CN102258934B - 电解铝用炭素生产中石油焦煅烧烟气脱硫除尘一体化方法 - Google Patents

电解铝用炭素生产中石油焦煅烧烟气脱硫除尘一体化方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电解铝用炭素生产中石油焦煅烧烟气脱硫除尘一体化方法，属环境保护技术领域。本发明是在本公司专利(ZL200410022641.3和ZL200610048701.8)技术的基础上，针对电铝行业炭素生产回转窑石油焦煅烧烟气和炭尘治理，应用氨法脱硫原理研究解决该类烟气的脱硫和进一步湿法除尘问题，氨法脱硫产生的(NH4)2SO3、NH4HSO3，直接催化氧化得化肥硫酸铵。本发明的优点在于：使炭素生产能使用含硫高于1％的石油焦，降低生产成本；解决了烟气中烟尘除尘效率不高、烟尘超标排放问题，实现了烟气SO2和炭尘治理一体化；本发明的脱硫效率＞95％，烟气排放SO2浓度＜120mg/Nm3，烟尘浓度＜100mg/Nm3，烟气黑度(林格曼级)1级。设备投资和运行费低，同时回收了硫资源，形成新的产业链。

Description

电解铝用炭素生产中石油焦煅烧烟气脱硫除尘一体化方法
技术领域：
本发明涉及一种电解铝用炭素生产中石油焦煅烧烟气脱硫除尘一体化方法，属环境保护技术领域。
背景技术：
铝工业是国民经济发展的重要基础原材料产业，我国是世界第一大产铝国和铝消费国。大型企业产能集中，SO2的排放污染也日益突出，2009年铝产能达到1800万吨以上，排放SO2超过30万吨。治理和回收铝厂烟气中的SO2，并实现资源利用，是世界铝工业的难题。在全球转变经济增长方式和发展低碳经济的新形势下，按照我国大力推行节能减排和实现产业升级的政策要求，治理和回收铝厂烟气中的SO2，并实现资源利用，对推动我国铝工业节能减排和产业升级并创造良好的经济、社会、环境效益具有重要的现实意义。
目前我国铝行业炭素产品回转窑烟气烟气治理因其特殊性，含细微炭尘粒(高C/H比化合物尘粒)，这些尘粒密度小，疏水性强，目前国内治理尚无先例，因此，炭素产品回转窑烟气脱硫尚属空白，是当前环境保护及清洁生产急需解决的问题。
经文献检索，未见与本发明相同的公开报道。
发明内容：
本发明的目的是，提供一种电解铝用炭素生产中石油焦煅烧烟气脱硫除尘一体化的方法。
本发明是在本公司专利(ZL200410022641.3和ZL200610048701.8)技术的基础上，针对电铝行业炭素生产中回转窑石油焦煅烧烟气和炭尘治理，应用氨法脱硫原理研究解决该类烟气的脱硫和进一步湿法除尘问题，氨法脱硫产生的(NH4)2SO3、NH4HSO3，直接催化氧化得化肥硫酸铵，实现烟气SO2和炭尘治理一体化工艺，达到废弃物资源化利用，同时获得化肥的目的。
本发明的电解铝用炭素生产中石油焦煅烧烟气脱硫除尘一体化的方法步骤如下：
a.将170℃的含尘250～680mg/Nm3、SO2浓度800～3000mg/Nm3的烟气进入洗涤吸收塔下段(1)，洗涤液经泵(8)循环逆流洗涤，洗涤液组份(NH4)2SO4，密度1.2～1.228g/cm3，pH为4.5～5；逆流洗涤过程中未饱和硫酸铵溶液蒸发吸热使烟气降温；
b.洗涤后烟尘进入硫酸铵溶液，下部沉降物定期排入地下槽，上部含尘硫酸铵溶液通过泵(9)打入箱式压滤机(10)，通过过滤将烟尘分离排除，过滤后的硫酸铵溶液大部分回到洗涤吸收塔下段(1)，新产生的硫酸铵溶液去硫铵工段生产硫铵化肥；
c.净化后烟气进入洗涤吸收塔上段吸收塔第一级(2)，用泵(7)打吸收液喷淋一级吸收，吸收吸液组份为(NH4)2SO3、NH4HSO3(开车时NH3作脱硫初始吸收剂与SO2、H2O的生成物)，其中(NH4)2SO3是SO2的吸收剂，吸收SO2后生成NH4HSO3，在吸收液调节槽(4)中加氨后再生为(NH4)2SO3，吸收液保持(NH4)2SO3与NH4HSO3的摩尔比，使pH为5.8～6.0，密度1.15～1.2g/cm3，吸收率＞95％，剩余SO2进入吸收塔第二级(3)，用泵(6)打氧化液吸收，吸收率＞90％，经过两级吸收，保证烟气经过吸收塔(1)后总的吸收率＞98％；
d.洗涤吸收塔上段两级吸收液合并后，经管道流出，在流出管道上加入氨水后分别进入调节槽(4)、氧化槽(5)，此时在氧化槽(5)中加入催化剂Fe2+和Mn2+复合催化剂，催化剂加入量为含固量0.05％，氧化液由氧化槽(5)溢流至洗涤吸收塔下段(1)。
本发明的优点在于：
1、使炭素生产能使用含硫高于1％的石油焦，降低生产成本；
2、解决了烟气中烟尘除尘效率不高、烟尘超标排放问题，实现了烟气SO2和炭尘治理一体化；
3、本发明的脱硫效率＞95％，根据需要，调整吸收吸液组成，脱硫效率可＞98％，烟气排放SO2浓度＜120mg/Nm3，烟尘浓度＜100mg/Nm3，烟气黑度(林格曼级)1级。
4、本方法的设备投资和运行费低，同时回收了硫资源，形成新的产业链。
附图说明：
附图为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式：
本方法中石油焦煅烧烟气氨法脱硫过程操作条件同现有技术，涉及到本公司的相关专利(发明专利号：ZL200410022641.3和ZL200610048701.8)。本工艺产品硫酸铵生产过程操作条件同现有技术。
实施例步骤如下：
a.将170℃的含尘250mg/Nm3或500mg/Nm3或680mg/Nm3、SO2浓度800mg/Nm3或2000mg/Nm3或3000mg/Nm3的烟气进入洗涤吸收塔下段(1)，洗涤液经泵(8)循环逆流洗涤，洗涤液组份(NH4)2SO4，密度1.2g/cm3或1.228g/cm3，pH为4.5或5；逆流洗涤过程中未饱和硫酸铵溶液蒸发吸热使烟气降温；
b.洗涤后烟尘进入硫酸铵溶液，下部沉降物定期排入地下槽，上部含尘硫酸铵溶液通过泵(9)打入箱式压滤机(10)，通过过滤将烟尘分离排除，过滤后的硫酸铵溶液大部分回到洗涤吸收塔下段(1)，新产生的硫酸铵溶液去硫铵工段生产硫铵化肥；
c.净化后烟气进入洗涤吸收塔上段第一级(2)，用泵(7)打pH为5.8、密度为1.15g/cm3、组份为(NH4)2SO3、NH4HSO3的吸收液喷淋吸收，吸收率＞95％，剩余SO2进入吸收塔上段第二级(3)，用泵(6)打氧化液吸收，吸收率＞90％，经过两级吸收，保证烟气经过吸收塔(1)后总的吸收率＞98％；
d.吸收塔上段第一级(2)、第二级(3)吸收液合并合并后，经流出管道加入氨水后分别进入调节槽(4)、氧化槽(5)，此时在氧化槽(5)中加入催化剂Fe2+和Mn2+复合催化剂，催化剂加入量为含固量0.05％，氧化液由氧化槽(5)溢流至洗涤吸收塔下段(1)。

