CN104959019A

CN104959019A - 一种mn法脱除工业废气中so2的工艺

Info

Publication number: CN104959019A
Application number: CN201510413401.4A
Authority: CN
Inventors: 吕莉; 罗洪波; 邱礼有; 尹华强
Original assignee: Sichuan University
Current assignee: Sichuan University
Priority date: 2015-07-15
Filing date: 2015-07-15
Publication date: 2015-10-07

Abstract

本发明公开了一种MN法脱除工业废气中SO₂的工艺。浓度为4～6％MN浆液预热到40～50℃后由输送泵送入脱硫塔顶由喷射器喷淋而下，与塔底送入的被处理的除尘烟气逆流接触并发生反应；脱除SO₂的尾气放空，脱硫浆液送入分离器过滤分离，分离出的液体由泵送入配制MN浆液循环使用；分离出的固体送入再生器，在100～200℃下分解为MN与SO₂，MN循环使用，SO₂则送去制硫酸；吸收脱硫温度45℃左右，液气比15L/m³。本发明反应温度不高，可用废气余热来预热MN浆液，从而降低脱硫的能耗。脱硫剂MN可循环使用，脱硫再生的SO2可制成硫酸产品，除气相外无废弃物产生，成本与能耗均比较低。工艺流程简便易行，能满足大中型工业烟气或废气脱硫需求。

Description

一种MN法脱除工业废气中SO2的工艺

技术领域

本发明属于烟气或工业废气脱硫与大气污染防治的环保领域，涉及脱硫与产物再生，SO₂再制硫酸工艺。

背景技术

大气污染治理与防止雾霾天气是倍受人们关注的重大课题。含硫烟气或工业废气排放是造成大气污染的重要因素之一，既影响人们的生存环境和健康，又会造成恶劣天气。因此，随着工业化的不断发展，人们开发研究了上百种烟气脱硫方法，但实际用于工业生产的为数不多。目前在工业上应用较多的方法有石灰/石灰石法、亚硫酸钠法、双碱法、碱性硫酸铝法、氧化镁法等十余种。尽管这些方法有一定优点，但也存在一些问题：如有的由于脱硫工艺将产生废弃物，从而造成二次污染；有的原料消耗和能耗均较高，回收的产物销路也有限，制约了应用和生产；有的技术不够成熟，工艺流程复杂，操作难度大，用于工业生产还需解决一些技术难题。因此市场对经济实用的新型烟气脱硫方法十分期待。我们经过多年的试验研究，开发出密胺浆液脱除烟气或工业废气中SO₂的新工艺技术，取得令人满意的结果。该法具有脱硫率和硫回收率高、能耗低、脱硫剂可循环使用、无废弃物产生、脱硫设备结构简单、易实现工业化等特点，适于低浓度SO₂烟气或工业废气的处理，处理后排放尾气的硫含量符合国家环保排放要求。目前利用密胺浆液脱除烟气或工业废气中SO₂的研究未见报道。

发明内容

鉴于现有技术的以上不足，本发明旨在提供一种简便易行的烟气脱硫新方法和新工艺，使之克服现有技术的以上缺点。

本发明实现发明目的的技术手段为：

一种MN法脱除工业废气中SO₂的工艺：浓度为4～6％MN浆液预热到40～50℃后由输送泵送入脱硫塔顶由喷射器喷淋而下，与塔底送入的被处理的除尘烟气逆流接触并发生反应；脱除SO₂的尾气放空，脱硫浆液送入分离器过滤分离，分离出的液体由泵送入配制MN浆液循环使用；分离出的固体送入再生器，在100～200℃下分解为MN与SO₂，MN循环使用，SO₂则送去制硫酸；

脱硫工艺条件为：吸收脱硫温度45℃左右，液气比15L/m³。

进一步地，当MN浆液浓度为4～6％，烟气含SO2低于0.25～0.4％时，采用一级吸收后尾气SO2含量小于200ppm。烟气中SO2含量越低，液气比也越小，吸收器压力越低。若烟气中SO2含量较高，则可采用两级吸收脱硫方式。

进一步地，在脱硫浆液中一次性分别加入千分之一的阻氧剂与分散剂，不仅可阻止亚硫酸MN氧化成硫酸MN，还能防止设备与管道结垢堵塞，有利于液相分离。

这样，本发明工艺可以以下的具体步骤实现。

(1)将密胺(MN)配制成4～6％的浆液并预热50℃左右，送入高效脱硫塔内喷流而下，与塔底引入的含硫烟气逆流接触并发生较快的反应，使SO₂与MN生成亚硫酸MN[(MN)₂H₂SO₃·4H₂O]沉淀析出，脱硫反应温度在45℃左右。脱硫后烟气含硫量低于国家排放标准即可放空。脱硫率在95％以上。若烟气含SO₂大于0.4％，可采用两级吸收效果更佳。

