钠碱干法脱硫灰循环利用方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010544745.X (22)申请日 2020.06.16 (71)申请人 山西京耘环保科技有限公司 地址 030000 山西省太原市山西综改示范 区太原学府园区汽贸路1号科工大厦B 段1、 2、 4层 (72)发明人 鲍剑杨艳艳张齐伟卢昊 李纲袁英刚申丽君 (51)Int.Cl. B01D 53/50(2006.01) B01D 53/83(2006.01) C01C 1/24(2006.01) C01D 7/00(2006.01) C05C 3/00(2006.01)。

2、 (54)发明名称 一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法 (57)摘要 本发明提供一种钠碱干法脱硫灰循环利用 方法。 所述钠碱干法脱硫灰循环利用方法包括以 下步骤: S1、 将小苏打钠碱干法脱硫灰送入脱硫 灰溶解反应器, 与系统内的双效蒸发单元送来的 冷凝水或工艺水配置成硫酸钠饱和溶液, 再通入 压缩空气。 本发明提供的钠碱干法脱硫灰循环利 用方法, 彻底解决SDS钠碱干法脱硫工艺中脱硫 灰固废处理问题, 实现污染物资源循环利用; 降 低脱硫装置运行成本; 整套工艺无固废、 无废水、 无废气产生, 所有系统物料循环使用; 中和反应 产生的少量含氨气体送至脱硝装置进口用于当 做还原剂或返回复分解反应器。

3、回收利用; 副产硫 酸铵产品可用作农业化肥出售, 降低装置运行成 本; 采用二氧化碳和氨水(氨气)作为原料, 有效 的减少了二氧化碳排放。 权利要求书2页 说明书8页 CN 111701419 A 2020.09.25 CN 111701419 A 1.一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法, 其特征在于, 包括以下步骤: S1、 将小苏打钠碱干法脱硫灰送入脱硫灰溶解反应器, 与系统内的双效蒸发单元送来 的冷凝水或工艺水配置成硫酸钠饱和溶液, 再通入压缩空气, 将脱硫灰中的亚硫酸钠全部 氧化为硫酸钠; S2、 同时按照NaHCO3、 Na2CO3的含量通过硫酸溶液泵送入等当量的硫酸溶液, 在脱硫灰 溶。

4、解反应器中, 将脱硫灰中的NaHCO3、 Na2CO3全部转化为Na2SO4, 反应后的溶液通过脱硫灰溶 液泵送入硫酸钠粗液槽储存; S3、 将硫酸钠粗液槽中的硫酸钠粗液通过硫酸钠粗液泵送入过滤器, 同时将过滤后的 硫酸钠清液送入硫酸钠清液槽中储存; S4、 硫酸钠清液通过硫酸钠清液泵再送入复盐溶解槽, 在复盐溶解槽内加入冷冻盐配 成硫酸钠复盐溶液; S5、 将复盐溶液通过复盐溶液泵送至复分解反应器中, 同时按照硫酸钠完全反应所需 的当量按当量比1:1.05加入固体碳酸氢铵, 与硫酸钠溶液发生复分解反应, 生成碳酸氢钠 和硫酸铵混合浆液; S6、 将反应器内的浆液再通过浆液泵送至小苏打结晶器中。

5、, 利用两者的溶解度不同结 晶分离; S7、 复分解反应后, 小苏打结晶器上部的复盐溶液溢流至复盐母液槽中等待下一步操 作, 并且底部的晶浆送入到小苏打离心机中, 通过小苏打离心机进行离心分离; S8、 小苏打离心机分离出来的碳酸氢钠固体和以硫酸铵为主的复盐母液, 复盐母液与 小苏打结晶器上部的复盐溶液一起送入复盐母液槽, 并且将碳酸氢钠固体送入流化床干燥 器, 通过热空气对碳酸氢钠烘干, 再送入小苏打计量包装机进行计量包装, 作为脱硫剂返回 SDS干法脱硫系统中使用; S9、 复盐母液槽中的复盐母液通过复盐母液泵送入冷交换器, 进行降温, 再送入复盐结 晶器中, 随着温度降低, 复盐母液中主。

6、要盐类物质的溶解度随之降低, 在复盐结晶器底部会 有硫酸钠、 碳酸氢铵、 碳酸氢钠混合晶体析出, 这部分晶体送入复盐离心机中进行离心分 离, 分离出的固体晶体为复盐, 送回复盐溶解槽中与硫酸钠清液混合循环使用, 以硫酸铵为 主的复盐结晶器上部的复盐溶液及复盐离心机分离出来的复盐溶液一起送入母液中和反 应器中; S10、 在母液中和反应器中加入硫酸溶液, 调节母液的酸碱度至弱酸性, 将母液中的碳 酸盐全部酸化为硫酸盐, 进一步提高硫酸铵纯度, 形成硫酸铵溶液; S11、 再将硫酸铵溶液通过硫酸铵溶液泵送入热交换器中, 与双效蒸发中换热器排出的 热介质进行换热升温, 硫酸铵溶液升温后送至双效蒸发中。

