一種回收法脫除煙氣中SO₂的工藝的制作方法

專利名稱：一種回收法脫除煙氣中SO₂的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及脫除煙氣中的二氧化硫的技術領域，特別涉及一種用亞硫酸鋅作脫硫劑吸收煙氣中二氧化硫的濕法脫硫工藝。
背景技術：
大氣環境中的SO2氣體及其形成的酸沉降，是當今人類面臨的重大環境問題之一。減少二氧化硫排放，保護環境迫在眉睫。一直以來，人類為降低這些有毒氣體排放量進行著不懈的努力。國家也制定了對大氣環境治理的相關政策和煙氣排放標準，其中對煙氣SO2的排放標準也作了嚴格規定。煙氣脫硫技術總體上可分為拋棄法和回收法兩大類。目前應用最廣的煙氣脫硫技術為石灰石-石膏法脫硫工藝。該工藝流程較復雜，脫硫劑一次性使用。煙氣中的SO2由氣態污染物經脫硫轉化成亞硫酸鈣或硫酸鈣等被固定下來，但脫硫產物石膏因質量問題無銷路，大多作拋棄處置，最終形成二次污染。因此，這些工藝一方面沒有實現SO2資源的循環利用，另一方面脫硫過程消耗大量脫硫劑，產生二次污染，脫硫成本高，并未真正實現清潔生產的目的。本專利提出一種回收法煙氣脫除SO2工藝，不僅脫硫劑可循環使用，運行費用低，還可以使煙氣中的SO2由污染物變為有價值的工業原料，實現清潔的煙氣脫硫過程
發明內容
:本發明針對上述問題提供一種利用亞硫酸鋅為脫硫劑凈化煙氣中二氧化硫的工藝。該工藝使用亞硫酸鋅漿液吸收煙氣中的SO2,并通過加熱使吸收了 SO2的富液解析，釋放出較高純度的SO2氣體，同時亞硫酸鋅漿液恢復吸收SO2的能力，可循環用于煙氣中SO2吸收。解析釋放出來的SO2配成不同比例，或用于制備高質量硫酸，或者用于制備工業SO2,實現硫資源的綜合回收利用。本發明的工藝流程見圖1。在圖1中的漿液配料池(4)中放入已配制好的ZnSO3漿液，其濃度根據煙氣中SO2含量和對脫硫率的要求決定，變化范圍為1% -35%。由圖1所示，經過除塵后的煙氣從脫硫塔(I)進口 A進入脫硫塔，與用循環泵送入脫硫塔中的ZnSO3漿液接觸，煙氣中的SO2通過氣液膜傳質進入亞硫酸鋅漿液，與水反應生成H2SO3,H2SO3與ZnSO3反應生成可溶性的鋅鹽(Zn(HSO3)2)。含SO2的富液由脫硫塔下部排出，泵入解析塔(2)。由脫硫塔(I)送來的富液進入解析塔(2)，經加熱至溫度35_95°C，使溶液中的亞硫酸氫鋅分解成亞硫酸鋅和二氧化硫。分解后再生得到的亞硫酸鋅漿液由泵送回到配料池
(4)中再次用于SO2吸收，沒有脫硫產物和廢水排出產生的二次污染。分解后的產物為二氧化硫和水汽通入冷凝塔(3)，捕集經過冷凝塔(3)后的高濃度SO2，實現資源的循環利用。冷凝液回流到解析塔(2)，不排放廢水。捕集到的SO2可根據需要或配成10-20%的氣體用于制備高質量硫酸，或提純得到99%的工業用SO2氣體。脫硫塔和解析塔內的主要反應如下:脫硫反應:S02+H20+ZnS03 = Zn (HSO3) 2再生反應:Zn(HSO3) 2 = ZnS03+S02 丨 +H2O本發明的有益效果是:1、本反應脫硫反應迅速，可以做到96%以上的脫硫效率。2、脫硫過程不會結垢:亞硫酸鋅與二氧化硫水溶液反應，脫硫反應在固體亞硫酸鋅和H2SO3溶液之間進行，脫硫產物為可溶性的鋅鹽。因此脫硫過程是由固態到液態的過程，不存在吸收塔內結垢問題，所以有利于脫硫系統的穩定運行。3、本發明可回收煙氣中的SO2，作為有用資源回收，防治了二次污染，比石灰石-石膏法脫硫等工藝的脫硫產物拋棄法更有社會與經濟意義。4、本發明脫硫運行費用低:在脫硫過程中使用的脫硫劑為亞硫酸鋅，并可以再生重復使用，因此脫硫劑消耗少，運行費用低。5、本專利所涉及的脫硫富液在較低溫度即可分解釋放出二氧化硫，因而脫硫劑再生過程的耗能較低，具有節能減排的社會意義。


