利用造纸白泥脱除烟气中二氧化硫的技术研究

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1、利用造纸白泥脱除烟气中二氧化硫的技术研究摘要:文章介绍了利用造纸白泥脱除烟气中二氧化硫的工艺流程、设备和技术设计特点，并对其应用前景进行了分析。关键词:造纸白泥;烟气脱硫;设计特点我国每年由于酸雨和二氧化硫污染造成农作物、森林和人体健康等方面的经济损失达1100多亿元。而火电厂的二氧化硫排放占全部二氧化硫排放的比重很高，因此火电厂脱硫是国家减排二氧化硫的重点之一。烟气脱硫（FlueGasDesulfurization，FGD）是控制酸雨和二氧化硫污染最为有效的技术手段。目前，世界各国对烟气脱硫都非常重视，已开发出数十种行之有效的脱硫技术。本文介绍了利用造纸白泥脱除锅炉烟气中二氧化硫的方法

2、。1造纸白泥-石膏法烟气脱硫技术造纸白泥是造纸厂的废弃物。造纸厂碱回收车间的黑液浓缩焚烧后，从燃烧炉底部流出的熔融物的主要成分是碳酸钠和硫化钠，溶于稀白液后，称为绿液。在苛化工段，往绿液中加消石灰，使碳酸钠转化为氢氧化钠。澄清后的液体称为白液，即蒸煮用的碱液，沉淀出的碳酸钙称为白泥。化学反应式如下：Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3↓造纸白泥需要进行洗涤以回收其中的残碱，经过滤、脱水后即产出白泥。草浆碱回收后的白泥因含硅量高，难以回收CaCO3，只能堆存填埋。由于造纸白泥含碱达4.14％，排入江河后会对生态环境造成十分严重的危害和污染，国家从2000年起就限制其排放量。

3、为解决这一难题，同时也为消除“白色污染”，利用造纸白泥脱除锅炉烟气中的二氧化硫，有利于充分利用国内大量的造纸白泥变废为宝，降低产品成本，节约资金，实现可持续发展。造纸白泥作为一种脱硫剂可有效脱除烟气中的二氧化硫，具有以废治废、脱硫效率高、脱硫成本低的特点，同时又减少了白泥的堆存。造纸白泥可替代双碱法中的氢氧化钠和氧化钙、氧法镁法中的氧化镁、石灰石-石膏法中的碳酸钙，广泛适用于工业锅炉、电站锅炉和工业窑炉中的二氧化硫脱除。脱硫效率可达到90%，由于在脱硫的同时也具有除尘作用，除尘效率可达到98%。利用白泥脱硫不需要特殊设备，在循环泵前加入到水池中搅拌一下即可。为了减少系统的结垢，在加入造纸

4、白泥的同时加入少量的氧化镁即可维持系统的稳定运行。2造纸白泥脱硫工艺流程造纸白泥-石膏湿法脱硫工艺系统主要由烟气除尘降温系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。其基本工艺流程见图1。锅炉烟气经电除尘器除尘后，通过增压风机、气-气换热器GGH（可选）降温后进入吸收塔。烟气在吸收塔内向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。循环浆液则通过喷浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中，以便脱除SO2、SO3、HCl和HF，与此同时采用强制氧化工艺，将反应的副产物氧化为石膏（CaSO4·2H2O）。循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中，通过喷嘴进行雾化，使气体和液体得到充分接触

5、。每个泵通常都与其各自的喷淋层相连接，即通常采用单元制。在吸收塔中，造纸白泥与二氧化硫反应并氧化生成石膏，这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出，进入石膏脱水系统。石膏脱水系统主要包括石膏水力旋流器（作为一级脱水设备）、浆液分配器和真空皮带脱水机。经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾，去除清洁烟气中所携带的浆液雾滴。同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗，一是为了防止除雾器堵塞，二是可将冲洗水作为补充水以稳定吸收塔液位。在吸收塔出口，烟气温度为55℃～65℃，且为水蒸汽所饱和。通过GGH将烟气加热到72℃以上，以提高烟气的抬升高度和扩散能力。最后，洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。脱硫

6、过程主反应为：SO2+H2O→H2SO3（吸收）CaCO3+H2SO3→CaSO3+CO2+H2O（中和）CaSO3+1/2O2→CaSO4（氧化）CaSO3+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O（结晶）CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O（结晶）CaSO3+H2SO3→Ca(HSO3)2（pH控制）同时烟气中的HCl、HF与CaCO3反应，生成CaCl2或CaF2。吸收塔中的pH值通过注入造纸白泥浆液进行调节与控制，一般pH值在5.2～6.5。3主要工艺系统设备及功能3.1烟气系统烟气系统包括烟道、烟气挡板、密封风机和GGH等关键设备。吸收塔入口烟道及出口至挡板烟道的烟气温度较

7、低且含湿量较大，容易对烟道产生腐蚀，需进行防腐处理。烟气挡板是脱硫装置进入和退出运行的重要设备，分为FGD主烟道烟气挡板和旁路烟气挡板。前者安装在FGD系统的进出口，由双层烟气挡板组成，当关闭主烟道时，双层烟气挡板之间连接密封空气，以保证FGD系统内的防腐衬胶等不受破坏。旁路挡板安装在原锅炉烟道的进出口。当FGD系统运行时，旁路烟道关闭，这时烟道内连接密封空气。旁路烟气挡板设有快开机构，保证在FGD系统发生故障时能迅速打开旁路烟道，