7、轴流泵出口; S12、 硫酸铵溶液在双效蒸发系统内进行蒸发浓缩, 最终从蒸发器底部排除硫酸铵浆 液, 再通过硫酸铵浆液泵送至结晶器中结晶; S13、 送入硫酸铵结晶器中的硫酸铵浆液结晶后, 晶体送入硫酸铵离心机中进行离心分 离, 分离后的硫酸铵固体送入流化床干燥机, 在热空气作用下进行干燥, 再送入硫酸铵计量 包装机中称重包装。 2.根据权利要求1所述的钠碱干法脱硫灰循环利用方法, 其特征在于, 所述S2中的酸化 过程产生的气体通过尾气管道送至原有烟气处理系统。 权利要求书 1/2 页 2 CN 111701419 A 2 3.根据权利要求1所述的钠碱干法脱硫灰循环利用方法, 其特征在于, 所。

8、述S3中的过滤 器采用多级过滤器, 将硫酸钠粗液中夹带的煤粉、 矿渣等不溶物质过滤出来。 4.根据权利要求1所述的钠碱干法脱硫灰循环利用方法, 其特征在于, 所述S4中的冷冻 盐为复盐离心机分离得到的含有碳酸氢钠、 硫酸钠和碳酸氢铵的冷冻盐, 配成硫酸钠复盐 溶液呈晶浆状。 5.根据权利要求1所述的钠碱干法脱硫灰循环利用方法, 其特征在于, 所述S6中复分解 反应产生的少量气体通过尾气管道集中送回原有烟气处理系统。 6.根据权利要求1所述的钠碱干法脱硫灰循环利用方法, 其特征在于, 所述S9中通过冷 交换器中冷冻水将复盐母液温度降至10以下, 再送入复盐结晶器中。 7.根据权利要求1所述的钠碱。

9、干法脱硫灰循环利用方法, 其特征在于, 所述S9中通过复 盐结晶器和复盐离心机的结晶和分离, 进一步降低复盐溶液中的钠盐含量。 8.根据权利要求1所述的钠碱干法脱硫灰循环利用方法, 其特征在于, 所述S11中硫酸 铵溶液换热后, 热交换器排出的冷凝水集中送回脱硫灰溶解反应器用于溶解原料。 9.根据权利要求1所述的钠碱干法脱硫灰循环利用方法, 其特征在于, 所述S12中在真 空泵抽负压的作用下, 蒸发器中蒸发出来的水蒸气, 分别经过换热器和冷却器降温冷凝后 进入分离器, 在分离器中, 底部的冷凝液经冷凝液泵与热交换器排出的冷凝水一起送回脱 硫灰溶解反应器用于溶解原料。 10.根据权利要求1所述的。

10、钠碱干法脱硫灰循环利用方法, 其特征在于, 所述S13中硫酸 铵离心机中分离出的母液及硫酸铵结晶器中溢流出的母液送入硫酸铵母液槽, 再由硫酸铵 母液泵送回双效蒸发轴流泵的入口循环蒸发浓缩。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111701419 A 3 一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法 技术领域 0001 本发明涉及固体废弃物资源化利用领域, 尤其涉及一种钠碱干法脱硫灰循环利用 方法。 背景技术 0002 工业烟气脱硫一直是我国大气污染治理工作的重点之一, 治理技术经过多年的不 断积累和进步, 形成了湿法脱硫、 干法脱硫和半干法脱硫三大类脱硫技术体系, 随着环保要 求的逐年提高和执行更严格的排放标。

11、准, 湿法脱硫工艺存在的设备腐蚀、 产生废水和含气 溶胶湿气排放问题, 半干法脱硫工艺投资高、 效率偏低等问题的显现, SDS钠碱干法脱硫技 术由于自身脱硫效率高、 设备投资省、 占地面积小、 反应更快更彻底、 无废水产生等优势, 在 烟气脱硫行业得到越来越多的应用。 0003 SDS钠碱干法脱硫是以小苏打(碳酸氢钠)作为脱硫剂, 小苏打在被专业设备碾磨 成超细粉末后均匀喷入烟气中, 与烟气中的SO2直接反应脱除烟气中的SOX, 生成脱硫反应产 物, 虽然SDS干法脱硫技术优势明显, 但是存在一些问题: 1、 SDS干法脱硫中的脱硫剂是小苏 打(碳酸氢钠), 小苏打的价格较高导致脱硫装置运行成。

