CN106178860A - 一种利用连续循环液体吸收超低浓度so2烟气的装置及方法 - Google Patents

一种利用连续循环液体吸收超低浓度so2烟气的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用连续循环液体吸收超低浓度SO2烟气的装置及方法，通过泵将原碱输送至原碱罐，加碱性废水在混碱器内配制成浓度较低的碱液，自压流入配碱罐，再经配碱罐出口管道进入吸收塔，通过湍冲洗涤塔和吸收塔间的平衡管串入湍冲洗涤塔，当湍冲洗涤塔和吸收塔达到一定液位时，启动湍冲泵和吸收泵，将碱液输送至塔顶的喷淋装置，碱液与烟气逆流接触，碱液中的氢氧化钠将烟气中的二氧化硫吸收。本发明利用碱性废水配碱并采取两级串联逆流吸收模式，集烟气洗涤、除尘、降温、吸收过程于一体，以废制废，采取经济高效的循环吸收模式实现了超低浓度二氧化硫烟气的治理。

Description

一种利用连续循环液体吸收超低浓度SO2烟气的装置及方法
技术领域
本发明属于冶炼、化工技术领域，涉及一种冶炼过程中产生的超低浓度SO2烟气的治理方法，具体涉及一种利用连续循环液体吸收超低浓度SO2烟气的装置及方法。
背景技术
在硫化矿的冶炼过程中，常常会产生大量SO2冶炼烟气，SO2烟气会对周边大气产生污染，随着环保形势的日益严峻，消除烟气污染是冶炼过程中要解决的首要问题。目前，SO2浓度在8-10%的高浓度烟气可送至硫酸系统进行制酸，SO2浓度在1-3%的低浓度烟气可采取钠碱法、柠檬酸钠法、活性焦法及离子液体法对其进行处理，而对于SO2浓度在0.01-0.3%的超低浓度烟气的治理而言，传统的低浓度烟气处理工艺流程过长、液碱消耗量过大、系统能耗过高。
发明内容
本发明提供了一种工艺流程短、设备设施少、运行费用低、脱硫效率高的装置及治理方法，有效解决冶炼烟气产生的超低浓度SO2烟气污染环境的问题。
本发明采用以下技术方案：一种利用连续循环液体吸收超低浓度SO2烟气的装置，包括湍冲洗涤塔、吸收塔、平衡管；湍冲洗涤塔顶端的排气口通过排气管与吸收塔下部相通，湍冲洗涤塔塔底循环槽通过设有湍冲泵的出口循环管道分别与湍冲洗涤塔的逆喷管喷头、湍冲洗涤塔内中上部喷头连接；湍冲洗涤塔底部排污口与酸水地下槽连接，湍冲洗涤塔中下部设有超低浓度二氧化硫烟气进口，湍冲洗涤塔与吸收塔之间通过平衡管连通，吸收塔的下部通过吸收泵与吸收塔内上部的喷淋装置连接，吸收塔顶部与尾气排放管道连接，尾气排放管道中连接有二氧化硫风机，吸收塔底部与配碱罐通过管道相通，配碱罐与混碱器底部通过管道相通，混碱器上部进液口分别与原碱罐和高盐水罐的出液口通过管道相通。
进一步的，尾气排放管道中设有二氧化硫浓度检测仪。
进一步的，所述的湍冲洗涤塔其逆喷管上设置有逆喷管喷头。
进一步的，湍冲洗涤塔底部排污口设有排液自动阀与循环管道上设有的一个pH计联锁；湍冲洗涤塔设有的湍冲洗涤塔液位计与平衡管上安装的一个湍冲洗涤塔进液阀联锁；吸收塔的吸收循环槽上设有的一个吸收塔液位计，配碱罐与吸收塔底部之间的连接管道中安装有吸收塔进料自动阀，吸收塔液位计与吸收塔进料自动阀联锁。
进一步的，酸水地下槽内设有用于输送至酸水处理工序的酸水液下泵。
进一步的，所述的湍冲泵为两台并联的湍冲泵，所述的吸收泵为两台并联的吸收泵。
一种采用上述装置利用连续循环液体吸收超低浓度SO2烟气的方法，具体包括以下步骤：