圖1為利用亞硫酸鋅濕法脫硫的工藝流程示意圖。圖中I為脫硫塔，A為脫硫塔煙氣進口，B為脫硫塔煙氣出口，2為解析塔，3為冷凝塔，4為漿液池。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明方法加以詳細描述。實施案例I本實施例的吸收反應工藝流程如圖1所示。脫硫塔(I)為直徑200_的噴淋塔，解析塔(2)為50L的磁力攪拌釜式解析塔。煙氣由從脫硫塔(I)下部進口 A進入脫硫塔，與用循環泵送入脫硫塔中的亞硫酸鋅漿液逆流接觸完成SO2吸收，富液由脫硫塔下部排出進入漿液池(4)。當脫硫劑消耗到一定程度后，富液并被分流送入解析塔(2)進行SO2解析與吸收劑再生。不含粉塵的煙氣，流量為300m3/h，S02濃度為2000mg/m3，含氧量5%。在溫度20°C、脫硫塔內液氣比為12時，使用質量百分比8%的亞硫酸鋅漿液處理后，凈化氣中SO2含量為220mg/m3，脫硫效率89%。經解析塔在45°C、lh解析后，取樣分析富液中的亞硫酸鋅有93%以上再生。再生氣中配入空氣，形成含SO2S 12%的氣體。再生過程為負壓操作。實施案例2煙氣中SO2濃度為8000mg/m3，采用工藝同案例I，經脫硫塔吸收液漿液濃度為18%的亞硫酸鋅溶液處理后，凈化氣中的SO2含量為700mg/m3，脫硫效率達92%，經解析塔60°C，Ih加熱后，富液中的亞硫酸鋅有92%以上再生，再生氣中SO2含量為95%，吸收液亞硫酸鋅的再生回收率達92%。以上實施例證明了本發明所提供的脫硫劑能夠有效的脫除煙氣中的二氧化硫，經加熱后吸收二氧化硫的富液能夠有效的再生，并且吸收液再生效率高，較好的實現了脫硫劑的循環利用。
權利要求
1.所述煙氣脫硫工藝包括依次執行的以下步驟:含有SO2的煙氣從脫硫塔下部進入脫硫塔，與用循環泵送入的亞硫酸鋅溶液逆流接觸完成SO2吸收反應，凈化煙氣排空，脫硫后含SO2的富液被泵入解析塔進行解析操作，完成解析后的漿液被泵入漿液池循環使用，解析氣經過冷凝器后，收集較高純度的so2。主要反應為:吸收反應:S02+H20+ZnS03 = Zn (HSO3) 2再生反應:Zn (HSO3) 2 = ZnS03+S02 i +H2O
2.根據權利要求1所述的一種脫除煙氣中SO2的工藝，其中所述煙氣脫硫工藝還包括:在使用脫硫漿液對煙氣吸收進行之前，使煙氣經過除塵煙道，以除去煙氣中的大部分粉塵。
3.根據權利要求1所述的一種脫除煙氣中SO2的工藝，其中脫硫吸收劑為ZnSO3，將ZnSO3與H2O配成1% -35%濃度的漿液。
4.根據權利要求1所述的一種脫除煙氣中SO2的工藝，其特征在于:脫硫系統有脫硫塔和解析塔配對使用。
5.根據權利要求1所述的一種脫除煙氣中SO2的工藝，脫硫塔類型為噴淋塔、板式塔、填料塔、鼓泡塔等。
6.根據權利要求1所述的一種脫除煙氣中SO2的工藝，解析塔采用加熱解析再生亞硫酸脫硫液，解析溫 度為35-95°C。
全文摘要
本發明公開了一種回收法脫除煙氣中SO2的工藝，即以亞硫酸鋅為脫硫劑，在脫硫塔內與煙氣中的SO2在水溶液中反應，生成可溶性的鋅鹽，以達到吸收煙氣中SO2、凈化煙氣的目的。吸收SO2之后的富液經加熱再生出ZnSO3，并釋放SO2。再生的ZnSO3被再次用于SO2吸收，釋放出來的SO2被捕集回收后可用于生產硫酸或工業SO2氣體，實現資源的回收利用。
文檔編號B01D53/78GK103203171SQ201210007990
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者童華, 楊姝 申請人:北京化工大學