12、本高; 2、 SDS干法脱硫的脱硫灰主要 成分为硫酸钠, 俗称芒硝。 在目前, 一般情况下脱硫灰属于固废范畴, 个别地区将脱硫灰列 为危废。 随着SDS干法脱硫越来越广泛的应用, 大量脱硫灰的产生已造成固废处理问题。 0004 因此, 有必要提供一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法解决上述技术问题。 发明内容 0005 本发明提供一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法, 解决了无法对脱硫灰固废进行处 理利用, 同时无法实现小苏打循环利用的问题。 0006 为解决上述技术问题, 本发明提供的钠碱干法脱硫灰循环利用方法, 包括以下步 骤: 0007 S1、 将小苏打钠碱干法脱硫灰送入脱硫灰溶解反应器, 与系统内。

13、的双效蒸发单元 送来的冷凝水或工艺水配置成硫酸钠饱和溶液, 再通入压缩空气, 将脱硫灰中的亚硫酸钠 全部氧化为硫酸钠; 0008 S2、 同时按照NaHCO3、 Na2CO3的含量通过硫酸溶液泵送入等当量的硫酸溶液, 在脱 硫灰溶解反应器中, 将脱硫灰中的NaHCO3、 Na2CO3全部转化为Na2SO4, 反应后的溶液通过脱硫 灰溶液泵送入硫酸钠粗液槽储存; 0009 S3、 将硫酸钠粗液槽中的硫酸钠粗液通过硫酸钠粗液泵送入过滤器, 同时将过滤 后的硫酸钠清液送入硫酸钠清液槽中储存; 0010 S4、 硫酸钠清液通过硫酸钠清液泵再送入复盐溶解槽, 在复盐溶解槽内加入冷冻 盐配成硫酸钠复盐溶液。

14、; 0011 S5、 将复盐溶液通过复盐溶液泵送至复分解反应器中, 同时按照硫酸钠完全反应 所需的当量按当量比1:1.05加入固体碳酸氢铵, 与硫酸钠溶液发生复分解反应, 生成碳酸 说明书 1/8 页 4 CN 111701419 A 4 氢钠和硫酸铵混合浆液; 0012 S6、 将反应器内的浆液再通过浆液泵送至小苏打结晶器中, 利用两者的溶解度不 同结晶分离; 0013 S7、 复分解反应后, 小苏打结晶器上部的复盐溶液溢流至复盐母液槽中等待下一 步操作, 并且底部的晶浆送入到小苏打离心机中, 通过小苏打离心机进行离心分离; 0014 S8、 小苏打离心机分离出来的碳酸氢钠固体和以硫酸铵为主。

15、的复盐母液, 复盐母 液与小苏打结晶器上部的复盐溶液一起送入复盐母液槽, 并且将碳酸氢钠固体送入流化床 干燥器, 通过热空气对碳酸氢钠烘干, 再送入小苏打计量包装机进行计量包装, 作为脱硫剂 返回SDS干法脱硫系统中使用; 0015 S9、 复盐母液槽中的复盐母液通过复盐母液泵送入冷交换器, 进行降温, 再送入复 盐结晶器中, 随着温度降低, 复盐母液中主要盐类物质的溶解度随之降低, 在复盐结晶器底 部会有硫酸钠、 碳酸氢铵、 碳酸氢钠混合晶体析出, 这部分晶体送入复盐离心机中进行离心 分离, 分离出的固体晶体为复盐, 送回复盐溶解槽中与硫酸钠清液混合循环使用, 以硫酸铵 为主的复盐结晶器上部。

16、的复盐溶液及复盐离心机分离出来的复盐溶液一起送入母液中和 反应器中; 0016 S10、 在母液中和反应器中加入硫酸溶液, 调节母液的酸碱度至弱酸性, 将母液中 的碳酸盐全部酸化为硫酸盐, 进一步提高硫酸铵纯度, 形成硫酸铵溶液; 0017 S11、 再将硫酸铵溶液通过硫酸铵溶液泵送入热交换器中, 与双效蒸发中换热器排 出的热介质进行换热升温, 硫酸铵溶液升温后送至双效蒸发中轴流泵出口; 0018 S12、 硫酸铵溶液在双效蒸发系统内进行蒸发浓缩, 最终从蒸发器底部排除硫酸铵 浆液, 再通过硫酸铵浆液泵送至结晶器中结晶; 0019 S13、 送入硫酸铵结晶器中的硫酸铵浆液结晶后, 晶体送入硫酸。

