燃煤锅炉烟气环保治理、综合利用生产工艺和专用设备 本发明涉及一种燃煤锅炉烟气环保治理、综合利用生产工艺和专用设备,具体地说它采用氨水脱硫剂,经脱硫反应塔脱硫,其生成物制造肥料的生产工艺。
燃煤锅炉烟气是环境污染的主要污染种类之一,现已被列入国家重点环保治理项目,近两年来,国务院、环保局、国家科委、财政部又联合下达文件,加大限期治理力度,因此引起各行各业的高度重视并积极进行研究。
锅炉排放的烟气污染物主要由煤粉燃烧后产生的气体和固体两大部分组成,气体包括CO,CO2,O2,H2O和SO2,其中SO2占大多数,也是造成大气污染的重要组分,固体包括煤燃烧产生的灰粒和没燃烬的碳粒,飞灰是煤的灰份之一,其粒径为5-100μm,其中10-50μm粒径占大多数,10μm以下的约占5-20%,碳粒粒径为0.05-1μm,是不完全燃烧产物,另外烟气中含有部分大颗粒及超级微粉尘粒子。
目前,烟气脱硫主要有三种方法,即燃烧前脱硫,燃烧中脱硫和燃烧后烟气脱硫,而后一种方法应用最广,效果最好,经济合理的脱硫技术,这种脱硫方法,又分湿法和干法两种,湿法是利用石灰水,NaOH水溶液或双碱水等液态吸收剂和烟气中SO2发生化学反应,是国内外普遍运用最多的技术,干法主要有亚氨法、喷雾干澡法和等离子法,亚氨法具有反应快,流程短,投资少,但吸收剂来源受限制且价格较贵,喷雾干燥法同样具有上述优点,但目前技术尚不完善,等离子法还处于研究开发阶段,因此目前干法还不能广泛用于生产。而湿法存在以下缺点与不足:
a)化学反应为气液反应,反应时间长,造成设备体积庞大;
b)脱硫效率不高,且生产不稳定,一般脱硫率小于70%;
c)一次性投资大,工程费用高,系统工艺复杂,使用和维修不便;
d)吸收剂用量大,运行费用高;
e)防腐及结垢问题难以克服,造成设备寿命短;
f)生成物回收利用困难,造成二次污染。
综上所述,目前尚难以推广应用。
本发明的目的正是为了克服上述已有技术的缺点与不足而提供一种以汽-气化学反应的脱硫的环保治理和生成物综合利用的燃煤锅炉烟气环保治理综合利用生产工艺,从而既达到环保治理又可变废为宝综合效益。
本发明还涉及该生产工艺的专用设备脱硫反应塔。
本发明的目的是通过下列技术方案实现的:
燃煤锅炉烟道气环保治理、综合利用生产工艺,其特征在于它按下述步骤进行:
a)将锅炉烟道气与雾化的氨水同时通入脱硫反应塔进行下列脱硫反应,并生成硫酸铵,反应时间为1-2秒;
①
②
b)收集(a)项反应生成物(NH4)2SO4和烟尘混合物,烟气检测达标,从烟囱排放;
c)再将(b)项收集地混合物加入5-20%钾肥,15-25%磷肥,混合后造粒烘干、冷却、筛分,得到复合肥;
d)最后将复合肥进行磁化,磁场强度为4000奥斯特,制成本发明的综合回收磁化复化肥料产品。
钾肥为氯化钾或硫酸钾,磷肥为过磷酸钙;脱硫反应塔采用HK/TS200型反应塔,它由进气管(1)、塔体(3)、烟气出口(4)、喷头(2)、混料管(7)、排料管(5)和档板(6)组成,在塔体内上部有均布的喷头,通过混料管(7)将均布的喷头串联一体,进料口在塔体上方,排料口在塔体底部,烟气出口在塔体下部一侧;磁化反应采用磁化机型号为400型。
由于采取上述技术方案,使本发明技术与已有技术相比具有如下优点及效果:
a)采用氨水作脱硫剂,通过汽-气化学反应半干式脱硫,使反应时间大大缩短,设备体积小,投资少,工艺简单,操作方便,便于维修;
b)脱硫效率高,可达90%以上,且运行稳定;
c)减少了设备腐蚀,提高使用寿命;
d)生成物硫酸铵由于含有烟尘,因此不能单独使用,但是可以作用肥料,因为烟尘中含有多种微量元素,再与钾肥、磷肥复配,经磁化可生产高效肥料;
e)环保治理费用低,综合回收经济效益好,是一种低投入高产生的废治废,变废为宝的综合效益的技术;
f)本发明生产的磁化复合肥,经过大量试验,证明它具有促进植物生长,使土壤有增温、保墒、疏松透气作用,防止土壤板结,对生物有直接的磁生物效应,提高农作物抗病能力;
g)吸收剂来源广泛,价格低,运行费用低,亦可采用焦化废水,造纸废水,洗毛废水等碱性废液。
附图说明:
图1为本发明的生产工艺流程图。
图2为脱硫反应塔结构示意图。
下面结合附图实施例对本发明技术进一步说明:
按图1的工艺流程和图2的脱硫反应塔,选用×地热电厂燃煤锅炉排放烟气进行试验,
锅炉蒸发量:220吨/小时
锅炉烟气量:41万立方米/小时
锅炉耗煤量:30.80吨/小时
锅炉运行时间:7500小时
煤中含硫量:3%
烟气含硫量:1180mg/Nm3
烟气温度:<300℃。
将锅炉的烟气由脱硫反应塔的进料口(1)进入,同时气泵的气体与氨泵的氨水混合由混料管(7)进入喷头(2)喷出雾化,与烟气在脱硫反应塔体(3)内进行脱硫反应,反应时间为1-2秒,生成硫酸铵,关闭档板(6),收集生成物及烟尘,打开档板从排料口(5)出料,而脱硫后的烟气经检测器检测,微机控制,测定SO2910mg/Nm3,低于国标GB13223标准2100mg/Nm3,达标后,由烟气出口(4)排出,实现了达标排放,脱硫率大于85%。
再收集硫酸铵与烟尘混合物取100kg,加入5kg硫酸钾,25kg过磷酸钙混合造粒,筛分后用磁化机在4000奥斯特进行磁化处理,得到磁化复合肥产品。
经计算,每年可减少8000吨SO2排放,可生产9000吨硫酸铵,年产磁化肥近2万吨,年效益大于800万元。
取100kg上述混合物,加入20公斤氯化钾,15kg过磷酸钙,再按上述方法进行造粒、筛分、磁化,制成磁化复合肥产品。