(2)脱硫所得的亚硫酸MN浆液经过滤，分离出固相亚硫酸MN送到再生炉内，在100～200℃温度下脱水再生，使亚硫酸MN失去结晶水再分解成MN与SO₂，MN送去配制浆液，SO₂则用于制造硫酸。

(3)若烟气中含有少量SO₃或脱硫过程有少量亚硫酸MN被氧化生成硫酸MN时，再加氨水与硫酸MN反应后分离出MN固相循环使用，硫铵溶液用以制造硫铵。

(4)为了防止脱硫过程中的亚硫酸MN被氧化和设备管道的结垢堵塞，可在配制浆液中分别加入千分之一的阻氧剂和分散剂，其阻止氧化和防结垢堵塞的效果十分明显，且添加剂只需一次性加入，之后可循环使用。

(5)为了降低本脱硫工艺的能耗，不在烟囱尾部而在烟气排出的温度较高部位(>50℃)处导入吸收塔，利用烟气本身的热量进行吸收反应；也可用部分温度较高的烟气预热MN浆液后再送入吸收塔吸收脱硫，如此可节省较多的能耗。

本发明有以下有益效果

1、本发明的脱硫工艺流程简单合理，操作简便易行，能满足大中型工业烟气或废气脱硫需求。

2、本发明所述脱硫工艺的反应温度不高，可用废气余热来预热MN浆液，从而降低脱硫的能耗。

3、本发明所述工艺的脱硫剂MN可循环使用，脱硫再生的SO₂可制成硫酸产品，除气相外无废弃物产生，成本与能耗均比较低。

4、在脱硫浆液中加入千分之一的阻氧剂与分散剂，既可防止脱硫过程中的亚硫酸盐被氧化，又能防止设备与管道的结垢堵塞，且添加剂为一次性加入，不仅节约成本，还改善了操作条件，效果十分良好。

附图说明如下：

附图1是本发明的工艺流程图。

图中：

1、除尘器 2、烟气管道 3、喷射脱硫塔 4、气体排出管 5、MN浆液泵 6、喷射器 7、过滤器 8、输送管 9、再生炉 10、浆液配制槽 11、MN输送器 12、滤液输送管、13、SO₂送去制硫酸

具体实施方式

下面结合附图对本发明所述方法与工艺作进一步说明。在本发明叙述中，除特别说明的外，所述浓度均指质量百分比浓度。

实施例1

本实例为某发电厂(以煤燃烧发电)的烟气排放量12000m³/h，含SO₂0.35％(3500ppm)，燃烧炉烟气出口温度在85℃以上。将烟气除尘(1)后温度降至55℃，再送入喷射脱硫塔(3)底部与塔顶喷射器(6)喷淋而下的4％的MN浆液逆流接触并发生脱硫反应，浆液用量控制在液气比15L/m³左右并预热到50℃左右。脱硫生成的亚硫酸MN浆液送去离心分离机(7)过滤，滤液由输送管(8)送入MN浆液配制槽(10)循环使用，滤渣亚硫酸MN送入再生炉(9)在100～200℃下脱水并分解出SO₂(13)气体与MN，SO₂送去制硫酸，MN送入浆液配制槽再利用。每小时可制得98％的浓硫酸0.175吨，一天则为4.2吨。脱硫后的烟气含SO₂<200ppm由尾气排放管(4)放空。

本实例中除喷射脱硫塔与再生炉外，除尘、过滤、浆液配制与预热、SO₂制硫酸等均为常规设备。

实施实例2

本实例为某有色金属冶炼厂，其烟气排放量为30000m³/h，含SO₂0.25～0.4％，实际操作流程和步骤与实例1一样。所不同的是所用设备应按脱硫尾气量作适当放大，即二者烟气比为2.5:1，所有设备按此比例放大即可。脱硫所制硫酸为0.286吨/时(98酸)，每天则生产6.8吨浓硫酸。因为SO₂平均含量为0.325％，小于0.35％，尾气含硫量会比实例1更小，更有利于环保。

Claims

1.一种MN法脱除工业废气中SO₂的工艺，其特征在于,浓度为4～6％MN浆液预热到40～50℃后由输送泵送入脱硫塔顶由喷射器喷淋而下，与塔底送入的被处理的除尘烟气逆流接触并发生反应；脱除SO₂的尾气放空，脱硫浆液送入分离器过滤分离，分离出的液体由泵送入配制MN浆液循环使用；分离出的固体送入再生器，在100～200℃下分解为MN与SO₂，MN循环使用，SO₂则送去制硫酸；

脱硫工艺条件为：吸收脱硫温度45℃左右，液气比15L/m³。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，烟气含SO₂低于0.25～0.4％时，采用一级吸收；烟气中SO₂含量越低，液气比也越小，吸收器压力越低；若烟气中SO₂含量高于0.4％时，则可采用两级吸收脱硫方式。

3.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于，在脱硫浆液中一次性分别加入千分之一的阻氧剂与分散剂，以阻止亚硫酸MN氧化成硫酸MN并防止设备与管道结垢堵塞，有利于液相分离。