專利名稱：一種含硫尾氣的處理方法
技術領域：
本發明涉及一種含硫尾氣的處理方法，屬于化工技術領域。
背景技術：
在現有技術中，硫酸生產大多采用兩轉兩吸工藝。此工藝的尾氣中二氧化硫含量高，正常值在700— 960mg/m3，對環境污染嚴重。我國對硫酸尾氣的二氧化硫排放標準曾經按照《大氣污染綜合排放標準》GB16297-1996執行，但是，隨著國家“十二五〃規劃中對節能減排的要求增加，凡是有含硫尾氣排放裝置的企業必須對尾氣中的二氧化硫作進一步的削減。為此，國家環保部和質量監督檢驗檢疫總局聯合頒布了《硫酸工業污染排放標準》GB26132-2010,并于2011年3月I日開始實行，該標準將硫酸尾氣中的二氧化硫標準排放量降低至400mg/m3。隨著新標準的執行，很多企業的尾氣排放明顯超標。為了達到排放標準，研究出一種可以高效處理含硫尾氣的方法迫在眉睫。從總體上來看，當前對硫酸尾氣的處理分為干法脫硫技術和濕法脫硫技術兩大類。其中，干法脫硫技術的缺點是脫硫率低，只有70%左右，因此，兩大類處理方法中被廣泛應用的是濕法脫硫技術。在濕法脫硫技術中采用得最多的氨洗處理工藝，是根據氨水溶液與二氧化硫反應生成亞硫酸銨，再向亞硫酸銨進一步通入空氣氧化生成硫酸銨溶液，硫酸銨溶液經濃度結晶作為產品銷售。然而，濕法脫硫技術也存在一些問題，即處理成本高、副產物回收處理困難且經濟價值不大，比如，石灰石/石膏法處理的副產物石膏難以進一步加工，占地面積大；部分產物對環境可能造成二次污染，氨洗處理技術在洗滌過程中會有一定量的氨氮混合物進入大氣造成大氣污染；石灰石/石膏法產生的大量污水難以消化，如不對污水處理將會引起水源污染。
發明內容
本發明的目的在于提供一種含硫尾氣的處理方法，解決目前處理含硫尾氣的脫硫技術效率不高、處理成本高、副產物回收處理困難且經濟價值不大、易造成污染等問題。一種含硫尾氣的處理方法，主要包括以下步驟(I)粉碎碘單質至200目以上，并用水配制成混合液；(2)將配制好的碘混合液放入循環洗滌槽內；(3)向洗滌系統通入含硫尾氣，反應得到混合溶液；(4)將雙氧水通入混合溶液中使之變為碘單質、碘化氫和硫酸的混合液且當硫酸達到一定濃度后將混合液放入碘再生槽內；(5)向碘再生槽加入雙氧水生成碘單質和硫酸；(6)過濾分離碘單質和硫酸并循環使用。所述步驟(I)是指啟動攪拌槳，將粉碎后的碘單質緩慢加入碘配制槽內，配制成含碘質量濃度為5%-25%的水溶液，使碘和水在攪拌作用下充分混合。所述步驟(3)是指向循環洗滌槽內通入含硫尾氣，使含硫尾氣中的二氧化硫與碘單質在水中發生氧化還原反應，得到硫酸和氫碘酸的混合溶液。所述步驟(3 )中的含硫尾氣在通入洗滌系統前，先在換熱器內與水換熱，使含硫尾氣溫度降至45°C以下。所述步驟(4)是指當硫酸質量濃度達到35%時，將硫酸和氫碘酸的混合溶液送入碘再生槽內，同時向步驟(3)所述循環洗滌槽內補充水和碘單質。所述步驟(5)中加入的雙氧水重量為碘再生槽中混合溶液中碘化氫重量的7%-7. 5%。所述步驟(4)中所述硫酸質量濃度不高于35%。所述步驟(6)是指將還原后的碘和硫酸的混合物過濾分離，將濾液稀硫酸用以調節硫酸吸收系統中的硫酸濃度，或者送至磷酸萃取系統生產磷酸，將得到的碘單質回收并循環使用。本發明是根據碘和二氧化硫氣體在水存在的體系中能快速反應生成氫碘酸和硫酸的原理，將碘磨細加入水中，在泵的作用下打入洗滌塔內和二氧化硫氣體逆流接觸，迅速生成氫碘酸和稀硫酸，同時向洗滌系統中加入雙氧水使碘從混合溶液中氧化出來實現循環洗滌。