80t/h，按75t/h计算，采暖期以运行1台75t/h锅炉为主，当75t/h锅炉因故障停运时，开1台65t/h锅炉和1台35t/h锅炉，75t/h锅炉用煤量按16.8t/h计算，煤的发热量3500kCal/kg公斤左右。
　　3.烟气脱硫前后参数
　　关于上表解释如下：
　　（1）上表脱硫前非采暖期烟气参数来源于2012年4月公司环保处烟气在线检测监测数据，湿法脱硫效率达到80%。
　　（2）公司要求脱硫后SO2折算浓度≤300mg/m3目标，在满足下表条件之一时可以达到：
　　（3）参数说明
　　实测浓度：通常是指折成标准状态（温度为273K，压力为101325Pa）下干烟气的浓度。
　　折算浓度：将实测浓度折成过量空气系数为1.4时对应的浓度，按下式计算。
　　折算浓度=实测浓度×20.9÷（20.9-实测含氧量）÷1.4
　　式中： 1.4为锅炉烟气排放标准中规定的过量空气系数；
　　20.9为空气中含氧量百分数，%；
　　实测含氧量为体积百分数，%；
　　折算浓度和实测浓度单位为mg/m3。
　　三、 脱硫系统的主要消耗指标
　　通常情况下，一套脱硫装置运行，一套脱硫装置消耗指标如下：
　　1.上清液消耗量
　　上清液消耗量与锅炉用煤量、煤的含硫量、脱硫效率有直接关系，热电厂2012年4月份非采暖期，上清液消耗量如下：
　　2.按锅炉产汽量28t/h计
　　实际运行中电石渣上清液连续稳定向循环池内补充，同时每两小时排一次上清液每次需10～12分钟，排量为循环池1m的液位，也就是说每次排水总量=循环池液位降低的量+排水10分钟内上清液补充量。
　　循环池液位降低的量 8×4.5×1=36m3
　　排水10分钟内上清液补充量 36×10/120=3m3
　　每次排水总量 36+3=39m3
　　所以每小时用水量 39÷2=19.5m3/h
　　四、 脱硫原理
　　采用公司自产电石渣上清液作脱硫剂，来吸收烟气中的二氧化硫。吸收反应为：
　　S02（气）+H20 →S02（液）+H20 S02（液）+H20→H+ + HS03-
　　Ca0+ H20→Ca （OH）2
　　Ca2+ +HSO3- +（l/2）H20 → CaS03.（1/2） H20 +H+
　　2H++2HO-→ 2H20
　　总反应：CaO+SO2+H20→CaSO3.（1/2）H20+（1/2）H20
　　进一步氧化后而生成石膏：
　　2CaS03.（1/2） H20+02+3H20→CaS04.2H20
　　五、工艺流程叙述及工艺控制指标
　　75t/h或65t/h锅炉烟气通过各自的电除尘器、引风机后，分别进入对应的脱硫塔。在脱硫塔中，烟气先经过喷淋短管进行预脱硫和降温，然后向上流动通过旋流板。脱硫液（电石上清液）由循环池通过循环泵送入脱硫塔，经塔内旋流板上方的喷头以雾状向下喷淋。这样，烟气与脱硫液在塔内旋流板的导向下，逆向接触，烟气中的二氧化硫被脱硫液充分吸收，完成脱硫作用。脱硫后的净烟气再经脱硫塔上方的两级除雾器进行气液分离，最大限度地将烟气中水雾除下，然后净烟气进入烟囱，排向大气。
　　六、结论
　　1.开发对电石渣上清液的综合利用，不仅减少了电石渣上清液对环境的污染，而且符合国家循环经济政策，为以废治废开辟了新的途径。
　　2.利用电石渣上清液作为脱硫剂，既减少了对自然钙资源的开采，而且大大地节省了运行费用，为脱硫系统能够长期连续投运提供了经济基础，有明显的社会效益、环境效益和经济效益。
　　3.四平昊华化工有限公司公司采用电石渣浆上清液作锅炉烟气脱硫剂，工艺经济、安全、可行，值得推广应用。
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