一种提高赤泥脱硫脱硝效果的方法及装置与流程

1.本发明属于大气污染控制技术领域，涉及一种用于提高赤泥浆液湿法脱硫脱硝效果的方法及装置。


背景技术：

2.氮氧化物(no
x
)和二氧化硫(so2)是工业生产中排放的主要空气污染物，会导致酸雨、雾霾等环境污染问题。目前，普遍使用湿法烟气脱硫技术(wfgd)和选择性催化脱硝技术(scr)组合的方法来进行脱硫脱硝。但scr脱硝技术对烟气温度有着严格的要求(300℃-420℃)，与大多数非电力工业烟气温度区间不一致，存在一定的局限性。近年来，氧化吸收脱硝技术得到了长足发展，通过氧化剂将烟气中难溶于水的一氧化氮氧化成溶解性好的二氧化氮、五氧化二氮等，然后与碱液吸收剂反应，显著提高了氮氧化物的去除效率，并且该技术与wfgd设备具有良好的兼容性。
3.赤泥是氧化铝生产过程中产生的一种强碱性废渣，组分中含有大量的钙、钠等碱性物质，适合做湿法吸收技术中的碱性吸收剂。现有技术采用赤泥进行脱硫脱硝，但是现有方法和装置赤泥脱硫脱硝的效果并不理想。


技术实现要素：

4.本发明提供一种提高赤泥浆液湿法脱硫脱硝效果的方法和装置，通过向赤泥中加添加剂，在臭氧条件下提高浆液对no2和so2的去除效率，解决传统的臭氧氧化吸收方法中对no2吸收效率低的问题。
5.本发明的技术方案如下：
6.一种提高赤泥浆液湿法脱硫脱硝效果的方法，将赤泥研磨后过筛，过筛赤泥与水混合制备赤泥浆液，在赤泥浆液中加入添加剂得到复合浆液，将臭氧与烟气混合后通入复合浆液中，去除烟气中的氮氧化物和硫化物，对烟气进行脱硫脱硝，强化赤泥浆液湿法脱硫脱硝效果。
7.所述赤泥为氧化铝生产过程中产生的废渣，是一种强碱性固体废弃物。
8.所述过筛是过100～300目筛。
9.所述过筛赤泥与水的质量比为1:20～50。
10.所述添加剂可以为抗坏血酸或抗坏血酸钠。
11.所述复合浆液中添加剂的浓度为0.005～0.025mol/l。
12.所述烟气中含有一氧化氮、二氧化硫等，烟气为燃煤烟气，冶金烟气等。
13.所述臭氧与烟气中氮氧化物的摩尔比为1～1.2:1，将烟气中的氮氧化物(no)全部氧化为二氧化氮即可。
14.本发明还提供所述提高赤泥浆液湿法脱硫脱硝效果的装置，包括烟道1、电除尘器2、臭氧发生器3、气体反应器4、吸收塔5、循环泵6、浆液泵7、烟囱8、赤泥料仓9、添加剂储存槽10、调浆槽11、渣浆泵12、带滤机13、废渣罐14；烟道1与电除尘器2连接，电除尘器2和臭氧
22.31％、tio
2 9.57％，以及不可避免的杂质，采用实施例1的装置，具体步骤如下：
25.(1)先使用球磨机对赤泥进行研磨，保证赤泥可以在水中充分溶解，增大反应的接触面积，然后过300目筛；
26.(2)将过筛后的赤泥颗粒储存在赤泥料仓9中，将赤泥料仓9中的赤泥颗粒导入调浆槽11中，按照赤泥与水的质量比为1:20，将赤泥与水进行搅拌混合，得到赤泥浆液；
27.(3)将添加剂储存槽10中的添加剂抗坏血酸钠加入到调浆槽11中的赤泥浆液中得到复合浆液，复合浆液中添加剂的浓度为0.02mol/l；
