造紙白泥脫硫技術(shù)介紹
1、造紙白泥由來
造紙堿回收車間黑液濃縮焚燒后，從燃燒爐底部流出的熔融物主要成分是碳酸鈉和硫化鈉，溶于稀白液后，稱為綠液。在苛化工段，往綠液中加消石灰，使碳酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鈉。澄清后的液體稱為白液，即蒸煮用的堿液，沉淀出的碳酸鈣稱為白泥。
白泥需要進行洗滌以回收其中的殘堿，經(jīng)過濾、脫水后即產(chǎn)出白泥。白泥因雜質(zhì)較高，難以利用，只能堆存填埋。
“造紙白泥”是造紙廠的廢棄物，白泥含堿較高，排入江河后，對生態(tài)環(huán)境造成十分嚴重的危害和污染。國家從2000年起限制排放量。
2、造紙白泥物理化學(xué)特征
白泥含碳酸鈣~85%，粒度 - 45μm（325目）以下的占90%，脫硫活性較好，白泥中含有脫硫的促進成份Na2O、MgO等，同時含有致盲成份Al3+，SiO2等，白泥中還含在堿性膠體成份，在工程實踐中要充分考慮不利因素的影響。
3、脫硫工藝流程
造紙白泥-石膏濕法脫硫工藝系統(tǒng)主要有：煙氣系統(tǒng)、吸收氧化系統(tǒng)、漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、排放系統(tǒng)組成。其基本工藝流程如下：
鍋爐煙氣經(jīng)電除塵器除塵后，通過增壓風機、GGH(可選)降溫后進入吸收塔。在吸收塔內(nèi)煙氣向上流動且被向下流動的循環(huán)漿液以逆流方式洗滌。循環(huán)漿液則通過噴漿層內(nèi)設(shè)置的噴嘴噴射到吸收塔中，以便脫除SO2、SO3、HCL和HF，與此同時采用強制氧化工藝，將反應(yīng)的副產(chǎn)物氧化為石膏（CaSO42H2O）。循環(huán)漿液通過漿液循環(huán)泵向上輸送到噴淋層中，通過噴嘴進行霧化，可使氣體和液體得以充分接觸。每個泵通常與其各自的噴淋層相連接，即通常采用單元制。
在吸收塔中，造紙白泥與二氧化硫反應(yīng)并氧化生成石膏，這部分石膏漿液通過石膏漿液泵排出，進入石膏脫水系統(tǒng)。脫水系統(tǒng)主要包括石膏水力旋流器（作為一級脫水設(shè)備）、漿液分配器和真空皮帶脫水機。
經(jīng)過凈化處理的煙氣流經(jīng)兩級除霧器除霧，在此處將清潔煙氣中所攜帶的漿液霧滴去除。同時按特定程序不時地用工藝水對除霧器進行沖洗。進行除霧器沖洗有兩個目的，一是防止除霧器堵塞，二是沖洗水同時作為補充水，穩(wěn)定吸收塔液位。
在吸收塔出口，煙氣溫度為~52℃左右，且為水蒸氣所飽和。通過GGH將煙氣加熱到75℃以上，以提高煙氣的抬升高度和擴散能力。
最后，潔凈的煙氣通過煙道進入煙囪排向大氣。
脫硫過程主反應(yīng)
造紙白泥的溶解過程：
CaCO3+2H+ →Ca2++CO2+H2O
SO2的吸收過程：
SO2+H2O→H2SO3
H2SO3→H++HSO3- (低PH值時)（吸收區(qū)下部）
H2SO3→2H+ +SO3 2- (高PH值時)（吸收區(qū)上部）
Ca 2+ +2HSO3- →Ca(HSO3)2
Ca 2+ +SO32- →CaSO3
反應(yīng)產(chǎn)物的氧化：
2Ca(HSO3)2+O2→CaSO4+2H2O
SO32- + 1/2O2 → SO42-
2CaSO3+O2→2CaSO4
結(jié)晶生成石膏：
CaSO4+2H2O→CaSO4.2H2O
同時煙氣中的HCl、HF與CaCO3的反應(yīng)，生成CaCl2或CaF2。吸收塔中的pH值通過注入造紙白泥漿液進行調(diào)節(jié)與控制，一般pH值在5.5—6.2之間。
4、主要工藝系統(tǒng)設(shè)備及功能
（1）煙氣系統(tǒng)
煙氣系統(tǒng)包括煙道、煙氣擋板等設(shè)備。吸收塔入口煙道及出口至擋板的煙道，煙氣溫度較低，煙氣含濕量較大，容易對煙道產(chǎn)生腐蝕，需進行防腐處理。
煙氣擋板是脫硫裝置進入和退出運行的重要設(shè)備，分為FGD主煙道煙氣擋板和旁路煙氣擋板。當FGD系統(tǒng)運行時，F(xiàn)GD進口擋板門打開，旁路煙道關(guān)閉，脫硫系統(tǒng)投入正常運行。當FGD系統(tǒng)退出時，旁路煙道打開，F(xiàn)GD進口擋板門關(guān)閉，脫硫系統(tǒng)退出。
（2）吸收系統(tǒng)
