阅读说明：本技术 碱回收炉湿法脱硫除尘废水零排放工艺 () 是由 李恒喜 于 2019-08-16 设计创作，主要内容包括：碱回收炉湿法脱硫除尘废水零排放工艺,降温喷淋塔喷淋水流程：将苛化工段稀白液先泵送至降温塔底部循环池,经喷淋泵泵送至降温塔喷淋层喷淋后再自然回流至循环池；喷淋管上接一分支管至碱炉绿液溶解槽,此管线上配有一自动调节阀门,通过该调节阀控制进入绿液溶解的稀白液量以实现对绿液的浓度控制；在进循环池稀白液管上设置有自动调节阀门,通过该调节阀来控制循环池液位平衡。本发明工艺将湿法脱硫除尘工艺应用到。()

碱回收炉湿法脱硫除尘废水零排放工艺

技术领域

本发明属于制浆造纸废气处理技术领域，具体涉及碱回收炉湿法脱硫除尘工艺。

背景技术

制浆厂大气污染物主要来自碱回收炉、石灰窑和工艺过程的无组织废气，其中碱回收炉烟气为浆厂最重要的大气污染物排放源。碱回收炉排放烟气约占浆厂总排放量的80%，其中碱炉烟气中粉尘、二氧化硫及氮氧化物为主要污染物。根据中国环保部门的要求，造纸企业65t/h以上碱回收炉可参照《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中现有循环流化床火力发电锅炉的排放控制要求执行，标准中规定烟气粉尘排放极限值为30mg/Nm3，其中部分重点区域要求极限值为20mg/Nm3；另外，有些电厂实施 “超低排放”标准，也要求粉尘排放极限值为10mg/Nm3。

目前已有技术对于碱回收炉常规除尘工艺是使用干式静电除尘器。对于新建生产线在碱炉出口烟气粉尘含量满足25g/Nm³的前提下，新型的干式静电除尘器处理后的烟气中粉尘含量也能降到10mg/Nm³以内。但是国内存在很大一部分老的生产线，碱炉及配套干电除尘器都运行了一定的年限，碱炉出口粉尘含量很难稳定控制在25g/Nm³以内，因此仅仅通过改造干电除尘器达不到环保排放要求；另外对碱炉本体及干电除尘器进行改造升级会造成老系统停机时间长，生产产能影响大。

碱回收炉烟气中粉尘的主要特点是极易溶于水，其中硫酸钠、氯化钠、钾盐等溶入水后呈中性，碳酸钠溶入水后会呈碱性。碱炉的燃烧状况会影响碱尘的成分，当少量的硫酸氢钠出现时，碱尘的水溶液则会显酸性。

湿法脱硫除尘系统运行过程中由于碱尘会大量的溶于水而变成盐溶液，因此分析出碱尘水溶液的性质对系统的防腐设计就至关重要。碱回收炉正常燃烧情况下烟气中粉尘主要成分为：硫酸钠、碳酸钠、氯化钠、钾盐及其他。

目前湿法除尘脱硫工艺广泛应用于电厂燃煤锅炉、烧结炉、有色冶金炉窑、玻璃生产炉窑、水泥生产炉窑，化工生产线、水泥生产线等行业。湿法脱硫除尘工艺由于气体和液体接触过程中同时发生传质和传热的过程，因此既具备除尘作用，又具有烟气降温和吸收的作用。

碱回收炉的粉尘和其他炉型有很大的区别，其他炉粉尘组分相对稳定，而碱回收炉会因本身燃烧情况的变化粉尘组分也会发生相应改变：

第一，在垫层温度高，而硫化度较低的情况下，碱回收炉内燃烧过程中硫钠比（硫/钠）较低，此时烟气中粉尘主要为硫酸钠和碳酸钠。

第二，在垫层温度低，而硫化度较高的情况下，碱回收炉内燃烧过程中硫钠比（硫/钠）较高，此时烟气中粉尘组分会发生明显变化，过剩二氧化硫和氧气在低温区反应生成三氧化硫，最终和硫酸钠反应会生成硫酸氢纳。

第三，当出现硫钠比较高的燃烧情况时，碱灰组分中因含有硫酸氢钠，溶入水后粉尘溶液PH值会发生明显变化。

第四，当烟尘不断溶于水时，硫酸氢钠不断累积，加之二氧化硫的溶解，碱尘的水溶液逐渐累积成强酸性。

发明内容

本发明的目的是要解决碱回收炉采用湿法脱硫除尘工艺时，由于碱回收炉产生的烟气成分会导致喷淋水呈现酸性，对湿法脱硫除尘设备产生极大的腐蚀性，另外也会产生大量的污水排放等问题，既能保证脱硫除尘效果，也能解决设备腐蚀问题，同时也能实现脱硫除尘系统运行废水零排放。

本发明实现目的的技术方案：

碱回收炉湿法脱硫除尘废水零排放工艺，包括以下工艺步骤：

（(1）烟气流程：出干式电除尘后烟气经过引风机送至降温塔，经过降温喷淋后温度降低至70℃以内，同时溶解吸收部分烟气碱粉尘和二氧化硫气体；烟气再进入湿式电除尘进行进一步除尘处理，最终低温烟气送至烟囱进行排放；