當稀硫酸達到一定濃度時再將含碘、稀硫酸及少量氫碘酸的混合液送至碘再生槽內，加入計量的氧化劑雙氧水，使碘從混合溶液內完全被氧化出來。最后,將碘和稀硫酸的混合物過濾分離，濾液稀硫酸和碘單質分別回收以循環使用。本發明的化學原理方程式為I2+S02+2H20=H2S04+2HI2HI+H202=I2+2H20本發明的有益效果洗滌效率高，洗滌成本低，對含硫尾氣的處理效果好，處理后直接將二氧化硫轉化為硫酸，無副產品，具有很好的經濟效益和社會效益。經本法洗滌后，尾氣中的二氧化硫濃度低，可達到5mg/m3 ;在洗滌時加入的碘可以回收并循環使用，大大降低了洗滌成本；尾氣洗滌后二氧化硫轉化生成的稀硫酸可以用于調節硫酸濃度，或直接以泵送至磷酸萃取系統用于磷酸生產，避免了副產物的處理問題，實現了清潔循環生產。本發明利用碘單質和二氧化硫在水存在的體系中反應生成硫酸；利用碘在反應時生成的氫碘酸使碘在水中的溶解度大大增加，使得在洗滌時的吸收效果更好；利用雙氧水從硫酸和氫碘酸的混合物中將碘氧化生成單質碘，使碘能回收循環利用。
圖1為本發明的工藝流程圖；圖2為本發明的設備流程圖；圖中，1-水管，2-碘單質，3-碘配置槽，4-循環洗滌槽，5-循環洗滌泵，6_攪拌槳，7-碘再生槽，8-離心機，9-硫酸收集槽，10-碘輸送帶，11-碘收集槽，12-雙氧水輸送管，13-含硫尾氣管，14-換熱器。
具體實施例方式為了加深對本發明的理解，下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的描述，該實施例僅用于解釋本發明，并不構成對本發明保護范圍的限定。圖1為本發明的工藝流程圖，如圖1所示，本發明主要包括以下流程
(I)粉碎碘單質至200目以上，并用水配制成混合液；(2)將配制好的碘混合液放入循環洗滌槽內；(3)向洗滌系統通入含硫尾氣，反應得到混合溶液； (4)將雙氧水通入混合溶液中使之變為碘單質、碘化氫和硫酸的混合液且當硫酸達到一定濃度后將混合液放入碘再生槽內；(5)向碘再生槽加入雙氧水生成碘單質和硫酸；( 6 )過濾分離碘單質和硫酸并循環使用。圖2為本發明的設備流程圖，如圖2所示，本發明的主要流程是將碘單質2粉碎至200目以上，啟動攪拌槳6，將粉碎后的碘單質2緩慢加入碘配制槽3內，由水管I通入水，配制成含碘質量濃度為5%-25%的水溶液，使碘單質2和水在攪拌作用下充分混合。接著，將配制好的碘混合液放入循環洗滌槽4內，通過循環洗滌泵5對碘混合液進行循環洗滌。由含硫尾氣管13向循環洗滌槽5內通入含硫尾氣，含硫尾氣在通入洗滌系統前，先在換熱器14內與水換熱，使含硫尾氣溫度降至45°C以下，使含硫尾氣中的二氧化硫與碘單質2在水中發生氧化還原反應，得到硫酸和氫碘酸的混合溶液。當硫酸質量濃度達到35%時，將硫酸和氫碘酸的混合溶液送入碘再生槽7內，同時向循環洗滌槽4內補充水和碘單質2。由雙氧水輸送管12向碘再生槽7加入雙氧水生成碘單質2和硫酸；當硫酸質量濃度不高于35%時將混合液放入碘再生槽7內；加入的雙氧水重量為碘再生槽7中混合溶液中碘化氫重量的7%-7. 5%ο將還原后的碘單質2和硫酸的混合物通過離心機8過濾分離，將濾液稀硫酸送至硫酸收集槽9備用，用以調節硫酸吸收系統中的硫酸濃度，或者送至磷酸萃取系統生產磷酸；將得到的碘單質2通過碘輸送帶10送至碘收集槽11，回收并循環使用。實施例1將IKg粒度為200目的碘單質與20Kg水混合配制成洗滌液，將其置于循環洗滌槽內，從循環洗滌槽下端通入溫度為40°C、S02含量為1500mg/L的氣體，在循環洗滌泵的作用下逆流洗滌，洗滌后氣體經檢測SO2含量為8mg/L。