A、收集生产过程中产生的碱性废水输送至高盐水罐，将碱性废水与原碱罐中的原碱在混碱器内配制成一定浓度的碱液，然后将配好的碱液输送至配碱罐内；
B、通过配碱罐出口管道将碱液加至吸收塔内，并通过吸收塔与湍冲洗涤塔之间的平衡管将碱液加至湍冲洗涤塔内；
C、当湍冲洗涤塔液位达到一定高度时，开启湍冲泵，由湍冲泵将碱液分别输送至逆喷管喷头和湍冲洗涤塔内中上部的喷头，碱液与进入的超低浓度二氧化硫冶炼烟气进行逆流接触，通过湍冲泵出口循环管道输送液体至逆喷管和湍冲洗涤塔中上部喷头，分别进行一次吸收和二次吸收，吸收烟气中的二氧化硫气体，吸收后的气体从湍冲洗涤塔顶端的排气口经湍冲洗涤塔和吸收塔之间的排气管道通至吸收塔的下部；
D、当湍冲洗涤塔的运行平稳后，开启吸收泵，由吸收泵将碱液输送至吸收塔的上部的喷淋装置喷淋而下，碱液与二次吸收后的超低浓度二氧化硫冶炼烟气再次逆流接触，进一步吸收烟气中的二氧化硫；
E、当湍冲洗涤塔内吸收后液经湍冲洗涤塔pH 计检测合格后，由湍冲洗涤塔pH计联锁控制的排液自动阀自动打开，将吸收后液输送至酸水地下槽，并经酸水液下泵输送至酸水处理工序；湍冲洗涤塔液位降低时，由湍冲洗涤塔液位计联锁控制的湍冲洗涤塔进液阀自动打开，通过平衡管将吸收塔内的碱液加至湍冲洗涤塔内；当吸收塔液位降低时，由吸收塔液位计联锁控制的吸收塔进料自动阀自动打开，将碱液从配碱罐加至吸收塔内，向吸收塔内补加配碱；
F、通过吸收塔顶部尾气排放管道中的二氧化硫浓度检测仪对排气口处的二氧化硫浓度进行检测合格后，烟气直接从尾气排放管道排出。
进一步的，将碱性废水与原碱罐中的原碱在混碱器内配制成60-80g/L的碱液。
本发明相对现有技术具有以下有益效果：本发明利用连续循环液体吸收超低浓度SO2烟气的装置，用泵将原碱输送至原碱罐，加碱性废水在混碱器内配制成浓度较低的碱液，自压流入配碱罐，再经配碱罐出口管道进入吸收塔，通过湍冲洗涤塔和吸收塔间的平衡管串入湍冲洗涤塔，当湍冲洗涤塔和吸收塔均达到一定液位时，启动湍冲泵和吸收泵，湍冲泵和吸收泵负责碱液的输送。超低浓度SO2烟气在湍冲洗涤塔内与碱液进行二次循环吸收后，通过湍冲洗涤塔顶部的排气管道进入吸收塔，与塔内喷淋装置喷淋的碱液进行逆流接触，碱液中的氢氧化钠将烟气中的二氧化硫吸收后，气体达标外排。
本发明的方法主要利用碱性废水配碱，在湍冲洗涤塔内利用稀碱液两次吸收冶炼烟气中的酸性气体SO2，除去冶炼烟气中的矿尘，同时在湍冲洗涤塔和吸收塔间实现碱液的两级循环利用；本发明包括一系列自动联锁控制，通过两塔串联吸收的方式吸收超低浓度烟气，当湍冲洗涤塔内吸收后液pH合格后，将湍冲洗涤塔内的吸收后液排至酸水地下槽，将吸收塔内低浓度碱液倒至湍冲洗涤塔内，吸收塔补充配碱，实现液碱的连续循环利用和超低浓度烟气的连续吸收，最终达到物料进出平衡和尾气达标排放的目的。本发明利用碱性废水配碱并采取两级串联逆流吸收的模式，集烟气洗涤、除尘、降温、吸收过程于一体，以废制废，采取经济高效的循环吸收模式实现了超低浓度二氧化硫烟气的治理；此方法工艺流程简单、运行可靠。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1-逆喷管，2-逆喷管喷头，3-湍冲洗涤塔，4-湍冲泵，5-吸收塔，6-吸收泵，7-原碱罐，8-高盐水罐，9-混碱器，10-配碱罐，11-二氧化硫风机，12-吸收塔进料自动阀，13-湍冲洗涤塔进液阀，14-排液自动阀，15-酸水地下槽，16-酸水液下泵，17-平衡管，18-湍冲洗涤塔pH 计，19-湍冲洗涤塔液位计，20-吸收塔液位计，21-二氧化硫浓度检测仪。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