（2）降温喷淋塔喷淋水流程：将苛化工段稀白液先泵送至降温塔底部循环池，经喷淋泵泵送至降温塔喷淋层喷淋后再自然回流至循环池；喷淋管上接一分支管至碱炉绿液溶解槽，此管线上配有一自动调节阀门，通过该调节阀控制进入绿液溶解的稀白液量以实现对绿液的浓度控制；在进循环池稀白液管上设置有自动调节阀门，通过该调节阀来控制循环池液位平衡；所述的苛化工段稀白液系苛化工段洗涤绿泥及白泥后的滤液，主要成分氢氧化钠和硫化钠，碱浓度10-30g/L。

本发明的显著进步：本发明工艺将湿法脱硫除尘工艺应用到制浆碱回收炉烟气处理上，考虑到因碱回收炉燃烧情况发生变化而引起粉尘组分的变化，降温喷淋液会因溶解了含硫酸氢钠组分的粉尘和吸收二氧化硫等酸性气体而呈酸性。因此在喷淋液的选择上进行了进一步优化，选用了碱回收炉下工序的稀白液作为湿法脱硫除尘系统的降温喷淋水，解决了系统设备在运行过程中的腐蚀问题；同时实现系统运行废水零排放。

本发明的突出特点：

（1）粉尘达到国标要求的排放标准：本处理工艺作为干式静电除尘器后补充除尘，在干式静电除尘器处理后烟气粉尘含量较高的情况下，能将碱炉烟气中粉尘含量稳定控制在10mg/Nm³以下。在烟气技改项目优势较大。

（2）碱回收车间工艺质量优化：该除尘工艺降温塔使用苛化工段产生的稀白液作为喷淋液，具备以下突出特点：烟气中的碱尘极易溶于水，溶解后的喷淋水有强腐蚀性，采用稀白液能有效控制湿式除尘的系统腐蚀；碱性环境更有利于吸收烟气中二氧化硫等酸性成分，达到脱硫的效果。经过稀白液喷淋后烟气中二氧化硫含量控制在10mg/Nm³以内；提高碱回收率，在不改变稀白液原有功能，经喷淋吸收碱尘后又回送至碱炉作为溶解熔融物用，减少碱尘对大气排放，增加了碱的回收率；采用稀白液作为喷淋液时，湿式电除尘几乎不增加清水消耗，可实现系统运行废水零排放；稀白液作为喷淋水使用后，降温塔中部分稀白液中的水由于蒸发进入大气。在苛化工段可适当增加绿泥和白泥的洗涤水用量，即提高了绿泥和白泥的洗净度，也不会因为稀白液的量增加而打破原有系统的平衡。

附图说明

图 1为本发明湿法脱硫除尘系统工艺流程图。

图2 为稀白液原有流程图。

图3 为稀白液新流程图。

图4为湿法脱硫除尘前后烟气粉尘含量对比图。

图5为湿法脱硫除尘前后烟气二氧化硫含量对比图。

图6为湿法脱硫除尘前后烟气氮氧化物含量对比图。

图中：1-循环池，2- 绿液溶解槽，3-喷淋泵，4-降温喷淋塔，5-湿电除尘器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例进一步说明本发明的内容。

图1 所示：碱回收湿法脱硫除尘废水零排放工艺，包括以下工艺步骤：

（1）烟气流程：出干式电除尘后烟气首先进入降温喷淋塔4，经过降温喷淋后温度降低至70℃以内，同时溶解吸收部分烟气碱粉尘和二氧化硫气体；烟气再进入湿式电除尘5进行进一步除尘处理，最终低温烟气送至烟囱进行排放。

（2）降温塔喷淋水流程：考虑到碱回收炉烟气组分的特殊性，为避免降温喷淋液出现酸性对设备造成腐蚀，此除尘工艺降温塔使用苛化工段产生的稀白液作为喷淋液。稀白液是苛化工段白液处理设备、洗涤绿泥及白泥后的洗涤液，主要含有氢氧化钠和硫化钠等有效碱成分，一般碱浓度在20-50g/L。

图2所示：常规稀白液流程为从碱回收苛化工段稀白液槽泵送至碱回收炉绿液溶解槽2用于溶解碱炉熔融物，通过自动调节阀控制进绿液溶解槽的稀白液量，最终实现对绿液浓度的控制。

图3所示：此工艺将苛化工段稀白液先泵送至降温塔底部循环池1，经喷淋泵3泵送至降温塔喷淋层喷淋后再自然回流至循环池1。喷淋管上接一分支管至碱炉绿液溶解槽2，此管线上配有一自动调节阀门，通过该调节阀控制进入绿液溶解的稀白液量以实现对绿液的浓度控制；另在进循环池1稀白液管上设置有自动调节阀门，通过该调节阀来控制循环池1液位平衡。

发明工艺效果运行相关数据分析：

图4所示：湿法脱硫除尘前、后烟气中粉尘含量对比，数据来源于烟气取样分析。

图5所示：湿法脱硫除尘前、后烟气中二氧化硫含量对比，数据来源于烟气取样分析。

图6所示：湿法脱硫除尘前、后烟气中氮氧化物含量对比，数据来源于烟气取样分析。

从以上三组数据分析可以看出，该湿电除尘工艺应用到碱回收炉上，除尘和脱硫效果明显，并且稳定；对氮氧化物影响不大。但是由于碱炉在控制二氧化硫和氮氧化物的工艺上是反向的，而此湿法除尘工艺可以确保二氧化硫低的排放浓度，因此可以通过降低碱炉底部垫层温度而达到降低氮氧化物排放浓度的目的,最终实现碱回收炉烟气总的低排放浓度。