實施例2將粒度為250目的碘單質20Kg與280Kg的水充分攪拌混合均勻配制成洗滌液，將洗滌液放入循環洗滌槽內，向循環洗滌槽內通入SO2含量為2400mg/L的氣體，在循環洗滌泵的作用下在槽內循環洗滌，洗滌后的尾氣經檢測SO2含量為8mg/L。實施例325Kg粒度為200目的碘單質與270Kg的水充分攪拌混合均勻配制成洗滌液，在循環洗滌槽內和SO2含量為2400mg/L的氣體逆流洗滌，同時向循環洗滌槽內以每小時1. 5Kg的速度通入雙氧水，洗滌后的尾氣經分析SO2含量為5mg/L。
權利要求
1.一種含硫尾氣的處理方法，其特征在于主要包括以下步驟(1)粉碎碘單質至200目以上，并用水配制成混合液；(2)將配制好的碘混合液放入循環洗滌槽內；(3)向洗滌系統通入含硫尾氣，反應得到混合溶液；(4)將雙氧水通入混合溶液中使之變為碘單質、碘化氫和硫酸的混合液且當硫酸達到一定濃度后將混合液放入碘再生槽內；(5)向碘再生槽加入雙氧水生成碘單質和硫酸；(6)過濾分離碘單質和硫酸并循環使用。
2.根據權利要求1所述的一種含硫尾氣的處理方法，其特征在于所述步驟(I)是指啟動攪拌槳，將粉碎后的碘單質緩慢加入碘配置槽內，配制成含碘質量濃度為2%-10%的水溶液，使碘和水在攪拌的作用下充分混合。
3.根據權利要求2所述的一種含硫尾氣的處理方法，其特征在于所述步驟(3)是指向循環洗滌槽內通入含硫尾氣，使含硫尾氣中的二氧化硫與碘單質在水中發生氧化還原反應，得到硫酸和氫碘酸的混合溶液。
4.根據權利要求3所述的一種含硫尾氣的處理方法，其特征在于所述步驟(3)中的含硫尾氣在通入洗滌系統前，先在換熱器內與水換熱，使含硫尾氣溫度降至45°C以下。
5.根據權利要求3所述的一種含硫尾氣的處理方法，其特征在于所述步驟(4)是指在循環洗滌過程中，連續向洗滌系統中補充與二氧化硫量等摩爾的雙氧水，且當硫酸質量濃度達到35%時，將含碘、硫酸和氫碘酸的混合溶液送入碘再生槽內，同時向步驟(3)所述循環洗滌槽內補充水和碘單質。
6.根據權利要求5所述的一種含硫尾氣的處理方法，其特征在于所述步驟(5)中加入的雙氧水重量為碘再生槽混合溶液中碘化氫質量的7%-7. 5%。
7.根據權利要求6所述的一種含硫尾氣的處理方法，其特征在于所述步驟(4)中所述硫酸質量濃度不高于35%。
8.根據權利要求7所述的一種含硫尾氣的處理方法，其特征在于所述步驟(6)是指將還原后的碘和硫酸的混合物過濾分離，將濾液稀硫酸用以調節步驟(4)中的硫酸濃度，或者送至磷酸萃取系統生產磷酸，將得到的碘單質回收并循環使用。
全文摘要
本發明公開了一種含硫尾氣的處理方法，主要包括以下步驟(1)粉碎碘單質至200目以上，并用水配制成混合液；(2)將配制好的碘混合液放入循環洗滌槽內；(3)向洗滌系統通入含硫尾氣，反應得到混合溶液；(4)將雙氧水通入混合溶液中使之變為碘單質、碘化氫和硫酸的混合液且當硫酸達到一定濃度后將混合液放入碘再生槽內；(5)向碘再生槽加入雙氧水生成碘單質和硫酸；(6)過濾分離碘單質和硫酸并循環使用。本發明洗滌效率高，洗滌成本低，對含硫尾氣的處理效果好，處理后直接將二氧化硫轉化為硫酸，無副產品，具有很好的經濟效益和社會效益。
文檔編號B01D53/79GK103007723SQ20121053514
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月12日 優先權日2012年12月12日
發明者徐魁, 穆勁, 魏發展, 楊龍, 廖吉星 申請人:貴州開磷(集團)有限責任公司