17、铵离心机中进行离 心分离, 分离后的硫酸铵固体送入流化床干燥机, 在热空气作用下进行干燥, 再送入硫酸铵 计量包装机中称重包装; 0020 S1中小苏打钠碱干法脱硫灰为固废; 0021 通过以SDS干法脱硫的脱硫灰为原料, 将脱硫灰经过预处理和一系列的化学反应 及工艺过程, 生产出小苏打及其他副产物解决了由于SDS干法脱硫中的脱硫剂小苏打(碳酸 氢钠)价格较高导致脱硫装置运行成本高的问题, 以及SDS干法脱硫的脱硫灰(主要成分为 硫酸钠, 俗称芒硝)固废问题。 因为在目前, 一般情况下脱硫灰属于固废范畴, 个别地区将脱 硫灰列为危废。 随着SDS干法脱硫越来越广泛的应用, 大量脱硫灰的产生已造。

18、成固废处理的 问题, 本发明很好的解决了脱硫灰的固废问题, 实现了生产小苏打的循环利用, 同时副产物 硫酸铵可作为农用化肥外售, 极大地降低了SDS干法脱硫装置的运行成本, 真正做到了污染 物资源化利用且无废水废气及固废排放。 0022 优选的, 所述S2中的酸化过程产生的气体通过尾气管道送至原有烟气处理系统。 0023 优选的, 所述S3中的过滤器采用多级过滤器, 将硫酸钠粗液中夹带的煤粉、 矿渣等 不溶物质过滤出来。 0024 优选的, 所述S4中的冷冻盐为复盐离心机分离得到的含有碳酸氢钠、 硫酸钠和碳 酸氢铵的冷冻盐, 配成硫酸钠复盐溶液呈晶浆状。 0025 优选的, 所述S6中复分解反。

19、应产生的少量气体通过尾气管道集中送回原有烟气处 说明书 2/8 页 5 CN 111701419 A 5 理系统。 0026 优选的, 所述S9中通过冷交换器中冷冻水将复盐母液温度降至10以下, 再送入 复盐结晶器中。 0027 优选的, 所述S9中通过复盐结晶器和复盐离心机的结晶和分离, 进一步降低复盐 溶液中的钠盐含量。 0028 优选的, 所述S11中硫酸铵溶液换热后, 热交换器排出的冷凝水集中送回脱硫灰溶 解反应器用于溶解原料。 0029 优选的, 所述S12中在真空泵抽负压的作用下, 蒸发器中蒸发出来的水蒸气, 分别 经过换热器和冷却器降温冷凝后进入分离器, 在分离器中, 底部的冷凝。

20、液经冷凝液泵与热 交换器排出的冷凝水一起送回脱硫灰溶解反应器用于溶解原料。 0030 优选的, 所述S13中硫酸铵离心机中分离出的母液及硫酸铵结晶器中溢流出的母 液送入硫酸铵母液槽, 再由硫酸铵母液泵送回双效蒸发轴流泵的入口循环蒸发浓缩。 0031 与相关技术相比较, 本发明提供的钠碱干法脱硫灰循环利用方法具有如下有益效 果: 0032 本发明提供一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法, 通过以SDS干法脱硫的脱硫灰为 原料, 将脱硫灰经过预处理和一系列的化学反应及工艺处理过程, 生产出小苏打及其他副 产物, 彻底解决SDS钠碱干法脱硫工艺中脱硫灰固废处理问题, 实现污染物资源循环利用; 产出固体小苏。

21、打成品, 作为SDS钠碱干法脱硫中的脱硫剂循环使用, 降低脱硫装置运行成 本; 整套工艺无固废、 无废水、 无废气产生, 所有系统物料循环使用; 中和反应产生的少量含 氨气体送至脱硝装置进口用于当做还原剂或返回复分解反应器回收利用; 副产硫酸铵产品 可用作农业化肥出售, 降低装置运行成本; 采用二氧化碳和氨水(氨气)作为原料, 有效的减 少了二氧化碳排放。 具体实施方式 0033 下面结合实施方式对本发明作进一步说明。 0034 一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法包括以下步骤: 0035 S1、 将小苏打钠碱干法脱硫灰送入脱硫灰溶解反应器, 与系统内的双效蒸发单元 送来的冷凝水或工艺水配置成硫酸钠。

22、饱和溶液, 再通入压缩空气, 将脱硫灰中的亚硫酸钠 全部氧化为硫酸钠; 0036 S2、 同时按照NaHCO3、 Na2CO3的含量通过硫酸溶液泵送入等当量的硫酸溶液, 在脱 硫灰溶解反应器中, 将脱硫灰中的NaHCO3、 Na2CO3全部转化为Na2SO4, 反应后的溶液通过脱硫 灰溶液泵送入硫酸钠粗液槽储存; 0037 S3、 将硫酸钠粗液槽中的硫酸钠粗液通过硫酸钠粗液泵送入过滤器, 同时将过滤 后的硫酸钠清液送入硫酸钠清液槽中储存; 0038 S4、 硫酸钠清液通过硫酸钠清液泵再送入复盐溶解槽, 在复盐溶解槽内加入冷冻 盐配成硫酸钠复盐溶液; 0039 S5、 将复盐溶液通过复盐溶液泵送。