一种利用连续循环液体吸收超低浓度SO2烟气的装置，包括湍冲洗涤塔3、吸收塔5、平衡管17；湍冲洗涤塔3顶端的排气口通过排气管与吸收塔下部相通，湍冲洗涤塔3塔底循环槽通过设有湍冲泵4的出口循环管道分别与湍冲洗涤塔的逆喷管喷头2、湍冲洗涤塔内中上部喷头连接；湍冲洗涤塔底部排污口与酸水地下槽15连接，湍冲洗涤塔中下部设有超低浓度二氧化硫烟气进口，湍冲洗涤塔3与吸收塔5之间通过平衡管17连通，吸收塔的下部通过吸收泵6与吸收塔内上部的喷淋装置连接，吸收塔5顶部与尾气排放管道连接，尾气排放管道中连接有二氧化硫风机11，吸收塔5底部与配碱罐10通过管道相通，配碱罐10与混碱器9底部通过管道相通，混碱器上部进液口分别与原碱罐7和高盐水罐8的出液口通过管道相通。尾气排放管道中设有二氧化硫浓度检测仪21。所述的湍冲洗涤塔其逆喷管1上设置有逆喷管喷头2。湍冲洗涤塔底部排污口设有排液自动阀14与循环管道上设有的一个pH计18联锁；湍冲洗涤塔设有的湍冲洗涤塔液位计19与平衡管17上安装的一个湍冲洗涤塔进液阀13联锁；吸收塔5的吸收循环槽上设有的一个吸收塔液位计20，配碱罐10与吸收塔5底部之间的连接管道中安装有吸收塔进料自动阀12，吸收塔液位计20与吸收塔进料自动阀12联锁。酸水地下槽15内设有用于输送至酸水处理工序的酸水液下泵16。所述的湍冲泵4为两台并联的湍冲泵，所述的吸收泵6为两台并联的吸收泵。
物料流程为：收集生产过程中产生的碱性废水输送至高盐水罐8，将碱性废水与原碱按一定的比例在混碱器9内配制成浓度为一定浓度的碱液，输送至配碱罐10内；通过配碱罐10出口管道将碱液加至吸收塔5内，并通过吸收塔与湍冲洗涤塔之间的平衡管17，将碱液加至湍冲洗涤塔3内；当湍冲洗涤塔液位达到一定高度时，开启湍冲泵4，由湍冲泵4将碱液分别输送至逆喷管喷头2和湍冲洗涤塔3中上部的吸收液喷头，碱液与超低浓度二氧化硫冶炼烟气逆流接触，分别进行一次吸收和二次吸收；当湍冲洗涤塔运行平稳后，开启吸收泵6，由吸收泵6将碱液输送至吸收塔的上部喷淋装置喷淋而下，碱液与二次吸收后的超低浓度二氧化硫冶炼烟气再次逆流接触，进一步吸收烟气中的二氧化硫；当湍冲洗涤塔内吸收后液吸收合格后，湍冲洗涤塔底部联锁阀门自动打开，将吸收后液输送至酸水地下槽15，并经酸水液下泵16输送至酸水处理工序，同时吸收塔与湍冲洗涤塔间平衡管上的联锁阀门自动打开，将吸收塔内的碱液输送至湍冲洗涤塔内，同时配碱罐底部联锁阀门打开，向吸收塔内补加配碱；通过出口二氧化硫浓度检测仪21对排气口处经过连续循环吸收的超低浓度二氧化硫冶炼烟气中的二氧化硫浓度进行检测，检测合格后，烟气直接从尾气排放管道排出。
实施例1
