CN100998931A - 五氧化二钒生产中的废气治理及其综合利用技术 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种五氧化二钒生产废气治理及其综合利用技术，针对五氧化二钒生产过程中产生的废气温度高、湿度大、酸性强的特点，采用废气降温、石灰乳喷雾中和、生石灰颗粒过滤吸收除湿三步处理，以确保五氧化二钒生产过程中产生的废气达标排放，以及利用废气降温处理产生的冷凝液和石灰乳喷雾处理后的石灰乳沉清液，通过调节pH值和蒸发、浓缩、结晶、干燥脱水制取氯化钙。

Description

五氧化二钒生产中的废气治理及其综合利用技术

技术领域：

本发明属于五氧化二钒生产废气治理和废气综合利用技术领域，涉及从技术上解快五氧化二钒生产中废气污染问题，以及将废气中所含的氯化氢气体进行综合利用。

背景技术：

五氧化二钒生产在钒矿焙烧过程中有大量的废气产生，这种废气含有氯化氢、二氧化硫以及大量的水蒸气，是一种酸性很强的酸雾，这种酸雾飘向哪里，哪里就是生命的禁区。由于五氧化二钒生产中废气污染是如此的严重，以至于在人们头脑里形成了一种谈钒色变的印象，好象五氧化二钒的生产就等于环境污染。

实际上五氧化二钒生产废气是完全可以治理达标的，五氧化二钒生产排放的废气具有三大特点：温度高、湿度大、酸性强，这种废气对症下药方能取得较好的治理效果。

本人现在提出一种污染治理方法，完全可以解决五氧化二钒生产废气造成的环境污染问题，且能将废气中污染物转化为资源进行利用。

发明内容：

*发明目的：本发明是一种五氧化二钒生产废气的污染治理技术，能够解决五氧化二钒生产中的废气污染问题，以及利用废气中氯化氢气体制取氯化钙。

*技术方案：五氧化二钒生产在钒矿焙烧过程中有大量的废气产生，该废气温度高、湿度大，废气中所含的污染物以氯化氢、二氧化硫为主。本发明将根据五氧化二钒生产废气温度高、酸性强、湿度大的特点，采取相应的降温、中和、除湿的处理措施，做到废气的达标排放；以及在废气处理的过程中以废气为原料制取氯化钙，使废物充分利用(见图1)。

1、废气降温(余热利用)：五氧化二钒生产在钒矿焙烧过程中产生的废气温度较高，通过余热利用使废气自然降温，可促使废气中部分氯化氢气体与水蒸气冷凝形成稀盐酸溶液，从而减少废气中酸性气体的浓度。

将五氧化二钒生产过程中产生的废气用小管道分散，小管道置于盛有喷雾中和处理废气后的石灰乳沉清液中，当废气流过管道时，管道内的废气经管壁与池内溶液产生隔离式热交换，池内的沉清液(氯化钙溶液)被浓缩、蒸发，同时废气温度下降(见图2)。

2、石灰乳喷雾中和处理：将降温(余热利用)后的五氧化二钒生产废气用石灰乳喷雾中和处理，使石灰乳中钙离子与废气中氯化氢反应生产氯化钙，与废气中二氧化硫反应生产亚硫酸钙。氯化钙是水溶性的，亚硫酸钙是一种沉淀物，在整个石灰乳喷雾中和过程中其石灰乳的pH值控制在9.5以上，以确保废气的处理效果和亚硫酸钙的沉淀。

3、生石灰颗粒过滤吸收除湿：经石灰乳喷雾中和处理后的废气尚含有微量的氯化氢、二氧化硫和部分水蒸气，将该废气通入到生石灰颗粒构成的废气过滤装置中，通过生石灰颗粒过滤吸收以及物理化学作用使废气中微量氯化氢和二氧化硫气体连同水蒸气被生石灰吸收。

通过以上处理后，可确保五氧化二钒生产废气达标排放。

4、氯化钙的制取提纯：将废气冷凝产生稀盐酸溶液加入到石灰乳喷雾处理废气产生的石灰乳处理液中，在石灰乳处理液中加入石灰至pH值为9.5以上，使石灰乳处理液中亚硫酸钙、氢氧化铁、氢氧化镁均沉淀析出，澄清液即为氯化钙水溶液。

