專利名稱：在工業(yè)鍋爐的化學(xué)清洗過(guò)程中所產(chǎn)生的廢液的回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在工業(yè)鍋爐的化學(xué)清洗過(guò)程中所產(chǎn)生的廢液，特別涉及在工業(yè)鍋爐的化學(xué)清洗過(guò)程中所產(chǎn)生的廢液的回收方法，這種方法通過(guò)將添加劑與清洗廢液混合能夠除去煙道氣。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，工業(yè)鍋爐的運(yùn)行都依賴于礦物燃料如媒、石油、天然氣等的燃燒熱。在礦物燃料的燃燒階段產(chǎn)生的金屬氧化物(在下文中被稱作鍋垢)可以在工業(yè)鍋爐管道的內(nèi)表面形成。應(yīng)當(dāng)使用清洗液快速除去如此形成的水垢。
此時(shí)，化學(xué)清洗液是EDTA(乙二胺四乙酸)銨。這種EDTA銨與管道內(nèi)壁所形成的鍋垢反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生EDTA鐵(II)(Fe(II)EDTA，在下文被稱作二價(jià)鐵)。這種二價(jià)鐵與氧或氧化劑反應(yīng)，以至于EDTA銨以EDTA鐵(III)類型(Fe(III)EDTA，在下文被稱作清洗廢液)被排出。
另外，在工業(yè)鍋爐的燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生煙道氣。特別是，當(dāng)煙道氣中的Nox和Sox直接排放到空氣中的情況下，會(huì)增加空氣污染。所以，在排出管中安裝煙道氣脫氮設(shè)備或煙道氣脫硫裝置進(jìn)而除去有害物質(zhì)。
但是，除去煙道氣中有害氣體的脫硫裝置和脫氮設(shè)備的保養(yǎng)所需的花費(fèi)很大，當(dāng)脫硫裝置和脫氮設(shè)備在共同使用的情況下，脫氮效率會(huì)降低。因?yàn)榛瘜W(xué)處理劑的成本高，整個(gè)加工成本會(huì)增加。
發(fā)明概述所以，本發(fā)明的一個(gè)目的是克服在常規(guī)工藝中遇到的問(wèn)題。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在工業(yè)鍋爐的化學(xué)清洗過(guò)程中所產(chǎn)生的廢液的回收方法，這種方法通過(guò)將添加劑混合到工業(yè)鍋爐的化學(xué)清洗操作階段所產(chǎn)生的清洗廢液中以除去煙道氣中的有害氣體。
為達(dá)到上述目的，提供一種在工業(yè)鍋爐的化學(xué)清洗過(guò)程中所產(chǎn)生的廢液的回收方法，其特征在于煙道氣通入以EDTA鐵(III)類型排放的清洗廢液，EDTA鐵(III)是通過(guò)將EDTA銨注射到工業(yè)鍋爐的管道清洗液中，并且在管道中與附著的鍋垢反應(yīng)而產(chǎn)生二價(jià)鐵，然后再與氧反應(yīng)得到的，進(jìn)而除去有害物質(zhì)。
另外，為達(dá)到上述目的，提供一種在工業(yè)鍋爐的化學(xué)清洗過(guò)程中所產(chǎn)生的廢液的回收方法，其特征在于將20～30重量％的EDTA銨和10～15重量％的鐵粉加入到工業(yè)鍋爐的清洗廢液中，在50～70℃的溫度范圍內(nèi)加熱30～60分鐘，進(jìn)而產(chǎn)生二價(jià)鐵，煙道氣通入所得物質(zhì)進(jìn)而除去有害物質(zhì)。
而且，為達(dá)到上述目的，提供一種在工業(yè)鍋爐的化學(xué)清洗過(guò)程中所產(chǎn)生的廢液的回收方法，其特征在于將15～25重量％碳酸鈣，20～30重量％的EDTA銨和10～15重量％的鐵粉加入到工業(yè)鍋爐的清洗廢液中，在50～70℃的溫度范圍內(nèi)將所得物質(zhì)加熱30～60分鐘，從而制備碳酸鈣的水溶液，并且使煙道氣通入所得物質(zhì)進(jìn)而除去有害物質(zhì)附圖詳述參考附圖可以更好地理解本發(fā)明，附圖僅僅是解釋說(shuō)明而不限制本發(fā)明，其中

圖1是依據(jù)本發(fā)明第一個(gè)具體實(shí)施方案的清洗廢液的脫氮效率的曲線圖；
