CN101683588A - 脱除锌冶烟气中so2工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脱除锌冶烟气中SO2工艺，利用水合肼生产过程中副产的碱渣(含Na2CO3·10H2O)吸收锌冶炼烟气，送硫酸系统作补充液，倒入吸收塔，与溶碱一起加入溶解槽，进行中和，除铁离心过滤，滤饼(弃去)，滤液干燥蒸发结晶，得到结晶亚硫酸钠。
Description
技术领域
本发明涉及一种SO2工艺，特别是涉及一种脱除锌冶烟气中SO2工艺。
技术背景
二氧化硫是主要大气污染物之一，严重影响环境，威胁人们的生活健康。削减二氧化硫的排放量，保护大气环境质量，是目前及未来相当长时间内我国环境保护的重要课题之一。株洲冶炼集团锌系统每天排放大量的烟气，烟气中含SO20.19％、SO30.031％(体积分数)，必须综合治理。过去一直采用液氨吸收烟气中的SO2和SO3来处理烟气，但该处理工艺存在以下不足：一是液氨需外购，且价格偏高，贮运困难；二是需耗用大量商品硫酸；三是造成大量的硫铵母液无法充分利用等。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺合理、安全可靠、成本低的脱除锌冶烟气中SO2工艺。
本发明的技术方案为：尾气进行酸洗，送硫酸系统作补充液，倒入吸收塔，与溶碱一起加入溶解槽，进行中和，除铁离心过滤，滤饼(弃去)，滤液干燥蒸发结晶，形成亚硫酸钠。
具体实施方式
碱渣吸收二氧化硫，首先是碳酸钠与过量的二氧化硫生成亚硫酸氢钠，反应方程式如式(1)
Na2CO3+2SO2+H2O＝2NaHSO3+CO2
而后亚硫酸氢钠溶液在中和槽中，再与缓慢加入的纯碱液进行反应，使溶液保持微酸性，此时亚硫酸氢钠绝大部分变成亚硫酸钠，而无Na2CO3存在，其反应见式(2)
2NaHSO3+Na2CO3＝2Na2SO3+H2O+CO2
在上述溶液中加入NaOH溶液，调节溶液pH值，使铁离子沉淀，过滤后，得到澄清的亚硫酸钠溶液。最后将亚硫酸钠溶液加入带搅拌和加热的真空结晶器中，进行真空蒸发结晶，结晶温度控制在70～80℃，真空度为26.66kPa，结晶经离心脱水后，干燥即为成品，母液循环使用。尾气的吸收采用自行设计的旋流板塔，塔体尺寸为φ280mm×2635mm，6块旋流塔板，1块喷淋板。塔体采用PVC材质，叶片为δ＝1mm不锈钢，吸收塔采用气液逆流吸收，碱液用泵循环。待吸收液pH值达7左右，通过中和、除铁、蒸发结晶、干燥等工艺，得到亚硫酸钠成品。
气中的SO3溶解产生，小部分为SO2氧化生成。若锌系统尾气中SO3含量过高，将导致在制备亚硫酸钠的同时，会产生部分硫酸钠，而难以得到合格产品。据此决定改进工艺，首先对二氧化硫尾气进行酸洗(稀酸)，以降低尾气中SO3的含量，然后再送吸收。对酸洗后的尾气进行测定，SO3、SO2含量分别为0.0246％和0.665％，大大提高了SO2的含量而降低了SO3的含量。利用该气体制取亚硫酸钠有如下优势：①SO2浓度高，是锌系统SO2浓度的3倍左右，吸收反应时间缩短，过程氧化减少；②SO3与SO2的比值为3.7％，与锌系统尾气的16％相比，大为降低，这为提高产品亚硫酸钠主含量提供了条件。在吸收前期，随着碱液相对密度的增大，脱硫效率升高，当碱液相对密度增大到某一数值后，脱硫效率开始降低。说明碱液浓度的高低对化学吸收的传质速率有很大的影响。因为烟气脱硫通常是在连续或瞬间内进行，其过程为传质控制，化学反应的阻力可忽略不计。当碱液的相对密度较低时，化学传质的速度较低，体系水量较多，造成分离困难，脱硫效果差；而提高碱液相对密度时，传质速度加快，脱硫效率也随之增大；当碱液相对密度达到某一数值时传质速度达到最大值，此时脱硫效率最高。若再增加碱液相对密度，脱硫效率反而下降，而且碱液相对密度过高，使得碳酸钠或亚硫酸钠含量高，易结晶导致堵塔。当碱液相对密度在1.25左右，脱硫效率最高，接近93％。现场连续运行情况良好。因此，碱液相对密度过低，体系水量增加，吸收效率差，且为以后的分离带来负担；而相对密度过高，碳酸钠或亚硫酸钠含量增高，使吸收效率反而降低，且易结晶导致堵塔。
利用水合肼生产过程中副产品的碱渣吸收锌冶炼排放的尾气制取结晶亚硫酸钠，既解决了尾气排放的污染问题，又产生了良好的经济效益。锌冶炼尾气中二氧化硫浓度低，三氧化硫浓度高，必须先采用酸洗然后再吸收，才能制得合格的亚硫酸钠产品。尾气吸收采用自行设计的旋流板塔，吸收塔采用气液逆流吸收，碱液用泵循环工艺，可防止塔堵塞，运行状况良好。吸收碱液相对密度控制在1.25左右，中和液pH值控制在6.0时吸收效果较好。
Claims (4)
1、一种脱除锌冶烟气中SO2工艺，其特征在于：尾气进行酸洗，送硫酸系统作补充液，倒入吸收塔。
2、根据权利要求1所述的一种脱除锌冶烟气中SO2工艺，其特征在于：与溶碱一起加入溶解槽，进行中和。
3、根据权利要求1所述的一种脱除锌冶烟气中SO2工艺，其特征在于：除铁离心过滤，滤饼(弃去)。
4、根据权利要求1所述的一种脱除锌冶烟气中SO2工艺，其特征在于：滤液干燥蒸发结晶，形成亚硫酸钠。
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