23、至复分解反应器中, 同时按照硫酸钠完全反应 所需的当量按当量比1:1.05加入固体碳酸氢铵, 与硫酸钠溶液发生复分解反应, 生成碳酸 氢钠和硫酸铵混合浆液; 说明书 3/8 页 6 CN 111701419 A 6 0040 S6、 将反应器内的浆液再通过浆液泵送至小苏打结晶器中, 利用两者的溶解度不 同结晶分离; 0041 S7、 复分解反应后, 小苏打结晶器上部的复盐溶液溢流至复盐母液槽中等待下一 步操作, 并且底部的晶浆送入到小苏打离心机中, 通过小苏打离心机进行离心分离; 0042 S8、 小苏打离心机分离出来的碳酸氢钠固体和以硫酸铵为主的复盐母液, 复盐母 液与小苏打结晶器上部的复盐。

24、溶液一起送入复盐母液槽, 并且将碳酸氢钠固体送入流化床 干燥器, 通过热空气对碳酸氢钠烘干, 再送入小苏打计量包装机进行计量包装, 作为脱硫剂 返回SDS干法脱硫系统中使用; 0043 S9、 复盐母液槽中的复盐母液通过复盐母液泵送入冷交换器, 进行降温, 再送入复 盐结晶器中, 随着温度降低, 复盐母液中主要盐类物质的溶解度随之降低, 在复盐结晶器底 部会有硫酸钠、 碳酸氢铵、 碳酸氢钠混合晶体析出, 这部分晶体送入复盐离心机中进行离心 分离, 分离出的固体晶体为复盐, 送回复盐溶解槽中与硫酸钠清液混合循环使用, 以硫酸铵 为主的复盐结晶器上部的复盐溶液及复盐离心机分离出来的复盐溶液一起送入。

25、母液中和 反应器中; 0044 S10、 在母液中和反应器中加入硫酸溶液, 调节母液的酸碱度至弱酸性, 将母液中 的碳酸盐全部酸化为硫酸盐, 进一步提高硫酸铵纯度, 形成硫酸铵溶液; 0045 S11、 再将硫酸铵溶液通过硫酸铵溶液泵送入热交换器中, 与双效蒸发中换热器排 出的热介质进行换热升温, 硫酸铵溶液升温后送至双效蒸发中轴流泵出口; 0046 S12、 硫酸铵溶液在双效蒸发系统内进行蒸发浓缩, 最终从蒸发器底部排除硫酸铵 浆液, 再通过硫酸铵浆液泵送至结晶器中结晶; 0047 S13、 送入硫酸铵结晶器中的硫酸铵浆液结晶后, 晶体送入硫酸铵离心机中进行离 心分离, 分离后的硫酸铵固体送。

26、入流化床干燥机, 在热空气作用下进行干燥, 再送入硫酸铵 计量包装机中称重包装; 0048 S1中小苏打钠碱干法脱硫灰为固废; 0049 通过以SDS干法脱硫的脱硫灰为原料, 将脱硫灰经过预处理和一系列的化学反应 及工艺过程, 生产出小苏打及其他副产物, 解决了由于SDS干法脱硫中的脱硫剂小苏打(碳 酸氢钠)价格较高导致脱硫装置运行成本高的问题, 以及SDS干法脱硫的脱硫灰(主要成分 为硫酸钠, 俗称芒硝)固废问题。 因为在目前, 一般情况下脱硫灰属于固废范畴, 个别地区将 脱硫灰列为危废。 随着SDS干法脱硫越来越广泛的应用, 大量脱硫灰的产生已造成固废处理 的问题, 本发明很好的解决了脱硫。

27、灰的固废问题, 实现了生产小苏打的循环利用, 同时副产 物硫酸铵可作为农用化肥外售, 极大地降低了SDS干法脱硫装置的运行成本, 真正做到了污 染物资源化利用且无废水废气及固废排放。 0050 所述S2中的酸化过程产生的气体通过尾气管道送至原有烟气处理系统。 0051 所述S3中的过滤器采用多级过滤器, 将硫酸钠粗液中夹带的煤粉、 矿渣等不溶物 质过滤出来。 0052 所述S4中的冷冻盐为复盐离心机分离得到的含有碳酸氢钠、 硫酸钠和碳酸氢铵的 冷冻盐, 配成硫酸钠复盐溶液呈晶浆状。 0053 所述S5中的按照硫酸钠完全反应所需的当量按当量比1:1.05加入固体碳酸氢铵, 与硫酸钠溶液发生复分解。