圖2是依據(jù)本發(fā)明第二個(gè)具體實(shí)施方案的清洗廢液的脫氮效率的曲線圖；圖3是依據(jù)本發(fā)明第二個(gè)具體實(shí)施方案的基于清洗廢液的脫氮和脫硫作用的濃度變化的曲線圖；圖4是依據(jù)本發(fā)明第二個(gè)具體實(shí)施方案的基于清洗廢液的脫氮和脫硫作用的效率變化的曲線圖；和圖5是依據(jù)本發(fā)明第二個(gè)具體實(shí)施方案的基于清洗廢液的脫氮和脫硫作用的濃度和效率變化的曲線圖。
優(yōu)選具體實(shí)施方案詳述參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施方案。
依據(jù)本發(fā)明作為化學(xué)清洗液的EDTA銨穿過(guò)管道內(nèi)壁，并且與鍋垢反應(yīng)生成中間物EDTA鐵(II)，其與沿管道內(nèi)壁排放的氧或氧化劑反應(yīng)，進(jìn)而以EDTA鐵(III)的形式排放出來(lái)。
此時(shí)，附著在管道內(nèi)壁的鍋垢含有如表1所示的組分。如表所示，既然至少90％的氧化鐵包含在鍋垢內(nèi)，所以可知在工業(yè)鍋爐的管道清洗階段所產(chǎn)生的廢液是超過(guò)90％的清洗廢液。
所以，清洗廢液的主要組分是氧化鐵，其pH值是5.0～9.7，鐵離子濃度是50000～15,000ppm。其中包括少量其它金屬物質(zhì)。
表1

實(shí)施例1首先，作為化學(xué)清洗液提供給工業(yè)鍋爐管道內(nèi)壁的銨與附著在管道內(nèi)壁的鍋垢反應(yīng)，產(chǎn)生二價(jià)鐵。所產(chǎn)生的二價(jià)鐵與空氣或氧化劑反應(yīng)，產(chǎn)生EDTA鐵(III)類型的清洗廢液。采用穿過(guò)煙道氣的方法，從煙道氣中除去氧化氮和氧化硫。
圖1是清洗廢液的脫氮效率的曲線圖。如圖所示，在每分鐘2.50毫升的速度下，通過(guò)將含有1750ppm的氧化氮的有害氣體注射到含有4100ppm的鐵離子的清洗廢液中而達(dá)到脫氮效果。此時(shí)，如圖1所示，清洗廢液的脫氮效率在約95％以上，約50分鐘之后保持在65％。由此可知脫氮效率極好。
實(shí)施例2首先，將20～30％重量的EDTA銨和10～15重量％的鐵粉加入到工業(yè)鍋爐所產(chǎn)生的清洗廢液中。在50～70℃的溫度范圍內(nèi)加熱所得混合物30～60分鐘，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)槎r(jià)鐵。煙道氣通入上述經(jīng)還原的物質(zhì)進(jìn)而除去氧化氮和氧化硫。
即，圖2是使用清洗廢液(銨+鐵粉)的脫氮效率的曲線圖。如圖所示，將20～30％重量的EDTA銨和10～15重量％的鐵粉加入到含有8200ppm的鐵離子的清洗廢液中，在50℃溫度下加熱所得物質(zhì)，還原為基于化學(xué)結(jié)構(gòu)式I的二價(jià)鐵，溶解鐵粉。然后，用含有4500ppm鐵離子的溶液稀釋所得物質(zhì)。然后，將煙道氣通過(guò)所得物質(zhì)進(jìn)而除去有害物質(zhì)。
--------------------(I)此時(shí)，如圖2所示，在初始階段脫氮效率保持在約95％以上，60分鐘之后保持在90％以上。然后，脫氮效率降低，170分鐘之后保持在60％。
另外，圖3是基于清洗廢液(EDTA銨+鐵粉)的脫氮和脫硫作用的濃度變化和效率變化的曲線圖。如圖所示，將20～30重量％的EDTA銨和10～15重量％的鐵粉加入到含有8200ppm的鐵離子的清洗廢液中，在70℃下加熱所得物質(zhì)，并且還原為基于化學(xué)結(jié)構(gòu)式I的二價(jià)鐵，溶解鐵粉。用含有4500ppm的鐵離子的溶液稀釋所得物質(zhì)。然后，將煙道氣通入所得物質(zhì)。
此時(shí)，如圖3所示，氧化氮(nitride oxide)的初始濃度保持在210ppm，氧化硫的初始濃度保持在1100ppm。
如圖4所示，使用清洗廢液(EDTA銨+鐵粉)除去有害物質(zhì)。在初始階段脫硫/脫氮效率保持在約95％，60分鐘之后保持在約80％。然后，效率逐漸降低，在170分鐘之后保持在約50％。
實(shí)施例3將15～25重量％的碳酸，20～30重量％的EDTA銨和10～15重量％的鐵粉加入到從工業(yè)鍋中排放出的清洗廢液中，在50～70℃下加熱所得物質(zhì)30～60分鐘進(jìn)而生成碳酸鈣水溶液，然后將煙道氣通入所得物質(zhì)，然后除去氧化氮和氧化硫。
