[其他]提高石灰石利用率的鈉—石灰石雙重堿處理煙道氣脫硫工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87102506
• 申請日: 1987-03-31
• 公開（公告）號: CN87102506A
• 公開（公告）日: 1988-01-06
• 發(fā)明（設計）人: 羅貝脫·J·巴埃爾查尼;維洛特·L·勃華特;王蔻秀
• 申請（專利權(quán)）人: FMC公司
• 主分類號: B01D53/34
• 分類號: B01D53/34
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 吳惠中

本發(fā)明是關于一個煙道氣脫硫（FGD）的工藝。該工藝用石灰石來再生廢棄的含亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉的堿性吸收液。

利用既含亞硫酸鈉又含亞硫酸氫鈉的堿性吸收液從煙道氣中脫除硫的氧化物，如脫除SO₂的煙道氣脫硫工藝是人所共知的。該工藝是連續(xù)操作的，同時用石灰或石灰石來再生廢棄的吸收液。與直接用石灰或石灰石處理煙道氣的單次堿處理工藝相比，這樣的石灰/石灰石-鈉鹽工藝通常稱之謂雙重或兩次堿處理工藝。

以下的美國專利中曾經(jīng)描述過這種利用石灰石作為再生劑的雙重堿處理工藝：美國專利4，410，500號，發(fā)明人王等;美國專利4，431，618號，發(fā)明人鮑沃特（Boward）等（該專利是關于工藝的控制方法的）;美國專利，3，848.070號，發(fā)明人奧諾朱卡（Onozuka）;美國專利3，944，649號，發(fā)明人菲爾德等;美國專利3，989，796號，發(fā)明人莫利特（Morita）等。

石灰石再生是典型地在一系列帶攪拌的罐式反應器中進行的連續(xù)操作，并在第一個罐中使石灰石與廢棄的吸收液接觸。通常再生罐系統(tǒng)操作時固體濃度比較稀，例如，約1～3%（重量），這是一種亞硫酸鈣/硫酸鈣和未經(jīng)反應的石灰石的混合物。

用石灰石把由于吸收二氧化硫而形成的亞硫酸氫鹽再生成亞硫酸鹽的一個缺點是它的反應活性低。因此，為了在再生罐系統(tǒng)中獲得足夠高的石灰石利用率，比如說，高于90%的利用率，需要相對長的停留時間。

上述的王等人及鮑沃特等人的專利用了少于化學計量的石灰石。因此他們的過程對于造成石灰石的低活性的那些因素，例如磨過的粗的石灰石的粒子大小是很易受責難的。石灰石反應活性的任何較明顯的下降都將要求一個無法接受的大的反應器容量，因為此時為了在再生步驟中獲得足夠高的石灰石利用率需要很長的停留時間。在以前關于處理石灰石的低活性的文章中曾描述了各種觀點。

上面提到的奧諾朱卡等人、菲爾德等人和莫利特等人的專利指出：為了在再生期間完全中和亞硫酸氫鹽至少應該用化學計量的石灰石量。雖然過量的石灰石能增加總的再生反應速率，但石灰石的利用率通常會隨之降低，而這反過來影響了總的FGD工藝的經(jīng)濟性。

在一些專利中描述了對慣用的帶攪拌的罐再生系統(tǒng)的改進以作為改善石灰石再生操作的手段。

周等人的美國專利4，388，282號用水力旋流器分離帶攪拌的罐式反應器固體中粗的未反應的石灰石粒子和較小的亞硫酸鈣粒子，石灰石粒子再循環(huán)作進一步反應以提高總的石灰石利用率。由于這個分離步驟依靠石灰石粒子和亞硫酸鈣/硫酸鈣再生副產(chǎn)品固體大小差異的存在，所以對于仔細磨過的石灰石，這個步驟可能是無效的。副產(chǎn)品固體大小受再生罐系統(tǒng)的化學和機械設計的影響的這一事實也使該過程復雜化。

在威爾亥姆的美國專利4，540，556號和4，462，969號中，還提出了另一種方法，該方法的基礎是運用了二個反應階段，其中包含一層約含15～40%的固體的淤漿層。盡管這個過程減少所要求的總的液相停留時間（和再生罐尺寸），因為難以提供液相與含未反應的石灰石的沉降的固體層之間的充分的接觸，所以人們所得的石灰石利用率仍舊較低。

多爾曼（Dauerman）等人的美國專利4，251，962號，描述了一個較簡單的方法。該方法省去了一個多級罐再生系統(tǒng)，并且講到用一個Y型的混合噴咀來促進石灰石淤漿與吸收液在再生期間的混合與反應。該專利權(quán)人推薦，用超過化學計量的石灰石以使他們的發(fā)明的優(yōu)點達到最大。但是增加石灰石的用量必然會降低石灰石的利用效率。

本發(fā)明提供了一個在一個常用的帶攪拌的再生罐系統(tǒng)中，不必借助應用專門設計的設備而獲得超過90%的出色的石灰石利用率的簡單的方法。

本發(fā)明是一種適用于一個用于煙道氣連續(xù)脫硫的鈉-石灰石雙重堿處理工藝的改進。本發(fā)明在一個使用一種亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉水溶液的吸收器中從一種含SO₂的煙道氣中多步吸收二氧化硫，本發(fā)明至少分出部分吸收器流出液以便用石灰石再生，本發(fā)明通過把石灰石導入分出的吸收器流出液中從而把亞硫酸氫鹽轉(zhuǎn)化成亞硫酸鹽把副產(chǎn)物固體與石灰石處理后的溶液分離開來，并使再生后的溶液返回到吸收器。

根據(jù)本發(fā)明，通過改進增加了再生操作期間所用的石灰石的利用率。這些改進包括：

（a）把大部分分出的用于石灰石再生的吸收器流出液引入一個再生罐系統(tǒng);

（b）使再生罐系統(tǒng)中的吸收器流出液與磨碎的石灰石接觸。再生罐系統(tǒng)中的固體含量保持在5%（重量）以下;