将浓度为400g/L的原碱用泵输送至原碱罐7，加碱性废水在混碱器9内配制成浓度为80g/L的稀碱，自压流入配碱罐10，再经配碱罐出口管道进入吸收塔5，通过湍冲洗涤塔和吸收塔间的平衡管17串入湍冲洗涤塔3，当湍冲洗涤塔1液位达到4.0m，吸收塔5液位达到3.0m时，关闭吸收塔进料自动阀12和湍冲洗涤塔进液阀13。首先启动湍冲泵4，通过湍冲泵4出口循环管道输送液体至逆喷管和湍冲洗涤塔中上部喷头，进行一次吸收和二次吸收，吸收烟气中的二氧化硫气体，吸收后的气体从湍冲洗涤塔顶端的排气口经湍冲洗涤塔和吸收塔之间的排气管道通至吸收塔的下部；待湍冲洗涤塔各项指标运行平稳后，启动吸收泵6，将碱液输送至吸收塔顶的喷淋装置，碱液与烟气逆流接触，碱液中的氢氧化钠将烟气中的二氧化硫吸收；当湍冲洗涤塔3内吸收后液pH 值达到5.5 时，由湍冲洗涤塔pH计18控制排液自动阀14自动打开，将吸收后液输送至酸水储罐；湍冲洗涤塔3的液位降至1.2m，由湍冲洗涤塔液位计19控制湍冲洗涤塔进液阀13自动打开，通过平衡管17将吸收塔内的稀碱液加至湍冲洗涤塔内；当吸收塔液位降至1.0m时，由吸收塔液位计20控制吸收塔进料自动阀12打开，将配碱加至吸收塔内，SO2浓度0.3％的超低浓度冶炼烟气经湍冲洗涤塔3吸收后从塔顶的气体出口出来后再进入吸收塔5进行二次吸收，尾气SO2含量达标后，直接排放。
实施例2
将浓度为400g/L的原碱用泵输送至原碱罐7，加碱性废水在混碱器9内配制成浓度为60g/L的稀碱，自压流入配碱罐10，再经配碱罐出口管道进入吸收塔5，通过湍冲洗涤塔和吸收塔间的平衡管17串入湍冲洗涤塔3，当湍冲洗涤塔3液位达到3.5m，吸收塔5液位达到3.0m时, 关闭吸收塔进料自动阀12和湍冲洗涤塔进液阀13。首先启动湍冲泵4，通过湍冲泵4出口循环管道输送液体至逆喷管和湍冲洗涤塔中上部喷头，进行一次吸收和二次吸收，吸收烟气中的二氧化硫气体，吸收后的气体从湍冲洗涤塔顶端的排气口，经湍冲洗涤塔和吸收塔之间的排气管道通至吸收塔的下部；待湍冲洗涤塔各项指标运行平稳后，启动吸收泵6，将配碱输送至吸收塔塔顶的喷淋装置，配碱与烟气逆流接触，碱液中的氢氧化钠将烟气中的二氧化硫吸收；当湍冲洗涤塔3内吸收后液pH值达到5.0时，由湍冲洗涤塔pH计18控制排液自动阀14自动打开，将吸收后液输送至酸水储罐；湍冲洗涤塔3的液位降至1.0m，由湍冲洗涤塔液位计19控制湍冲洗涤塔进液阀13自动打开，通过平衡管17将吸收塔内的稀碱液加至湍冲洗涤塔内；当吸收塔液位降至1.0m时，由吸收塔液位计20控制吸收塔进料自动阀12打开，将配碱加至吸收塔内，SO2浓度0.09％的超低浓度冶炼烟气经湍冲洗涤塔3吸收后从塔顶的气体出口出来后再进入吸收塔5进行二次吸收，尾气SO2含量达标后，直接排放。

Claims (8)

1.一种利用连续循环液体吸收超低浓度SO2烟气的装置，其特征在于：包括湍冲洗涤塔（3）、吸收塔（5）、平衡管（17）；湍冲洗涤塔（3）顶端的排气口通过排气管与吸收塔下部相通，湍冲洗涤塔（3）塔底循环槽通过设有湍冲泵（4）的出口循环管道分别与湍冲洗涤塔的逆喷管喷头（2）、湍冲洗涤塔内中上部喷头连接；湍冲洗涤塔底部排污口与酸水地下槽（15）连接，湍冲洗涤塔中下部设有超低浓度二氧化硫烟气进口，湍冲洗涤塔（3）与吸收塔（5）之间通过平衡管（17）连通，吸收塔的下部通过吸收泵（6）与吸收塔内上部的喷淋装置连接，吸收塔（5）顶部与尾气排放管道连接，尾气排放管道中连接有二氧化硫风机（11），吸收塔（5）底部与配碱罐（10）通过管道相通，配碱罐（10）与混碱器（9）底部通过管道相通，混碱器上部进液口分别与原碱罐（7）和高盐水罐（8）的出液口通过管道相通。
2.如权利要求1所述的一种利用连续循环液体吸收超低浓度SO2烟气的装置，其特征在于：尾气排放管道中设有二氧化硫浓度检测仪（21）。