将沉清液(氯化钙溶液)排入到废气降温(余热利用)池中，用盐酸将溶液pH值回调到8.0左右，通过废气的余热使沉清液(氯化钙溶液)浓缩、结晶，将结晶形成的含水氯化钙于200～240℃下干燥脱水，即得二水氯化钙，将二水氯化钙再加热至260～300℃干燥脱水，即变为白色的无水氯化钙。

*有益效果：  该五氧化二钒生产废气处理技术简单易行，废气处理成本低，既能做到五氧化二钒生产废气达标排放，又能有效利用废气中所含的氯化氢气体，使之形成废气处理的副产品——氯化钙。

附图说明：

图1  五氧化二钒生产废气处理方案流程图

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图2  废气降温(余热利用)

具体实施方式：

某五氧化二钒生产企业，五氧化二钒的日产量为3吨，五氧化二钒生产废气的日排放量为143万标米³，废气中含有大量的氯化氢和二氧化硫气体，处理和综合利用步骤如下(见图1)：

1、五氧化二钒生产的废气处理

第一步，对五氧化二钒生产中产生的废气进行降温和利用余热

将五氧化二钒生产的废气排放管道用小管道分散，小管道置于中和处理废气后的石灰乳沉清液中，当废气流过管道时，管道内的废气经管壁与池内溶液产生隔离式热交换，池内的沉清液(氯化钙溶液)被浓缩、蒸发、结晶，同时废气温度下降，废气中部分氯化氢气体与水蒸气冷凝形成稀盐酸溶液，从而减少废气中酸性气体的浓度。(见图2)。

第二步、石灰乳喷雾中和处理

将降温(余热利用)后的五氧化二钒生产废气用石灰乳喷雾中和处理，使石灰乳中钙离子与废气中氯化氢反应生产氯化钙，与废气中二氧化硫反应生产亚硫酸钙。在整个石灰乳喷雾过程中其石灰乳的pH值控制在9.5以上，使亚硫酸钙呈现为沉淀状态和确保废气处理效果。

第三步、生石灰颗粒过滤吸收除湿

经石灰乳喷雾处理后的废气尚含有微量的氯化氢、二氧化硫和部分水蒸气，将该废气通入到生石灰颗粒构成的废气过滤装置中，通过生石灰颗粒过滤吸收以及物理化学作用使该废气中微量氯化氢和二氧化硫气体连同水蒸气被生石灰吸收。

通过以上处理后，可确保五氧化二钒生产废气达标排放。

2、用废气降温处理的冷凝液和石灰乳喷处理后的沉清液制取氯化钙：

将废气冷凝产生的稀盐酸溶液加入到石灰乳喷雾处理废气产生的石灰乳处理液中，在石灰乳处理液中加入石灰调pH值为9.5以上，使石灰乳处理液中亚硫酸钙、氢氧化铁、氢氧化镁均沉淀析出，澄清液即为氯化钙水溶液。

将沉清液(氯化钙溶液)排入到废气降温(余热利用)池中，用盐酸将溶液pH值回调到8.0左右，通过废气的余热使沉清液(氯化钙溶液)浓缩、结晶，将结晶形成的含水氯化钙于200～240℃下干燥脱水，即得二水氯化钙，将二水氯化钙再加热至260～300℃，干燥脱水，即变为白色的无水氯化钙。

Claims (2)

1、五氧化二钒生产废气治理及其综合利用技术，其特征是，对五氧化二钒生产焙烧过程中产生的废气进行降温，石灰乳喷雾中和，生石灰颗粒过滤吸收除湿，以及利用废气处理产生的石灰乳处理液提取回收氯化钙。

2、根据权利要求1，利用废气处理产生的石灰乳处理液提取回收氯化钙，其特征是：将废气冷凝产生稀盐酸溶液和石灰乳喷雾处理废气产生的石灰乳处理液，通过调节pH值和蒸发、浓缩、结晶、干燥脱水制取氯化钙。

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