圖5是基于清洗廢液(EDTA銨+碳酸鈣+鐵粉)的脫硫和脫氮作用的濃度和效率變化的曲線圖。將15～25重量％的碳酸鈣加入到含有4500ppm的鐵離子的作為脫硫劑的清洗廢液中，然后將20～30重量％的EDTA銨和10～15重量％的鐵粉加入其中。
然后，在50～70℃下將清洗廢液的所得產(chǎn)物加熱30～60分鐘，由此生成最終產(chǎn)物。然后，將煙道氣通入所得物質(zhì)。在50分鐘之內(nèi)，脫氮/脫硫效率一直保持在約80％。由此可知其有害物質(zhì)的去除效率是極好的。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明在工業(yè)鍋爐的化學(xué)清洗階段所產(chǎn)生的廢液的回收方法中，將EDTA銨、鐵粉或脫硫劑加入到作為廢液從工業(yè)鍋爐中排放出來(lái)的清洗廢液中，進(jìn)而除去煙道氣中的有害物質(zhì)。所以，在本發(fā)明中，實(shí)施清洗廢液的回收，以至于可以降低回收廢液的工業(yè)成本和減少工藝過(guò)程。除此之外，可以降低基于清除煙道氣中有害物質(zhì)的各種相關(guān)成本。
由于本發(fā)明可以以各種形式予以實(shí)施，而不背離本發(fā)明的宗旨和基本特征，也應(yīng)當(dāng)理解的是，除非另有說(shuō)明，上述實(shí)施例并不限于以上詳細(xì)描述，而應(yīng)當(dāng)廣泛的解釋為在所附權(quán)利要求所限定的宗旨和范圍內(nèi)，所以所有落入權(quán)利要求的集合和界限或等同于這種集合和界限內(nèi)的變化和修正都應(yīng)被包含在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在工業(yè)鍋爐的化學(xué)清洗過(guò)程中所產(chǎn)生的廢液的回收方法，其特征在于將煙道氣通入以EDTA鐵(III)類型排放的清洗廢液中，由此除去有害物質(zhì)，所述EDTA鐵(III)是通過(guò)將EDTA銨注射到工業(yè)鍋爐的管道清洗液中并且在管道中與附著的鍋垢反應(yīng)，然后將產(chǎn)生的二價(jià)鐵再與氧反應(yīng)而得到的。
2.一種在工業(yè)鍋爐的化學(xué)清洗過(guò)程中所產(chǎn)生的廢液的回收方法，其特征在于將20～30重量％的EDTA銨和10～15重量％的鐵粉加入到工業(yè)鍋爐的清洗廢液中，在50～70℃的溫度范圍內(nèi)加熱30～60分鐘，從而產(chǎn)生二價(jià)鐵，將煙道氣通入所得物質(zhì)，由此除去有害物質(zhì)。
3.一種在工業(yè)鍋爐的化學(xué)清洗過(guò)程中所產(chǎn)生的廢液的回收方法，其特征在于將15～25重量％的碳酸鈣、20～30重量％的EDTA銨和10～15重量％的鐵粉加入到工業(yè)鍋爐的清洗廢液中，在50～70℃的溫度范圍內(nèi)將所得物質(zhì)加熱30～60分鐘，從而制備碳酸鈣的水溶液，并且將煙道氣通入所得物質(zhì)，由此除去有害物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及在工業(yè)鍋爐的化學(xué)清洗過(guò)程中所產(chǎn)生的廢液的回收方法，其特征在于將15～25重量％碳酸鈣、20～30重量％的EDTA銨和10～15重量％的鐵粉加入到工業(yè)鍋爐的清洗廢液中，在50～70℃的溫度范圍內(nèi)將所得物質(zhì)加熱30～60分鐘，從而制備碳酸鈣的水溶液，并且將煙道氣通入所得物質(zhì)進(jìn)而除去有害物質(zhì)。所以，可以實(shí)現(xiàn)清洗廢液的回收，以至于可以降低基于廢液回收的工業(yè)成本和減少工藝過(guò)程，可以降低基于清除煙道氣中有害物質(zhì)的各種相關(guān)成本。
文檔編號(hào)C02F9/04GK1483506SQ0312778
公開日2004年3月24日 申請(qǐng)日期2003年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月18日
發(fā)明者林瀚貴, 李勝珉, 崔美花 申請(qǐng)人:韓國(guó)電力公社