Claims (1)

1.电解铝用炭素生产中石油焦煅烧烟气脱硫除尘一体化方法，其特征在于该方法的步骤如下：
a.将170℃的含尘250～680mg/Nm3、SO2浓度800～3000mg/Nm3的烟气进入洗涤吸收塔下段(1)，洗涤液经泵(8)循环逆流洗涤，洗涤液组份(NH4)2SO4，密度1.2～1.228g/cm3，pH为4.5～5；逆流洗涤过程中未饱和硫酸铵溶液蒸发吸热使烟气降温；
b.洗涤后烟尘进入硫酸铵溶液，下部沉降物定期排入地下槽，上部含尘硫酸铵溶液通过泵(9)打入箱式压滤机(10)，通过过滤将烟尘分离排除，过滤后的硫酸铵溶液大部分回到洗涤吸收塔下段(1)，新产生的硫酸铵溶液去硫铵工段生产硫铵化肥；
c.净化后烟气进入洗涤吸收塔上段第一级(2)，用泵(7)打pH为5.8、密度为1.15g/cm3、组份为(NH4)2SO3、NH4HSO3的吸收液喷淋吸收，吸收率＞95％，剩余SO2进入吸收塔上段第二级(3)，用泵(6)打氧化液吸收，吸收率＞90％，经过两级吸收，保证烟气经过吸收塔(1)后总的吸收率＞98％；
d.吸收塔上段第一级(2)、第二级(3)吸收液合并后，经管道流出，在流出管道上加入氨水后分别进入调节槽(4)、氧化槽(5)，此时在氧化槽(5)中加入催化剂Fe2+和Mn2+复合催化剂，催化剂加入量为含固量0.05％，氧化液由氧化槽(5)溢流至洗涤吸收塔下段(1)。
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