28.(4)烟气从烟道1进入电除尘器2中进行除尘处理后，与臭氧发生器3中的臭氧一起进入气体反应器4，两者混合并快速反应，臭氧与烟气中氮氧化物的摩尔比为1.2:1，将烟气中的氮氧化物(no)全部氧化为二氧化氮即可；烟气组分如下：一氧化氮为200ppm，二氧化硫为500ppm，氧气的体积分数为16％，烟气温度为60℃；
29.(5)将调浆槽11中的复合浆液通过浆液泵7泵入吸收塔5中，并由喷头喷洒在吸收塔5内部，将气体反应器4中混合反应后的气体从吸收塔5下部通入吸收塔5中，吸收塔5内形成向上走的气体和向下喷洒的浆液，液气比为6l/m3，两者接触反应后，剩余气体从吸收塔5顶部连接的烟囱8排空，吸收塔5下部收集的吸收液被循环泵6重新泵入吸收塔5上部，由喷头喷洒下来，当烟囱8内的烟气检测仪反馈出口烟气中硫氮升高，即将不符合排放标准时，浆液泵7向吸收塔5内泵入新鲜的复合浆液，并打开吸收塔5底部的阀门，将吸收塔5底部的浆料排出，并由渣浆泵12泵入带虑机13内进行过滤，去除渣浆中的水分，得到无毒无害的工业滤渣进去废渣罐14中，该滤渣可以制备一些建筑材料或陶瓷材料，实现固废的资源化利用。
30.本实施例在4小时内，so2的去除效率为98％，no
x
的去除效率为85％。
31.实施例3
32.一种提高赤泥浆液湿法脱硫脱硝效果的方法，在赤泥浆液中加入添加剂抗坏血酸得到复合浆液，将臭氧与烟气混合后通入复合浆液中，去除烟气中的氮氧化物和硫化物，强化赤泥浆液湿法脱硫脱硝效果，赤泥为氧化铝生产过程中产生的废渣，是一种强碱性固体废弃物，本实施例采用的是云南文山某氧化铝厂产生的拜耳法赤泥，拜耳法赤泥的组成为：cao 26.6％、al2o
3 14.8％、sio
2 15.4％、na2o 7.6％、fe2o
3 21.4％、tio
2 6.1％，以及不可避免的杂质，采用实施例1的装置，具体步骤如下：
33.(1)先使用球磨机对赤泥进行研磨，保证赤泥可以在水中充分溶解，增大反应的接触面积，然后过100目筛；
34.(2)将过筛后的赤泥颗粒储存在赤泥料仓9中，将赤泥料仓9中的赤泥颗粒导入调浆槽11中，按照赤泥与水的质量比为1:50，将赤泥与水进行搅拌混合，得到赤泥浆液；
35.(3)将添加剂储存槽10中的添加剂抗坏血酸加入到调浆槽11中的赤泥浆液中得到复合浆液，复合浆液中添加剂的浓度为0.005mol/l；
36.(4)烟气从烟道1进入电除尘器2中进行除尘处理后，与臭氧发生器3中的臭氧一起进入气体反应器4，两者混合并快速反应，臭氧与烟气中氮氧化物的摩尔比为1:1，将烟气中的氮氧化物(no)全部氧化为二氧化氮即可；烟气组分如下：一氧化氮为200ppm，二氧化硫为500ppm，氧气的体积分数为16％，烟气温度为60℃；
37.(5)将调浆槽11中的复合浆液通过浆液泵7泵入吸收塔5中，并由喷头喷洒在吸收
塔5内部，将气体反应器4中混合反应后的气体从吸收塔5下部通入吸收塔5中，吸收塔5内形成向上走的气体和向下喷洒的浆液，液气比为6l/m3，两者接触反应后，剩余气体从吸收塔5顶部连接的烟囱8排空，吸收塔5下部收集的吸收液被循环泵6重新泵入吸收塔5上部，由喷头喷洒下来，当烟囱8内的烟气检测仪反馈出口烟气中硫氮升高，即将不符合排放标准时，浆液泵7向吸收塔5内泵入新鲜的复合浆液，并打开吸收塔5底部的阀门，将吸收塔5底部的浆料排出吸收塔5，并由渣浆泵12泵入带虑机13内进行过滤，去除渣浆中的水分，得到无毒无害的工业滤渣进去废渣罐14中，该滤渣可以制备一些建筑材料或陶瓷材料，实现固废的资源化利用。