28、反应, 生成碳酸氢钠和硫酸铵混合浆液。 说明书 4/8 页 7 CN 111701419 A 7 0054 所述S6中复分解反应产生的少量气体通过尾气管道集中送回原有烟气处理系统。 0055 所述S9中通过冷交换器中冷冻水将复盐母液温度降至10以下, 再送入复盐结晶 器中。 0056 所述S9中通过复盐结晶器和复盐离心机的结晶和分离, 进一步降低复盐溶液中的 钠盐含量。 0057 所述S11中硫酸铵溶液换热后, 热交换器排出的冷凝水集中送回脱硫灰溶解反应 器用于溶解原料。 0058 所述S12中在真空泵抽负压的作用下, 蒸发器中蒸发出来的水蒸气, 分别经过换热 器和冷却器降温冷凝后进入分离器,。

29、 在分离器中, 底部的冷凝液经冷凝液泵与热交换器排 出的冷凝水一起送回脱硫灰溶解反应器用于溶解原料。 0059 优选的, 所述S13中硫酸铵离心机中分离出的母液及硫酸铵结晶器中溢流出的母 液送入硫酸铵母液槽, 再由硫酸铵母液泵送回双效蒸发轴流泵的入口循环蒸发浓缩。 0060 本发明提供的钠碱干法脱硫灰循环利用方法的工作原理如下: 0061 通过小苏打钠碱干法脱硫灰(固废)送入脱硫灰溶解反应器, 与系统内的双效蒸发 单元送来的冷凝水或工艺水配置成硫酸钠饱和溶液, 再通入压缩空气, 将脱硫灰中的亚硫 酸钠全部氧化为硫酸钠, 同时按照NaHCO3、 Na2CO3的含量通过硫酸溶液泵送入等当量的硫酸 。

30、溶液, 在脱硫灰溶解反应器中, 将脱硫灰中的NaHCO3、 Na2CO3全部转化为Na2SO4, 反应后的溶 液经脱硫灰溶液泵送入硫酸钠粗液槽储存, 酸化过程产生的气体通过尾气管道送至原有烟 气处理系统; 0062 硫酸钠粗液槽中的硫酸钠粗液经硫酸钠粗液泵送入过滤器(多级过滤)中, 将硫酸 钠粗液中夹带的煤粉、 矿渣等不溶物质过滤出来, 同时将过滤后的硫酸钠清液送入硫酸钠 清液槽中储存, 硫酸钠清液经硫酸钠清液泵再送入复盐溶解槽, 在复盐溶解槽内加入复盐 离心机分离得到的含有碳酸氢钠、 硫酸钠和碳酸氢铵的冷冻盐配成硫酸钠复盐溶液(晶 浆); 0063 复盐溶液由复盐溶液泵送至复分解反应器, 同。

31、时按照完全反应所需的当量按当量 比1:1.05加入固体碳酸氢铵, 与硫酸钠溶液发生复分解反应, 生成碳酸氢钠和硫酸铵混合 浆液, 反应器内的浆液再由浆液泵送至小苏打结晶器中利用两者的溶解度不同结晶分离, 复分解反应产生的少量气体通过尾气管道集中送回原有烟气处理系统; 0064 复分解反应后, 小苏打结晶器上部的复盐溶液溢流至复盐母液槽中等待下一步操 作, 而底部的晶浆送入小苏打离心机进行离心分离, 小苏打离心机分离出来的碳酸氢钠固 体和以硫酸铵为主的复盐母液, 复盐母液与小苏打结晶器上部的复盐溶液一起送入复盐母 液槽, 而碳酸氢钠固体送入流化床干燥器, 通过热空气将碳酸氢钠烘干, 然后再送入小。

32、苏打 计量包装机进行计量包装, 作为脱硫剂返回SDS干法脱硫系统中使用; 0065 复盐母液槽中的复盐母液经复盐母液泵送入冷交换器, 通过冷冻水将复盐母液温 度降至10以下, 再送入复盐结晶器中, 随着温度降低, 复盐母液中主要盐类物质的溶解度 随之降低, 在复盐结晶器底部会有硫酸钠、 碳酸氢铵、 碳酸氢钠混合晶体析出, 这部分晶体 送入复盐离心机中进行离心分离, 分离出的固体晶体为复盐, 送回复盐溶解槽中与硫酸钠 清液混合循环使用, 通过复盐结晶器和复盐离心机的结晶、 分离, 进一步降低复盐溶液中的 钠盐含量, 以硫酸铵为主的复盐结晶器上部的复盐溶液及复盐离心机分离出来的复盐溶液 说明书 5。

