CN100463847C - 以烟道气制备硫酸的方法 - Google Patents

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Abstract

以烟道气制备硫酸的方法，将含有二氧化硫的烟道气以含有氧化剂的水溶液进行吸收处理后得到。同时，烟道气中的氮氧化物也可以被转化吸收为硝酸。本发明的方法不仅能脱除烟道气中的SO2和氮氧化物等，解决了烟道气排放的环境污染问题，而且可以使其中的SO2等得到利用，变废为宝，充分利用了资源，也大大节约了能源。

Description

以烟道气制备硫酸的方法
技术领域
本发明涉及的是一种以含有二氧化硫的烟道气制备硫酸的方法。
背景技术
以煤、气、油等作为能源的工业企业，特别是以煤为能源时，燃烧后所排放的烟道气中，大都含有SO2。直接排放后会导致酸雨等严重的环境污染问题，因此都需作净化处理后才能排放。这种净化处理一般都是采用碱性溶液进行吸收，而对于这些浓度较低的吸收液目前都难以利用，实际上是一种对有用资源的浪费。
另一方面，传统的硫酸制造方法，都是采用由硫磺燃烧得到SO2后，再在催化剂和加热的情况下将其转换成SO3，再用水吸收而得到硫酸，过程复杂，能源消耗也大。
发明内容
鉴于上述情况，本发明将提供一种利用含有SO2的烟道气制备硫酸的方法，既解决了烟道气排放的环境污染问题，也使有用资源得到了充分的利用，而且该制备方法也能大大节约能源。
本发明以烟道气制备硫酸的方法，是将含有二氧化硫的烟道气以含有氧化剂的水溶液进行吸收处理后得到。
由于SO2是一种极易溶于水的物质，通常情况下，1体积的水能溶解40体积的SO2。因此烟道气中的SO2进入含有氧化剂的水溶液后，除可以迅速被水完全吸收外，同时还可以在水中的氧化剂的作用下使亚硫酸被迅速氧化成为硫酸。根据烟道气中SO2含量的不同，吸收后所生成的硫酸的量也相应不同。对烟道气以这种含有氧化剂的水溶液进行循环吸收处理，就可以使溶液中被吸收并经氧化反应转换生成的硫酸含量逐渐提高，得到所需要含量指标和/或相应用途的硫酸溶液。试验显示，这一吸收和转化反应过程十分迅速，通常在1至数分钟内即可完成。而且随烟道气带来的较高温度也将明显有利于反应进行和完成。进行循环吸收处理后，溶液中转化生成的硫酸浓度可以达到60％～80％。
由于烟道气中多还含有机械性的颗粒物，虽然经上述的吸收处理后也可被“洗涤”截留在处理溶液中，然后根据使用需要，再对所得到的相应硫酸溶液作适当的过滤处理即可将其除去，但本发明方法仍以先行使用其它方式，如目前常用的电除尘等方式进行除尘后的净化气作为原料为佳。
本发明上述方法的另一优点是，对烟道气中通常还可能含有的少量氮氧化物，如常见的NO、NO2等，也同样可以被氧化并转化成为硝酸而被完全脱除干净。
在上述所说的吸收处理溶液中可以使用的氧化剂，可以是能溶于水的各种氧化剂，如高锰酸盐(钾、钠盐等)、重铬酸盐(钾、钠盐等)、过氧化氢，以及溶解有臭氧的水溶液等。其中以选择过氧化氢水溶液为优选，不仅价廉和方便易得，而且其反应后即转变成水，不存在后处理和二次污染问题。
使用过氧化氢水溶液作为吸收处理溶液时，对溶液中过氧化氢的含量一般无特别限定的必要，但从提高安全性和降低成本考虑，以使用过氧化氢的重量含量为5％～20％的水溶液为佳。
常压或提高压力也有利于增大气体在水中的溶解度，因此进行吸收处理时的烟道气的压力以常压～0.6Mpa的范围为佳。
采用本发明上述方法处理后的烟道气，既彻底脱除了其中的SO2和氮氧化物等严重污染环境的物质，也可以除去其中的机械性颗粒物而含CO2的净化气体，可以根据不同的需要和用途进一步送去作相应处理，而且一步即可以直接得到所需浓度的硫酸溶液，无需更多的处理步骤和其它能源及成本消耗，同时解决了环境污染和资源综合利用的问题，并大大节约了能源，综合效益显著。
以下通过实施例的具体实施方式再对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。
具体实施方式
将经常规电除尘后(除尘效率一般≥95％)含有CO2约为15％～25％(v)，SO2约为0.01％～0.12％(v)，N2及少量氮氧化物、温度为100℃～150℃的烟道气，于常压～0.6Mpa下用含量为5％～20％(wt)的H2O2溶液喷淋吸收，同时使烟道气降温，以利于后续的利用处理。该喷淋吸收溶液循环使用，并将达到硫酸含量为60％～70％的吸收处理溶液移走更换。进行吸收处理后被净化的烟道气，可以送去作进一步的利用处理。

Claims (2)

1.一种使用烟道气制备硫酸的方法，其特征在于将常压至0.6PMa的含有SO2的烟道气以5-20重量％ H2O2水溶液进行喷淋吸收，对烟道气用该喷淋吸收溶液进行循环吸收处理，得到浓度60-80重量％的硫酸溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述烟道气的温度是100-150℃。
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