吸收系統(tǒng)的主要設(shè)備是吸收塔，它是FGD設(shè)備的核心裝置，系統(tǒng)在塔中完成對SO2、SO3等有害氣體的吸收。濕法脫硫吸收塔有許多種結(jié)構(gòu)，如填料塔、湍球塔、噴射鼓泡塔、噴淋塔等等，其中噴淋塔因為具有脫硫效率高、阻力小、適應(yīng)性、可用率高等優(yōu)點而得到較廣泛的應(yīng)用，因而目前噴淋塔是造紙白泥/石膏濕法煙氣脫硫工藝中的主導(dǎo)塔型。
噴淋層設(shè)在吸收塔的中上部，吸收塔漿液循環(huán)泵對應(yīng)各自的噴淋層。每個噴淋層都是由一系列噴嘴組成，其作用是將循環(huán)漿液進行細化噴霧。一個噴淋層包括母管和支管，母管的側(cè)向支管成對排列，噴嘴就布置在其中。噴嘴的這種布置安排可使吸收塔斷面上實現(xiàn)均勻的噴淋效果。
吸收塔循環(huán)泵將塔內(nèi)的漿液循環(huán)打入噴淋層，為防止塔內(nèi)沉淀物吸入泵體造成泵的堵塞或損壞及噴嘴的堵塞，循環(huán)泵前都裝有網(wǎng)格狀濾網(wǎng)（塔內(nèi)）。單臺循環(huán)泵故障時，F(xiàn)GD系統(tǒng)可正常進行，若全部循環(huán)泵均停運，F(xiàn)GD系統(tǒng)將保護停運，煙氣走旁路。
氧化空氣系統(tǒng)是吸收系統(tǒng)內(nèi)的一個重要部分，氧化空氣的功能是保證吸收塔反應(yīng)池內(nèi)生成石膏。氧化空氣注入不充分將會引起石膏結(jié)晶的不完善，還可能導(dǎo)致吸收塔內(nèi)壁的結(jié)垢，因此，對該部分的優(yōu)化設(shè)置對提高系統(tǒng)的脫硫效率和石膏的品質(zhì)顯得尤為重要。
吸收系統(tǒng)還包括除霧器及其沖洗設(shè)備，吸收塔內(nèi)最上面的噴淋層上部設(shè)有二級除霧器，它主要用于分離由煙氣攜帶的液滴，采用阻燃聚丙烯材料制成
（3）漿液制備系統(tǒng)
堿回收車間提供合格的造紙白泥漿液。
（4）石膏脫水系統(tǒng)
石膏脫水系統(tǒng)包括水力旋流器和真空皮帶脫水機等關(guān)鍵設(shè)備。
水力旋流器作為石膏漿液的一級脫水設(shè)備，其利用了離心力加速沉淀分離的原理，漿液流切進入水力旋流器的入口，使其產(chǎn)生環(huán)形運動。粗大顆粒富集在水力旋流器的周邊，而細小顆粒則富集在中心。已澄清的液體從上部區(qū)域溢出(溢流)；而增稠漿液則在底部流出(底流)。
真空皮脫水機將已經(jīng)水力旋流器一級脫水后的石膏漿液進一步脫水至含固率達到90%以上。
（5）排放系統(tǒng)
排放系統(tǒng)主要由事故漿池、區(qū)域漿池及排放管路組成。
（6）熱工自控系統(tǒng)
為了保證煙氣脫硫效果和煙氣脫硫設(shè)備的安全經(jīng)濟運行，系統(tǒng)裝備了完整的熱工測量、自動調(diào)節(jié)、控制、保護及熱工信號報警裝置。其自動化水平將使運行人員無需現(xiàn)場人員配合，在控制室內(nèi)即可實現(xiàn)對煙氣脫硫設(shè)備及其附屬系統(tǒng)的啟、停及正常運行工況的監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié)，系統(tǒng)同時具備異常與事故工況時的報警、連鎖和保護功能。
5、脫硫技術(shù)特點：
（1）解決了造紙白泥脫硫過程中導(dǎo)致系統(tǒng)失效（致盲）的難題。
（2）技術(shù)成熟可靠，系統(tǒng)可長期、連續(xù)、穩(wěn)定運行，系統(tǒng)的利用率達到95%。
（3）脫硫效率高，可長期穩(wěn)定在95%以上。
（4）脫硫成本低。
（5）造紙白泥的再利用，有利于廢渣的減量化，并化害為利。
（6）脫硫渣的主要成份為石膏，可以直接用于水泥行業(yè)。
6、系統(tǒng)技術(shù)性能：
脫硫效率高達95%以上，有利于地區(qū)和電廠實行總量控制；
技術(shù)成熟，設(shè)備運行可靠性高；
單塔處理煙氣量大，SO2脫除量大；
適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫；
對鍋爐負荷變化的適應(yīng)性強（30%——110%BMCR）；
脫硫系統(tǒng)阻力小，做到節(jié)能運行；
設(shè)備布置緊湊減少了場地需求；
處理后的煙氣含塵量大大減少；
造紙白泥脫硫，以廢治廢，是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的有力舉措；
脫硫副產(chǎn)物（石膏）便于綜合利用，經(jīng)濟效益顯著；
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