33、/8 页 8 CN 111701419 A 8 一起送入母液中和反应器中; 0066 在母液中和反应器中加入硫酸溶液, 调节母液的酸碱度至弱酸性, 将母液中的碳 酸盐全部酸化为硫酸盐, 进一步提高硫酸铵纯度, 形成硫酸铵溶液; 0067 硫酸铵溶液经硫酸铵溶液泵送入热交换器中, 与双效蒸发中换热器排出的热介质 进行换热升温, 换热后, 热交换器排出的冷凝水集中送回脱硫灰溶解反应器用于溶解原料, 而硫酸铵溶液升温后送至双效蒸发中轴流泵出口; 0068 硫酸铵溶液在双效蒸发系统内进行蒸发浓缩, 最终从蒸发器底部排除硫酸铵浆 液, 再通过硫酸铵浆液泵送至结晶器中结晶, 在真空泵抽负压的作用下, 蒸发。

34、器中蒸发出来 的水蒸气, 分别经过换热器及冷却器降温冷凝后进入分离器, 在分离器中, 底部的冷凝液经 冷凝液泵与热交换器排出的冷凝水一起送回脱硫灰溶解反应器用于溶解原料; 0069 送入硫酸铵结晶器中的硫酸铵浆液结晶后, 晶体送入硫酸铵离心机中离心分离, 分离后的硫酸铵固体送入流化床干燥机, 在热空气作用下干燥, 再送入硫酸铵计量包装机 中称重包装, 硫酸铵离心机中分离出的母液及硫酸铵结晶器中溢流出的母液送入硫酸铵母 液槽, 再由硫酸铵母液泵送回双效蒸发轴流泵的入口循环蒸发浓缩。 0070 与相关技术相比较, 本发明提供的钠碱干法脱硫灰循环利用方法具有如下有益效 果: 0071 通过以SDS干。

35、法脱硫的脱硫灰为原料, 将脱硫灰经过预处理和一系列的化学反应 及工艺处理过程, 生产出小苏打及其他副产物, 彻底解决SDS钠碱干法脱硫工艺中脱硫灰固 废处理问题, 实现污染物资源循环利用; 产出固体小苏打成品, 作为SDS钠碱干法脱硫中的 脱硫剂循环使用, 降低脱硫装置运行成本; 整套工艺无固废、 无废水、 无废气产生, 所有系统 物料循环使用; 中和反应产生的少量含氨气体送至脱硝装置进口用于当做还原剂或返回复 分解反应器回收利用; 副产硫酸铵产品可用作农业化肥出售, 降低装置运行成本; 采用二氧 化碳和氨水(氨气)作为原料, 有效的减少了二氧化碳排放。 0072 第一实施例 0073 通过将。

36、小苏打钠碱干法脱硫灰(固废, 主要包括Na2SO4、 粉煤灰、 矿渣及未反应的 NaHCO3、 Na2CO3等)送入脱硫灰溶解反应器, 与系统内的双效蒸发单元送来的冷凝水或工艺 水配置成硫酸钠饱和溶液, 再通入压缩空气, 将脱硫灰中的亚硫酸钠全部氧化为硫酸钠, 同 时按照NaHCO3、 Na2CO3的含量通过硫酸溶液泵送入等当量的, 在脱硫灰溶解反应器中, 发生 如下反应: 0074 2NaHCO3+H2SO4Na2SO4+2CO2+2H20 0075 Na2CO3+H2SO4Na2SO4+CO2+H20 0076 将脱硫灰中的NaHCO3、 Na2CO3全部转化为Na2SO4, 反应后的溶液。

37、经脱硫灰溶液泵送 入硫酸钠粗液槽储存; 酸化过程产生的气体通过尾气管道送至原有烟气处理系统; 0077 硫酸钠粗液槽中的硫酸钠粗液经硫酸钠粗液泵送入过滤器(多级过滤)中, 将硫酸 钠粗液中夹带的煤粉、 矿渣等不溶物质过滤出来, 同时将过滤后的硫酸钠清液送入硫酸钠 清液槽中储存; 硫酸钠清液经硫酸钠清液泵再送入复盐溶解槽, 在复盐溶解槽内加入复盐 离心机分离得到的含有碳酸氢钠、 硫酸钠和碳酸氢铵的冷冻盐配成硫酸钠复盐溶液(晶 浆); 0078 复盐溶液由复盐溶液泵送至复分解反应器, 同时按照完全反应所需的当量按当量 说明书 6/8 页 9 CN 111701419 A 9 比1:1.05加入固体。

