CN103203171A - 一种回收法脱除烟气中so2的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种回收法脱除烟气中SO₂的工艺，即以亚硫酸锌为脱硫剂，在脱硫塔内与烟气中的SO₂在水溶液中反应，生成可溶性的锌盐，以达到吸收烟气中SO₂、净化烟气的目的。吸收SO₂之后的富液经加热再生出ZnSO₃，并释放SO₂。再生的ZnSO₃被再次用于SO₂吸收，释放出来的SO₂被捕集回收后可用于生产硫酸或工业SO₂气体，实现资源的回收利用。

Description

一种回收法脱除烟气中SO2的工艺

技术领域

本发明涉及脱除烟气中的二氧化硫的技术领域，特别涉及一种用亚硫酸锌作脱硫剂吸收烟气中二氧化硫的湿法脱硫工艺。

背景技术

大气环境中的SO₂气体及其形成的酸沉降，是当今人类面临的重大环境问题之一。减少二氧化硫排放，保护环境迫在眉睫。一直以来，人类为降低这些有毒气体排放量进行着不懈的努力。国家也制定了对大气环境治理的相关政策和烟气排放标准，其中对烟气SO₂的排放标准也作了严格规定。烟气脱硫技术总体上可分为抛弃法和回收法两大类。目前应用最广的烟气脱硫技术为石灰石-石膏法脱硫工艺。该工艺流程较复杂，脱硫剂一次性使用。烟气中的SO₂由气态污染物经脱硫转化成亚硫酸钙或硫酸钙等被固定下来，但脱硫产物石膏因质量问题无销路，大多作抛弃处置，最终形成二次污染。因此，这些工艺一方面没有实现SO₂资源的循环利用，另一方面脱硫过程消耗大量脱硫剂，产生二次污染，脱硫成本高，并未真正实现清洁生产的目的。

本专利提出一种回收法烟气脱除SO₂工艺，不仅脱硫剂可循环使用，运行费用低，还可以使烟气中的SO₂由污染物变为有价值的工业原料，实现清洁的烟气脱硫过程。

发明内容：

本发明针对上述问题提供一种利用亚硫酸锌为脱硫剂净化烟气中二氧化硫的工艺。该工艺使用亚硫酸锌浆液吸收烟气中的SO₂，并通过加热使吸收了SO₂的富液解析，释放出较高纯度的SO₂气体，同时亚硫酸锌浆液恢复吸收SO₂的能力，可循环用于烟气中SO₂吸收。解析释放出来的SO₂配成不同比例，或用于制备高质量硫酸，或者用于制备工业SO₂，实现硫资源的综合回收利用。

本发明的工艺流程见图1。

在图1中的浆液配料池(4)中放入已配制好的ZnSO₃浆液，其浓度根据烟气中SO₂含量和对脱硫率的要求决定，变化范围为1％-35％。

由图1所示，经过除尘后的烟气从脱硫塔(1)进口A进入脱硫塔，与用循环泵送入脱硫塔中的ZnSO₃浆液接触，烟气中的SO₂通过气液膜传质进入亚硫酸锌浆液，与水反应生成H₂SO₃，H₂SO₃与ZnSO₃反应生成可溶性的锌盐(Zn(HSO₃)₂)。含SO₂的富液由脱硫塔下部排出，泵入解析塔(2)。

由脱硫塔(1)送来的富液进入解析塔(2)，经加热至温度35-95℃，使溶液中的亚硫酸氢锌分解成亚硫酸锌和二氧化硫。分解后再生得到的亚硫酸锌浆液由泵送回到配料池(4)中再次用于SO₂吸收，没有脱硫产物和废水排出产生的二次污染。分解后的产物为二氧化硫和水汽通入冷凝塔(3)，捕集经过冷凝塔(3)后的高浓度SO₂，实现资源的循环利用。冷凝液回流到解析塔(2)，不排放废水。

捕集到的SO₂可根据需要或配成10-20％的气体用于制备高质量硫酸，或提纯得到99％的工业用SO₂气体。

脱硫塔和解析塔内的主要反应如下：

脱硫反应：SO₂+H₂O+ZnSO₃＝Zn(HSO₃)₂

再生反应：Zn(HSO₃)₂＝ZnSO₃+SO₂↑+H₂O

本发明的有益效果是：

1、本反应脱硫反应迅速，可以做到96％以上的脱硫效率。

2、脱硫过程不会结垢：亚硫酸锌与二氧化硫水溶液反应，脱硫反应在固体亚硫酸锌和H₂SO₃溶液之间进行，脱硫产物为可溶性的锌盐。因此脱硫过程是由固态到液态的过程，不存在吸收塔内结垢问题，所以有利于脱硫***的稳定运行。

