电石泥废水在锅炉烟气脱硫中的应用

徐加朋

摘要：介绍了利用电石泥上清液作为再生剂的钠钙双碱法脱硫技术在35t锅炉烟气脱硫中的应用，对国内PVC生产企业电石泥废水的资源化利用提供了新的途径。

关键词：电石泥上清液；钠钙双碱法；脱硫

新汶矿业集团有限责任公司泰山盐化工分公司自备热电厂位于泰安市岱岳区满庄镇大汶口石膏工业园内，距离泰安市市区15公里，东临104国道，南邻京福高速，北依京沪高速公路出口，距济南遥墙国际机场仅90公里，交通十分便利，厂址占地约300亩，是年产50万吨建筑石膏粉、3000万平方米纸面石膏板和年产12万吨氨水、10万吨PVC盐化项目的动力配套项目。

该项目是由新矿集团总投资，山东纺织设计院设计，新疆电力建设公司承建，总投资额4.5亿元，安置职工就业200名。自2004年3月份开始施工建设，2005年10月建成开始调试生产；2006年正式投产运行。其工程建设规模为3台150t/h循环流化床锅炉，日本制造两台30MW汽轮发电机组，前苏联制造一台30MW汽轮发电机组，总装机容量为90MW。

1泰山盐化热电厂现状介绍

泰山盐化热电厂是新矿集团大力发展多元化产业的重点建设项目之一，目前是泰安市南部经济技术开发区、大汶口石膏工业园唯一容量最大、供热辐射面最广的电力和热源提供企业，也是新矿集团在大汶口石膏工业园所有项目的热源基地和能源基础，有力支撑了50万吨建筑石膏粉、3000万平方米纸面石膏板、年产12万吨氨水、10万吨PVC项目和天宇度假村旅游项目的正常运营和后续发展。同时，泰山盐化热电厂作为大汶口石膏工业园工业企业用热和工业园区冬季供暖的唯一、可靠热源，为地方发展做出了巨大贡献。

泰山盐化热电厂隶属于新矿集团泰山盐化工分公司管理，设置一个部室、两个车间，主要由燃料输送系统、发电主厂房、电气主控室、110KV配电室、35KV配电室、10KV配电室、化水处理站、循环水冷却系统、烟气静电除尘器、气力除灰系统及脱硫系统等组成。

根据当地市政府二氧化硫治理规划，2005年该公司对其中2台35t中压锅炉进行脱硫改造。

通过对国内脱硫技术的比较考察，采用了钠钙双碱法进行燃煤锅炉烟气脱硫，采用氨水启动、钠碱吸收so2、电石泥上清液再生的方法，充分利用乙炔法生产PVC产生的电石泥废水上清液，达到了以废治废，实现了废物的资源化利用。该脱硫装置在原装置的基础上进行改造，运行后各项技术指标均超过原设计值。该装置运行率达到96.1%，脱硫率达到87%，大大减少了SO2排放。

2.工艺流程及脱硫再生原理

该脱硫工艺称为钠钙双碱法[NaOH-Ca(OH)2，脱硫采用氨水启动、钠碱快速吸收SO2电石泥上清液再生的方法。锅炉烟气从烟道全部切向进入主塔底部，在旋流塔板的导线作用下，螺旋上升；烟气将旋流板上的液体雾化，脱硫剂与烟气充分接触进行脱硫除尘；脱硫除尘后的烟气经除雾后，由引风机抽出排入排囱。

基本化学原理可分脱硫过程和再生过程。

（1）脱硫过程

2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3

（2）再生过程

2NaHSO3+Ca(OH)2=Na2SO3+CaSO3+2H2O

Na2SO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaSO3

在电石泥浆液中，电石泥达到过饱和状态。NaHSO3很快和电石泥反应从而释放出Na+，随后生成的SO32-又继续与电石泥反应，反应生成的CaSO3以半水化合物形式沉淀下来，排出系统，从而使Na+得到再生并保持吸收液中Na+的浓度基本不变，钠碱液与SO2快速反应完成脱硫过程，同时又避免了系统结垢状况的发生。

3.技术特点及改进

烟气脱硫除尘系统核心设备是旋流板塔，有水膜除尘器改造。旋流板塔具有负荷高、压降低、不易堵、操作弹性宽等优点，适用于快速吸收的过程，且具有很高的脱硫效率。

旋流板塔采用国家环保重点实用技术“HIL型旋流板塔脱硫除尘技术与装备”，该塔由多层HIL系列旋流板安装于圆形塔内组合而成，旋流板状如固定的风车叶片。中心有盲板，其结构及其简洁而精致，可使气、液有效合理的分布。烟气有旋流板塔入口切向进入旋流板塔；在旋流板塔的导向作用与烟气自身的旋转运动下，螺旋上升；在板塔上与自上流下的脱硫也接触。并将旋流板上的脱硫液雾化，在良好的雾化条件下进行气液接触，完成烟气的脱硫。

该烟气脱硫方法按工艺可分为脱硫除尘、脱硫液循环和渣处理系统3部分。其核心设备是旋流板塔，是利用原有的除尘设备—文丘里水膜除尘器改造而成，加装高效除雾板，降低投资费用；脱硫再生剂利用工业废物—电石泥上清液（实际消耗物），以废治废，大大降低运行费用；钠碱循环利用，损耗少，运行成本低；废渣主要成分是亚硫酸钙，无毒，不存在二次污染的问题；脱硫用水全为二次水，吸收过程废水零排放；自动联锁控制，安装烟气连续排放监测系统，保持脱硫操作处于最佳状态，无需专人操作。

通过总结运行经验，对原装置进行了部分改进，脱硫液pH值由8.5提高至9.0，达到了脱硫效果的设计指标150mg/m3，使脱硫液和脱硫效率处在最佳状态，提高了脱硫效率。

4.运行效果

经过不断改进，脱硫装置的各项运行指标与设计值相比均有所提高，见表1。

表12005年下半年脱硫装置的实际运行值与设计值比较

5运行费用

该脱硫装置烟气的处理能力为160000m3/h，经过6个月的稳定运行，共脱硫,796t，减轻了SO2对大气的污染。该法使用工业废碱物及二次水，在减少环境污染的同时，降低了运行成本，使脱除SO2的直接费用降低到每吨三百一十四元左右。

总结：

以电石泥上清液为脱硫剂的烟气脱硫工艺成熟可靠、设备简单、运行费用低廉，采用工业废水电石泥上清液，达到了以废治废、废物资源化利用的效果，非常适合国内有电石法生产PVC的企业中大中型锅炉烟气的脱硫改造，值得借鉴应用。

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