38、碳酸氢铵, 与硫酸钠溶液发生复分解反应: 0079 Na2SO4+2NH4HCO3(NH4)2SO4+2NaHCO3 0080 生成碳酸氢钠和硫酸铵混合浆液, 反应器内的浆液再由浆液泵送至小苏打结晶器 中利用两者的溶解度不同结晶分离; 复分解反应产生的少量气体通过尾气管道集中送回原 有烟气处理系统; 0081 复分解反应后, 小苏打结晶器上部的复盐溶液溢流至复盐母液槽中等待下一步操 作, 而底部的晶浆送入小苏打离心机进行离心分离; 小苏打离心机分离出来的碳酸氢钠固 体和以硫酸铵为主的复盐母液, 复盐母液与小苏打结晶器上部的复盐溶液一起送入复盐母 液槽; 而碳酸氢钠固体送入流化床干燥器, 通过热。

39、空气将碳酸氢钠烘干, 然后再送入小苏打 计量包装机进行计量包装, 作为脱硫剂返回SDS干法脱硫系统中使用; 0082 复盐母液槽中的复盐母液经复盐母液泵送入冷交换器, 通过冷冻水将复盐母液温 度降至10以下, 再送入复盐结晶器中; 随着温度降低, 复盐母液中主要盐类物质的溶解度 随之降低, 在复盐结晶器底部会有硫酸钠、 碳酸氢铵、 碳酸氢钠混合晶体析出, 这部分晶体 送入复盐离心机中进行离心分离, 分离出的固体晶体为复盐, 送回复盐溶解槽中与硫酸钠 清液混合循环使用; 通过复盐结晶器和复盐离心机的结晶、 分离, 进一步降低复盐溶液中的 钠盐含量, 以硫酸铵为主的复盐结晶器上部的复盐溶液及复盐离。

40、心机分离出来的复盐溶液 一起送入母液中和反应器中; 0083 在母液中和反应器中加入硫酸溶液, 调节母液的酸碱度至弱酸性, 将母液中的碳 酸盐全部酸化为硫酸盐, 进一步提高硫酸铵纯度, 形成硫酸铵溶液; 0084 硫酸铵溶液经硫酸铵溶液泵送入热交换器中, 与双效蒸发中换热器排出的热介质 进行换热升温; 换热后, 热交换器排出的冷凝水集中送回脱硫灰溶解反应器用于溶解原料; 而硫酸铵溶液升温后送至双效蒸发中轴流泵出口; 0085 硫酸铵溶液在双效蒸发系统内进行蒸发浓缩, 最终从蒸发器底部排除硫酸铵浆 液, 再通过硫酸铵浆液泵送至结晶器中结晶; 在真空泵抽负压的作用下, 蒸发器中蒸发出来 的水蒸气,。

41、 分别经过换热器及冷却器降温冷凝后进入分离器, 在分离器中, 底部的冷凝液经 冷凝液泵与热交换器排出的冷凝水一起送回脱硫灰溶解反应器用于溶解原料; 0086 送入硫酸铵结晶器中的硫酸铵浆液结晶后, 晶体送入硫酸铵离心机中离心分离, 分离后的硫酸铵固体送入流化床干燥机, 在热空气作用下干燥, 再送入硫酸铵计量包装机 中称重包装; 硫酸铵离心机中分离出的母液及硫酸铵结晶器中溢流出的母液送入硫酸铵母 液槽, 再由硫酸铵母液泵送回双效蒸发轴流泵的入口循环蒸发浓缩。 0087 第二实施例 0088 与第一实施例不同之处在于, 第一实施例复分解反应直接采用固体碳酸氢铵作为 原料, 而第二实施例采用氨水或气。

42、氨与烟气中的CO2作原料, 通过碳化工艺制备碳酸氢铵浆 液, 再进行复分解反应; 与第一实施例的技术相比, 第二实施例发明的有益效果是可以减少 烟气中的CO2排放, 实现CO2资源回收利用。 0089 第二实施例步骤路线为: 0090 锅炉出口的烟气通过冷却器进行降温处理, 然后由罗茨风机鼓入冷却器中, 将烟 气温度降至30左右, 再送入碳化塔内。 0091 进入碳化塔内的烟气与氨水泵送来的氨水或外界送来的氨气和工艺水, 在塔内发 说明书 7/8 页 10 CN 111701419 A 10 生碳化反应, 生成复分解反应的原料碳酸氢铵。 成品碳酸氢铵浆液汇集到碳酸氢钠底部, 由 碳酸氢钠浆液泵送至复分解反应器内。 0092 以上所述仅为本发明的实施例, 并非因此限制本发明的专利范围, 凡是利用本发 明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换, 或直接或间接运用在其它相关的技术领 域, 均同理包括在本发明的专利保护范围内。 说明书 8/8 页 11 CN 111701419 A 11 。

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内容关键字: 钠碱干法 脱硫 循环 利用 方法
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