38.本实施例在4小时内，so2的去除效率为94％，no
x
的去除效率为63％。
39.实施例4
40.一种提高赤泥浆液湿法脱硫脱硝效果的方法，在赤泥浆液中加入添加剂抗坏血酸钠得到复合浆液，将臭氧与烟气混合后通入复合浆液中，去除烟气中的氮氧化物和硫化物，强化赤泥浆液湿法脱硫脱硝效果，赤泥为氧化铝生产过程中产生的废渣，是一种强碱性固体废弃物，本实施例采用的是云南文山某氧化铝厂产生的拜耳法赤泥，拜耳法赤泥的组成及质量百分比为：cao 32.6％、al2o
3 12.8％、sio
2 15.1％、na2o 6.4％、fe2o
3 21.8％、tio
2 2.1％，以及不可避免的杂质，采用实施例1的装置，具体步骤如下：
41.(1)先使用球磨机对赤泥进行研磨，保证赤泥可以在水中充分溶解，增大反应的接触面积，然后过100目筛；
42.(2)将过筛后的赤泥颗粒储存在赤泥料仓9中，将赤泥料仓9中的赤泥颗粒导入调浆槽11中，按照赤泥与水的质量比为1:50，将赤泥与水进行搅拌混合，得到赤泥浆液；
43.(3)将添加剂储存槽10中的添加剂抗坏血酸钠加入到调浆槽11中的赤泥浆液中得到复合浆液，复合浆液中添加剂的浓度为0.005mol/l；
44.(4)烟气从烟道1进入电除尘器2中进行除尘处理后，与臭氧发生器3中的臭氧一起进入气体反应器4，两者混合并快速反应，臭氧与烟气中氮氧化物的摩尔比为1:1，将烟气中的氮氧化物(no)全部氧化为二氧化氮即可；烟气组分如下：一氧化氮为200ppm，二氧化硫为500ppm，氧气的体积分数为16％，烟气温度为60℃；
45.(5)将调浆槽11中的复合浆液通过浆液泵7泵入吸收塔5中，并由喷头喷洒在吸收塔5内部，将气体反应器4中混合反应后的气体从吸收塔5下部通入吸收塔5中，吸收塔5内形成向上走的气体和向下喷洒的浆液，液气比为6l/m3，两者接触反应后，剩余气体从吸收塔5顶部连接的烟囱8排空，吸收塔5下部收集的吸收液被循环泵6重新泵入吸收塔5上部，由喷头喷洒下来，当烟囱8内的烟气检测仪反馈出口烟气中硫氮升高，即将不符合排放标准时，浆液泵7向吸收塔5内泵入新鲜的复合浆液，并打开吸收塔5底部的阀门，将吸收塔5底部的浆料排出吸收塔5，并由渣浆泵12泵入带虑机13内进行过滤，去除渣浆中的水分，得到无毒无害的工业滤渣进去废渣罐14中，该滤渣可以制备一些建筑材料或陶瓷材料，实现固废的资源化利用。
46.本实施例在4小时内，4小时内，so2的去除效率仅为95％，no
x
的去除效率为65％。
47.实施例5
48.一种提高赤泥浆液湿法脱硫脱硝效果的方法，在赤泥浆液中加入添加剂抗坏血酸钠得到复合浆液，将臭氧与烟气混合后通入复合浆液中，去除烟气中的氮氧化物和硫化物，
强化赤泥浆液湿法脱硫脱硝效果，赤泥为氧化铝生产过程中产生的废渣，是一种强碱性固体废弃物，本实施例采用的是云南文山某氧化铝厂产生的拜耳法赤泥，拜耳法赤泥的组成及质量百分比为：cao 26.6％、al2o