3、本发明可回收烟气中的SO₂，作为有用资源回收，防治了二次污染，比石灰石-石膏法脱硫等工艺的脱硫产物抛弃法更有社会与经济意义。

4、本发明脱硫运行费用低：在脱硫过程中使用的脱硫剂为亚硫酸锌，并可以再生重复使用，因此脱硫剂消耗少，运行费用低。

5、本专利所涉及的脱硫富液在较低温度即可分解释放出二氧化硫，因而脱硫剂再生过程的耗能较低，具有节能减排的社会意义。

附图说明

图1为利用亚硫酸锌湿法脱硫的工艺流程示意图。图中1为脱硫塔，A为脱硫塔烟气进口，B为脱硫塔烟气出口，2为解析塔，3为冷凝塔，4为浆液池。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明方法加以详细描述。

实施案例1

本实施例的吸收反应工艺流程如图1所示。脱硫塔(1)为直径200mm的喷淋塔，解析塔(2)为50L的磁力搅拌釜式解析塔。烟气由从脱硫塔(1)下部进口A进入脱硫塔，与用循环泵送入脱硫塔中的亚硫酸锌浆液逆流接触完成SO₂吸收，富液由脱硫塔下部排出进入浆液池(4)。当脱硫剂消耗到一定程度后，富液并被分流送入解析塔(2)进行SO₂解析与吸收剂再生。不含粉尘的烟气，流量为300m³/h，SO₂浓度为2000mg/m³，含氧量5％。在温度20℃、脱硫塔内液气比为12时，使用质量百分比8％的亚硫酸锌浆液处理后，净化气中SO₂含量为220mg/m³，脱硫效率89％。经解析塔在45℃、1h解析后，取样分析富液中的亚硫酸锌有93％以上再生。再生气中配入空气，形成含SO₂为12％的气体。再生过程为负压操作。

实施案例2

烟气中SO₂浓度为8000mg/m³，采用工艺同案例1，经脱硫塔吸收液浆液浓度为18％的亚硫酸锌溶液处理后，净化气中的SO₂含量为700mg/m³，脱硫效率达92％，经解析塔60℃，1h加热后，富液中的亚硫酸锌有92％以上再生，再生气中SO₂含量为95％，吸收液亚硫酸锌的再生回收率达92％。

以上实施例证明了本发明所提供的脱硫剂能够有效的脱除烟气中的二氧化硫，经加热后吸收二氧化硫的富液能够有效的再生，并且吸收液再生效率高，较好的实现了脱硫剂的循环利用。

Claims (6)

1.所述烟气脱硫工艺包括依次执行的以下步骤：含有SO₂的烟气从脱硫塔下部进入脱硫塔，与用循环泵送入的亚硫酸锌溶液逆流接触完成SO₂吸收反应，净化烟气排空，脱硫后含SO₂的富液被泵入解析塔进行解析操作，完成解析后的浆液被泵入浆液池循环使用，解析气经过冷凝器后，收集较高纯度的SO₂。主要反应为：

吸收反应：SO₂+H₂O+ZnSO₃＝Zn(HSO₃)₂

再生反应：Zn(HSO₃)₂＝ZnSO₃+SO₂↑+H₂O

2.根据权利要求1所述的一种脱除烟气中SO₂的工艺，其中所述烟气脱硫工艺还包括：在使用脱硫浆液对烟气吸收进行之前，使烟气经过除尘烟道，以除去烟气中的大部分粉尘。

3.根据权利要求1所述的一种脱除烟气中SO₂的工艺，其中脱硫吸收剂为ZnSO₃，将ZnSO₃与H₂O配成1％-35％浓度的浆液。

4.根据权利要求1所述的一种脱除烟气中SO₂的工艺，其特征在于：脱硫***有脱硫塔和解析塔配对使用。

5.根据权利要求1所述的一种脱除烟气中SO₂的工艺，脱硫塔类型为喷淋塔、板式塔、填料塔、鼓泡塔等。

6.根据权利要求1所述的一种脱除烟气中SO₂的工艺，解析塔采用加热解析再生亚硫酸脱硫液，解析温度为35-95℃。

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