3.如权利要求1所述的一种利用连续循环液体吸收超低浓度SO2烟气的装置，其特征在于：所述的湍冲洗涤塔其逆喷管（1）上设置有逆喷管喷头（2）。
4.如权利要求1所述的一种利用连续循环液体吸收超低浓度SO2烟气的装置，其特征在于：湍冲洗涤塔底部排污口设有排液自动阀（14）与循环管道上设有的一个pH计（18）联锁；湍冲洗涤塔设有的湍冲洗涤塔液位计（19）与平衡管（17）上安装的一个湍冲洗涤塔进液阀（13）联锁；吸收塔（5）的吸收循环槽上设有的一个吸收塔液位计（20），配碱罐（10）与吸收塔（5）底部之间的连接管道中安装有吸收塔进料自动阀（12），吸收塔液位计（20）与吸收塔进料自动阀（12）联锁。
5.如权利要求1所述的一种利用连续循环液体吸收超低浓度SO2烟气的装置，其特征在于：酸水地下槽（15）内设有用于输送至酸水处理工序的酸水液下泵（16）。
6.如权利要求1所述的一种利用连续循环液体吸收超低浓度SO2烟气的装置，其特征在于：所述的湍冲泵（4）为两台并联的湍冲泵，所述的吸收泵（6）为两台并联的吸收泵。
7.一种采用如权利要求1所述装置利用连续循环液体吸收超低浓度SO2烟气的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
A、收集生产过程中产生的碱性废水输送至高盐水罐（8），将碱性废水与原碱罐（7）中的原碱在混碱器（9）内配制成一定浓度的碱液，然后将配好的碱液输送至配碱罐（10）内；
B、通过配碱罐（10）出口管道将碱液加至吸收塔（5）内，并通过吸收塔（5）与湍冲洗涤塔（3）之间的平衡管（17）将碱液加至湍冲洗涤塔（3）内；
C、当湍冲洗涤塔（3）液位达到一定高度时，开启湍冲泵（4），由湍冲泵（4）将碱液分别输送至逆喷管喷头（2）和湍冲洗涤塔（3）内中上部的喷头，碱液与进入的超低浓度二氧化硫冶炼烟气进行逆流接触，通过湍冲泵出口循环管道输送液体至逆喷管和湍冲洗涤塔中上部喷头，分别进行一次吸收和二次吸收，吸收烟气中的二氧化硫气体，吸收后的气体从湍冲洗涤塔顶端的排气口经湍冲洗涤塔和吸收塔之间的排气管道通至吸收塔的下部；
D、当湍冲洗涤塔（3）的运行平稳后，开启吸收泵（6），由吸收泵（6）将碱液输送至吸收塔（5）的上部的喷淋装置喷淋而下，碱液与二次吸收后的超低浓度二氧化硫冶炼烟气再次逆流接触，进一步吸收烟气中的二氧化硫；
E、当湍冲洗涤塔（3）内吸收后液经湍冲洗涤塔pH 计（18）检测合格后，由湍冲洗涤塔pH计联锁控制的排液自动阀（14）自动打开，将吸收后液输送至酸水地下槽（15），并经酸水液下泵（16）输送至酸水处理工序；湍冲洗涤塔液位降低时，由湍冲洗涤塔液位计（19）联锁控制的湍冲洗涤塔进液阀（13）自动打开，通过平衡管（17）将吸收塔内的碱液加至湍冲洗涤塔（3）内；当吸收塔（5）液位降低时，由吸收塔液位计（20）联锁控制的吸收塔进料自动阀（12）自动打开，将碱液从配碱罐（10）加至吸收塔（5）内，向吸收塔（5）内补加配碱；
F、通过吸收塔（5）顶部尾气排放管道中的二氧化硫浓度检测仪（21）对排气口处的二氧化硫浓度进行检测合格后，烟气直接从尾气排放管道排出。
8.如权利要求7所述的一种利用连续循环液体吸收超低浓度SO2烟气的方法，其特征在于：将碱性废水与原碱罐（7）中的原碱在混碱器（9）内配制成60-80g/L的碱液。
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