3 14.8％、sio
2 15.4％、na2o 7.6％、fe2o
3 21.4％、tio
2 6.1％，以及不可避免的杂质，采用实施例1的装置，具体步骤如下：
49.(1)先使用球磨机对赤泥进行研磨，保证赤泥可以在水中充分溶解，增大反应的接触面积，然后过300目筛；
50.(2)将过筛后的赤泥颗粒储存在赤泥料仓9中，将赤泥料仓9中的赤泥颗粒导入调浆槽11中，按照赤泥与水的质量比为1:30，将赤泥与水进行搅拌混合，得到赤泥浆液；
51.(3)将添加剂储存槽10中的添加剂抗坏血酸钠加入到调浆槽11中的赤泥浆液中得到复合浆液，复合浆液中添加剂的浓度为0.025mol/l；
52.(4)烟气从烟道1进入电除尘器2中进行除尘处理后，与臭氧发生器3中的臭氧一起进入气体反应器4，两者混合并快速反应，臭氧与烟气中氮氧化物的摩尔比为1.2:1，将烟气中的氮氧化物(no)全部氧化为二氧化氮即可；烟气组分如下：一氧化氮为200ppm，二氧化硫为500ppm，氧气的体积分数为16％，烟气温度为60℃；
53.(5)将调浆槽11中的复合浆液通过浆液泵7泵入吸收塔5中，并由喷头喷洒在吸收塔5内部，将气体反应器4中混合反应后的气体从吸收塔5下部通入吸收塔5中，吸收塔5内形成向上走的气体和向下喷洒的浆液，液气比为6l/m3，两者接触反应后，剩余气体从吸收塔5顶部连接的烟囱8排空，吸收塔5下部收集的吸收液被循环泵6重新泵入吸收塔5上部，由喷头喷洒下来，当烟囱8内的烟气检测仪反馈出口烟气中硫氮升高，即将不符合排放标准时，浆液泵7向吸收塔5内泵入新鲜的复合浆液，并打开吸收塔5底部的阀门，将吸收塔5底部的浆料排出吸收塔5，并由渣浆泵12泵入带虑机13内进行过滤，去除渣浆中的水分，得到无毒无害的工业滤渣进去废渣罐14中，该滤渣可以制备一些建筑材料或陶瓷材料，实现固废的资源化利用。
54.本实施例在4小时内，so2的去除效率为98％，no
x
的去除效率为86％。
55.实施例6
56.一种提高赤泥浆液湿法脱硫脱硝效果的方法，在赤泥浆液中加入添加剂抗坏血酸得到复合浆液，将臭氧与烟气混合后通入复合浆液中，去除烟气中的氮氧化物和硫化物，强化赤泥浆液湿法脱硫脱硝效果，赤泥为氧化铝生产过程中产生的废渣，是一种强碱性固体废弃物，本实施例采用的是云南文山某氧化铝厂产生的拜耳法赤泥，拜耳法赤泥的组成及质量百分比为：cao 26.6％、al2o
3 14.8％、sio
2 15.4％、na2o 7.6％、fe2o
3 21.4％、tio
2 6.1％，以及不可避免的杂质，采用实施例1的装置，具体步骤如下：
57.(1)先使用球磨机对赤泥进行研磨，保证赤泥可以在水中充分溶解，增大反应的接触面积，然后过300目筛；
58.(2)将过筛后的赤泥颗粒储存在赤泥料仓9中，将赤泥料仓9中的赤泥颗粒导入调浆槽11中，按照赤泥与水的质量比为1:20，将赤泥与水进行搅拌混合，得到赤泥浆液；
59.(3)将添加剂储存槽10中的添加剂抗坏血酸加入到调浆槽11中的赤泥浆液中得到复合浆液，复合浆液中添加剂的浓度为0.025mol/l；
60.(4)烟气从烟道1进入电除尘器2中进行除尘处理后，与臭氧发生器3中的臭氧一起进入气体反应器4，两者混合并快速反应，臭氧与烟气中氮氧化物的摩尔比为1.2:1，将烟气
中的氮氧化物(no)全部氧化为二氧化氮即可；烟气组分如下：一氧化氮为200ppm，二氧化硫为500ppm，氧气的体积分数为16％，烟气温度为60℃；
61.(5)将调浆槽11中的复合浆液通过浆液泵7泵入吸收塔5中，并由喷头喷洒在吸收塔5内部，将气体反应器4中混合反应后的气体从吸收塔5下部通入吸收塔5中，吸收塔5内形成向上走的气体和向下喷洒的浆液，液气比为6l/m3，两者接触反应后，剩余气体从吸收塔5顶部连接的烟囱8排空，吸收塔5下部收集的吸收液被循环泵6重新泵入吸收塔5上部，由喷头喷洒下来，当烟囱8内的烟气检测仪反馈出口烟气中硫氮升高，即将不符合排放标准时，浆液泵7向吸收塔5内泵入新鲜的复合浆液，并打开吸收塔5底部的阀门，将吸收塔5底部的浆料排出吸收塔5，并由渣浆泵12泵入带虑机13内进行过滤，去除渣浆中的水分，得到无毒无害的工业滤渣进去废渣罐14中，该滤渣可以制备一些建筑材料或陶瓷材料，实现固废的资源化利用。
62.本实施例在4小时内，so2的去除效率为95％，no
x
的去除效率为79％。
63.对比例1
64.本实施例采用的是云南文山某氧化铝厂产生的拜耳法赤泥，拜耳法赤泥的组成及质量百分比为：cao 21.86％、al2o
3 17.84％、sio
2 15.84％、na2o 8.68％、fe2o
3 22.31％、tio
2 9.57％，以及不可避免的杂质，采用实施例1的装置，具体步骤如下：
65.(1)先使用球磨机对赤泥进行研磨，保证赤泥可以在水中充分溶解，增大反应的接触面积，然后过300目筛；
66.(2)将过筛后的赤泥颗粒储存在赤泥料仓9中，将赤泥料仓9中的赤泥颗粒导入调浆槽11中，按照赤泥与水的质量比为1:20，将赤泥与水进行搅拌混合，得到赤泥浆液；
67.(3)烟气从烟道1进入电除尘器2中进行除尘处理后，与臭氧发生器3中的臭氧一起进入气体反应器4，两者混合并快速反应，臭氧与烟气中氮氧化物的摩尔比为1.2:1，将烟气中的氮氧化物(no)全部氧化为二氧化氮即可；烟气组分如下：一氧化氮为200ppm，二氧化硫为500ppm，氧气的体积分数为16％，烟气温度为60℃；
68.(4)将调浆槽11中的赤泥浆液通过浆液泵7泵入吸收塔5中，并由喷头喷洒在吸收塔5内部，将气体反应器4中混合反应后的气体从吸收塔5下部通入吸收塔5中，吸收塔5内形成向上走的气体和向下喷洒的浆液，液气比为6l/m3，两者接触反应后，剩余气体从吸收塔5顶部连接的烟囱8排空，吸收塔5下部收集的吸收液被循环泵6重新泵入吸收塔5上部，由喷头喷洒下来，当烟囱8内的烟气检测仪反馈出口烟气中硫氮升高，即将不符合排放标准时，浆液泵7向吸收塔5内泵入新鲜的赤泥浆液，并打开吸收塔5底部的阀门，将吸收塔5底部的浆料排出吸收塔5，并由渣浆泵12泵入带虑机13内进行过滤，去除渣浆中的水分，得到工业滤渣进去废渣罐14中。
69.本实施例在4小时内，so2的去除效率为94％，no
x
的去除效率为26％。